Исследователи выделяют два вида искажённой информации. Ошибочная информация — это устаревшие или неверные данные без злого умысла. Дезинформация — сознательное искажение фактов ради выгоды (1). Маркетинг в фитнесе активно использует когнитивные искажения, обещая быстрые результаты без изменения образа жизни (2). Такие «быстрые решения» отвлекают от действительно важного: питания, тренировок и устойчивых привычек (1,2).

В спорте ситуация аналогична. Плацебо может временно улучшать ощущения или результаты, даже если метод не работает (3). Но если причина боли не устранена, это откладывает нормальное лечение (3). При этом многие спортсмены используют методы «альтернативной медицины», эффективность которых обычно не превышает плацебо, а некоторые вмешательства несут реальные риски (4,5).

Псевдонаука ухудшает и качество информации на рынке: лишь половина маркетинговых заявлений спортивных продуктов основана на исследованиях, и только малая часть этих работ имеет высокое качество (6).

Что с этим делать? Простого «распространения правильных фактов» уже недостаточно (1). Доказано, что базовые курсы научной грамотности почти не снижают веру в псевдонауку. Но обучение критическому мышлению и разбор реальных примеров даёт выраженный эффект (7). Людям нужно не больше информации, а лучшее её понимание.

Важно и то, как мы спорим. В одном исследовании о вакцинах развенчание мифов снизило заблуждения в среднем, но у части людей с сильными антипрививочными убеждениями даже уменьшило намерение вакцинировать детей — «обратный эффект» (12,13). Это редкое, но показательное явление: агрессивное разоблачение может укреплять убеждения.

Исследования онлайн-дебатов показывают, что грубый тон снижает воспринимаемую рациональность аргумента — даже если факты верны — и ухудшает отношение к противоположной группе (14). То есть хамство делает даже правильную позицию слабее.

Также стоит учитывать, что простые объяснения кажутся убедительнее сложных (15), что создаёт риск новых упрощённых мифов (16). Задача специалиста, опирающегося на научные данные — объяснять ясно, но без искажений.

В итоге борьба с псевдонаукой — это не конфронтация с блогерами, а защита информированного выбора людей, их здоровья и доверия к научно обоснованным подходам (1).

Источники:

1. Tiller et al., 2022

2. Kovic & Laissue, 2016

3. Price et al., 2008

4. Nichols & Harrigan, 2006

5. Ernst, 2011

6. Heneghan et al., 2012

7. Dyer & Hall, 2019

8. Nyhan et al., 2014

9. Nyhan, 2021

10. Popan et al., 2019

11. Lombrozo, 2007

    12. Lewandowsky et al., 2012

Износ деталей — частая проблема для любой отрасли промышленности, от горнодобывающей до энергетики и транспорта. Потери от простоев оборудования, замены вышедших из строя компонентов и снижения производительности исчисляются миллиардами рублей. Используемые в таких случаях технологии восстановления и упрочнения поверхностей, например, плазменная наплавка, являются стратегически важными для импортозамещения и снижения эксплуатационных расходов. Они позволяют продлить жизнь дорогостоящих деталей (клапаны, лезвия, диски) и придать им особые свойства, например, повышенную износостойкость.

Например, в судостроении и морской технике, где металл постоянно контактирует с соленой водой, возникают коррозия (ржавчина) и износ. Однако с помощью наплавки самые нагруженные участки можно восстановить и защитить. Так, корпус корабля у самой воды постоянно страдает от трения о волны, ударов льда и ржавчины. Наплавка позволяет создать дополнительный защитный слой, который действует как прочная броня от истирания и коррозии.

Основной инструмент процесса наплавки — плазмотрон. Его можно сравнить с мощной горелкой, внутри которой создается плазма — раскаленный ионизированный газ. При использовании он выполняет сразу две задачи: разогревает поверхность детали и плавит присадочный материал (порошок или проволока). В итоге создается прочное соединение однородных или разнородных материалов. Поэтому восстановленная поверхность не отслаивается и служит так же долго, как новая деталь.

Существует два основных типа плазмотронов по способу подачи материала. В одних системах используется проволока, которая автоматически подается в зону наплавки. В других применяется металлический порошок, который позволяет создавать более сложные покрытия и точно дозировать материал. Именно этот метод открывает возможности для восстановления ответственных деталей в авиакосмической, нефтегазовой и энергетической отраслях.

Современная технология плазменной наплавки порошковыми материалами реализуется преимущественно двумя методами. Первый — подача порошка сбоку, в отверстие насадки инструмента или рядом с ним. Такие установки работают надежно и редко засоряются, но почти половина порошка не попадает в зону нагрева и улетает впустую. Второй — подача прямо в плазменную струю. В этом случае порошок хорошо нагревается, но частицы налипают на внутренние детали плазмотрона, что приводит к поломкам оборудования и дефектам.

Низкая эффективность существующих плазмотронов напрямую влияет на себестоимость процесса, делая восстановление деталей экономически невыгодным. Разработка нового решения является ключом к широкому внедрению высококачественной плазменной наплавки на отечественных предприятиях.

Ученые ПНИПУ предложили принципиально новое строение плазмотрона для наплавки порошкового материала без использования иностранных компонентов. В отличие от традиционных отечественных систем, эта конструкция обеспечивает и максимальный нагрев порошка, и защиту от налипания. На сегодняшний день у разработки нет аналогов в России.

Основу инструмента составляют два ключевых элемента. Центральная трубка служит одновременно для подачи металлического порошка и является первым нагревательным элементом. Через нее под давлением подается газопорошковая смесь. Вторым важным компонентом является кольцевое сопло (отверстие насадки), расположенное на расстоянии 1-1,5 мм от центральной трубки. Оно выполняет функцию второго нагревательного элемента. При включении они создают две плазменные дуги, которые работают вместе как один мощный поток.

Чтобы порошок не прилипал к стенкам и равномерно нагревался, ученые использовали специальную систему подачи газа. Он поступает закрученным вихрем, который удерживает частицы материала в центре потока и не даёт им рассеиваться.

— Весь процесс работы плазмотрона начинается с подачи порошка через центральный канал инструмента. Частицы сразу попадают в зону действия двух дуг, где моментально нагреваются и переносятся в зону наплавки. Параллельно с этим происходит подготовка поверхности детали. Плазменные потоки эффективно очищают металл от окислов, загрязнений и следов коррозии, создавая идеально чистую основу для наплавки. В результате формируется однородный слой без пустот и дефектов, — отметил Сергей Неулыбин, кандидат технических наук, научный руководитель лаборатории методов создания и проектирования систем «Материал-технология-конструкция» ПНИПУ.

Испытания новой технологии проводились на специализированном исследовательском стенде, который включал современное оборудование для точного контроля всех параметров процесса. В состав испытательного комплекса входил роботизированный комплекс, обеспечивающий крепление плазмотрона, а также система подачи порошка для равномерной подачи.

— В качестве пробной детали мы использовали пластины из конструкционной стали — это стандартный тестовый материал для таких испытаний. После наплавки образцы изучили под микроскопом: смотрели, как наплавленный слой соединился с основой, нет ли внутри пор, трещин или непроваров. Далее пластины подвергали комплексному исследованию с использованием различных методов контроля качества. Например, химический анализ, который включал подготовку образцов путем шлифовки, полировки и дальнейшее исследование на специальном оборудовании, — дополнил Юрий Щицын, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Сварочное производство, метрология и технология материалов» ПНИПУ.

Дополнительно ученые оценили прочность соединения и однородность структуры по всей поверхности наплавленного слоя. Все эти испытания подтвердили, что покрытие получается качественным и надежным.

Важным преимуществом разработанного плазмотрона является также более широкий диапазон рабочих параметров по сравнению с аналогами. Устройство работает при силе тока от 30 до 200 А, что более чем в 2 раза больше, чем у стандартных решений. Такой диапазон обеспечивает универсальность: один инструмент можно гибко настраивать для деликатной наплавки на мелкие детали (30-50 А) или восстановления крупных конструкций (150-200 А). При этом показатель напряжения составляет всего 32–38 В. Это в 2,5–3 раза ниже, чем у существующих аналогов, что обеспечивает существенную экономию энергопотребления.

Такая гибкость настроек позволяет адаптировать процесс для различных материалов и типов изделий, делая плазмотрон универсальным решением для промышленного применения.

Машиностроительные предприятия смогут использовать разработку для упрочнения новых деталей специального назначения - пресс-форм, штампов, режущего инструмента. В транспортной сфере технология позволит продлевать ресурс деталей ходовой части, элементов трансмиссии и других изнашиваемых компонентов.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, представляет собой значительный прорыв в области материаловедения, позиционируя синтетические полимеры как экологически чистую и экономически выгодную замену дорогостоящим и неустойчивым минералам, традиционно используемым в производстве ключевых электронных компонентов, таких как проводники, транзисторы и диоды. Эти минералы, включая редкие металлы вроде индия, галлия и германия, часто добываются в ограниченных количествах и связаны с экологическими проблемами, такими как загрязнение окружающей среды и этические вопросы добычи. Новые полимеры, разработанные командой ученых из ведущих американских университетов, предлагают путь к более устойчивому производству электроники, потенциально снижая зависимость от дефицитных ресурсов и минимизируя углеродный след.

Проект возглавляется профессорами Ин Диао и Хоакином Родригесом Лопесом из Университета Иллинойса в Урбане—Шампейне, в тесном сотрудничестве с Жан-Люком Бредасом из Университета Аризоны, Джоном Рейнольдсом из Технологического института Джорджии и Дали Сан из Университета штата Северная Каролина. Команда объединяет экспертов в области химической инженерии, материаловедения и теоретической химии, что позволило интегрировать экспериментальные и вычислительные подходы для достижения результатов. Ин Диао, специалист по органическим полупроводникам, и Хоакин Родригес Лопес, эксперт в электрохимии, внесли ключевой вклад в дизайн и тестирование материалов, в то время как Бредас предоставил теоретические модели для понимания электронных свойств, а Рейнольдс и Сан — опыт в синтезе функциональных полимеров.

Ключевые инновационные свойства этих полимеров основаны на двух взаимосвязанных механизмах: контролируемой хиральности и химическом легировании. Хиральность — это свойство молекул не совпадать со своим зеркальным отображением, что в природе часто используется для создания сложных структур, таких как ДНК или белки. В контексте полимеров хиральность может быть достигнута путем постоянного скручивания полимерной цепи, что придает материалу спиральную форму. Это не только повышает структурную стабильность, но и позволяет направлять электрический ток более эффективно, транспортируя электроны с одинаковым направлением вращения — квантовым состоянием, известным как спин. В электронике это может привести к улучшенной проводимости и снижению потерь энергии, что критично для устройств вроде органических транзисторов или гибких дисплеев.

Легирование, второй ключевой элемент, заключается в добавлении химических веществ (добавок) для модификации свойств полупроводника. Этот процесс, давно применяемый в неорганических материалах, таких как кремний, теперь адаптирован для полимеров. Легирование повышает концентрацию носителей заряда (электронов или дырок), улучшая проводимость и стабильность. Однако в полимерных системах этот процесс был менее изучен, и команда обнаружила, что хиральность играет неожиданную роль в его усилении. "Мы были очень удивлены, обнаружив, что структурная хиральность, которая до сих пор не считалась параметром, имеющим отношение к легированию, значительно усиливает химическую реакцию, которая контролирует легирование в полимерах", — отметил Ин Диао, профессор химической и биомолекулярной инженерии в Университете Иллинойса. Это открытие предполагает, что хиральная структура полимера облегчает взаимодействие легирующих агентов с полимерной матрицей, потенциально через влияние на спин электрона, что повышает эффективность переноса заряда.

В лаборатории исследователи экспериментировали с методами обработки растворителями для скручивания полимеров, тщательно контролируя степень хиральности и, как следствие, электропроводность. Ранее проведенные исследования Диао показали, что повышенная хиральность может негативно влиять на подвижность заряда, локализуя электроны и снижая их способность к свободному перемещению, что приводит к падению проводимости. Однако в этом новом исследовании после легирования ситуация изменилась: повышенная хиральность неожиданно способствовала росту проводимости. Команда предлагает гипотезу, что хиральность влияет на спин электрона, создавая условия для более эффективного легирования и, возможно, для квантово-механических эффектов, таких как спин-зависимый транспорт. Это может открыть двери для новых типов полупроводников, где спин электрона используется для управления током, аналогично спинтронике.

Несмотря на впечатляющие результаты, ученые подчеркивают, что точный механизм остается не до конца понятым. "Необходимы дополнительные исследования, чтобы прояснить точные процессы, которые происходят, когда хиральность влияет на проводимость в легированных полимерах", — сказал Диао. Для перехода к коммерческим технологиям потребуется дальнейшая валидация, включая тестирование на масштабируемость, долговечность и интеграцию в реальные устройства. Будущая работа команды сосредоточится на научном подтверждении предложенного механизма с помощью продвинутых спектроскопических методов и компьютерного моделирования, а также на изучении практических применений — от гибкой электроники и солнечных панелей до биосовместимых сенсоров. Эти полимеры могут революционизировать отрасли, где устойчивость и стоимость критичны, способствуя переходу к "зеленой" электронике и снижая зависимость от редких минералов. Исследование не только демонстрирует потенциал органических материалов в современной науке, но и подчеркивает важность междисциплинарного сотрудничества для решения глобальных вызовов.

Математическая теория устойчивости Исследования устойчивости по Ляпунову и её обобщений Развитие методов анализа устойчивости динамических систем

Прикладная математика Применение математических методов в механике и технике Решение практических задач управления и стабилизации

Ключевые научные достижения

Теория позиционного управления

Разработал теорию позиционного управления динамическими системами, которая позволяет строить алгоритмы управления в условиях неполной информации о состоянии системы.

Дифференциальные игры

Внес фундаментальный вклад в теорию дифференциальных игр, разработав методы решения задач преследования и уклонения для сложных динамических систем.

Обратные задачи динамики

Создал новые подходы к решению обратных задач динамики, позволяющие восстанавливать параметры системы по наблюдаемому движению.

Устойчивость динамических систем

Развил теорию устойчивости нелинейных систем, предложив новые критерии устойчивости и методы их анализа.

Научное направление Основные результаты Годы

Теория управления Разработка принципа позиционного управления с обратной связью 1970-1980

Дифференциальные игры Создание методов решения задач группового преследования 1980-1990

Обратные задачи Разработка алгоритмов идентификации параметров динамических систем 1990-2000

Устойчивость Обобщение методов Ляпунова для нелинейных систем 2000-2010

Прикладные задачи Применение теоретических результатов в технических системах 1970-настоящее время

Научно-организационная деятельность

Период Должность Вклад

1991-2013 Президент Российской академии наук Руководство крупнейшей научной организацией страны в переходный период

1986-1993 Директор Института математики и механики УрО РАН Развитие математической школы на Урале

1993-2013 Академик-секретарь Отделения математики РАН Координация математических исследований в России

2002-2013 Президент Международного математического союза Развитие международного сотрудничества в области математики

1991-2013 Главный редактор журнала "Известия РАН. Серия математическая" Руководство ведущим математическим журналом России

"Математика — это не только язык науки, но и мощный инструмент познания мира. Без развития математики невозможно развитие других наук и технологий."

— Юрий Осипов

Основные этапы научной деятельности

1959

Окончание Уральского государственного университета, начало научной работы в области дифференциальных уравнений

1965

Защита кандидатской диссертации по теории устойчивости дифференциальных уравнений

1971

Защита докторской диссертации по теории управления динамическими системами

1975

Назначение заведующим отделом теории управления в Институте математики и механики УрО РАН

1984

Избрание членом-корреспондентом АН СССР

1987

Избрание академиком АН СССР

1991

Избрание президентом Российской академии наук

2002

Избрание президентом Международного математического союза

Научное наследие и признание

Форма признанияОписаниеГосударственные наградыОрден "За заслуги перед Отечеством" I, II, III и IV степеней, Орден Ленина, Орден Октябрьской РеволюцииНаучные премииПремия имени А.М. Ляпунова РАН, Государственная премия РФ в области науки и техникиЧленство в академияхАкадемик РАН (1987), член-корреспондент с 1984 года, иностранный член многих зарубежных академийНаучные публикацииБолее 200 научных работ, включая монографии и учебные пособияПамятьПремия имени Ю.С. Осипова для молодых ученых, именные стипендииНаучная школаСоздал одну из ведущих российских школ теории управления и дифференциальных уравнений

"Юрий Сергеевич Осипов — это не только выдающийся математик, но и блестящий организатор науки, сумевший сохранить российскую академическую науку в сложнейшие годы."

— Академик Владимир Фортов

Фундаментальные научные концепции

Позиционное управление

Разработал теорию управления по принципу обратной связи, когда управляющие воздействия формируются на основе текущей информации о состоянии системы.

Метод программных итераций

Создал метод последовательных приближений для решения задач оптимального управления, позволяющий находить решения сложных нелинейных задач.

Теория дифференциальных игр

Развил математический аппарат для анализа конфликтно управляемых систем, когда несколько участников имеют противоположные цели.

Устойчивость нелинейных систем

Предложил новые критерии устойчивости для нелинейных динамических систем, обобщающие классические методы Ляпунова.

Вклад в развитие мировой науки

НаправлениеВклад ОсиповаМировое значениеТеория управленияРазработка принципов позиционного управления и методов обратной связиСоздание основ современных систем автоматического управленияДифференциальные игрыРазвитие математической теории конфликтно управляемых системПрименение в экономике, экологии, военном делеМатематическое образованиеПодготовка научных кадров, руководство математическими школамиСохранение и развитие математических традиций в РоссииМеждународное сотрудничествоРазвитие связей российской науки с мировым научным сообществомИнтеграция российской науки в мировое научное пространствоОрганизация наукиРуководство РАН в переходный период, сохранение научного потенциалаСохранение одной из ведущих научных школ мира

"Работы Юрия Сергеевича Осипова по теории управления и дифференциальным играм стали классическими и вошли в учебники по всему миру."

— Математик Джон Бэлл

Основные научные публикации

Название работыГодОбластьЗначение"Позиционные дифференциальные игры"1973Теория игрФундаментальная монография по теории дифференциальных игр"Обратные задачи динамики"1985Теория управленияСистематическое изложение методов решения обратных задач"Управление в условиях неопределенности"1992Теория управленияРазработка методов управления при неполной информации"Стабилизация нелинейных систем"2001Теория устойчивостиНовые подходы к анализу устойчивости сложных систем"Избранные труды по теории управления"2009Теория управленияСборник ключевых работ по различным аспектам теории управления

Информация о вкладе Юрия Сергеевича Осипова в мировую науку

Страница создана нейросетью DeepSeek

В мире элементов периодической таблицы немало «неудобных» гостей — тех, что поначалу приносят больше хлопот, чем пользы.

Ванадий (V) — яркий пример такой «непростой личности». История ванадия — это путь от досадной примеси в железных рудах до ключевого компонента суперсплавов и промышленных катализаторов.

Нежеланный гость в металлургии

В XIX веке ванадий был настоящей головной болью для металлургов. Он незаметно «прятался» в железных рудах, особенно в тех, что добывали в Испании и Мексике.

Проблема в том, что даже небольшие примеси ванадия делали сталь хрупкой при нагреве — а это катастрофа для кузнецов и сталеваров.

Химики долго не могли понять причину: металл выделялся сложно, его свойства изучены слабо, а влияние на сплавы казалось хаотичным.

Лишь к концу XIX века стало ясно: ванадий — не враг, а потенциальный союзник, но только если научиться им управлять.

Революция в производстве серной кислоты

В начале XX века серная кислота стала «хлебом химической промышленности»: без неё не обходились производство удобрений, красителей, взрывчатых веществ.

Но классический метод получения (контактный процесс) требовал платины в качестве катализатора. Платина дорога, дефицитна, а её активность падает из‑за примесей.

Тут‑то и пригодился ванадий. В 1910–1920‑х годах химики создали ванадиевый катализатор (обычно на основе V₂O₅) для окисления SO₂ до SO₃. Его преимущества:

• в десятки раз дешевле платины;

• устойчив к «отравлению» примесями;

• работает при температурах 400–600 °C;

• легко регенерируется.

Результат? Стоимость серной кислоты рухнула, а её производство выросло в масштабах.

Сегодня почти вся промышленная серная кислота делается с ванадиевыми катализаторами.

Крылья для авиации и космоса

1950–1960‑е годы — эпоха реактивной авиации и первых космических программ. Двигатели новых самолётов и ракет требовали сплавов, которые:

• выдерживают температуры выше 1000 °C;

• не теряют прочность при циклических нагрузках;

• устойчивы к окислению.

После долгих поисков инженеры обратили внимание на жаропрочные никелевые сплавы с ванадием. Добавка V (1–3 %):

• укрепляет границы зёрен металла;

• тормозит ползучесть при высоких температурах;

• повышает усталостную прочность.

Сегодня лопатки турбин реактивных двигателей — это сложнейшие композиты, где ванадий играет роль «невидимого каркаса». Без него невозможны ни сверхзвуковые самолёты, ни современные ракетные двигатели.

Чистота как искусство

Получить ванадий высокой чистоты — задача не из лёгких. В природе он почти всегда связан с другими элементами (железом, титаном, фосфором).

Традиционные методы (восстановление оксидов углём или алюминием) давали металл с примесями, снижающими его ценность.

Прорыв случился с развитием зонной плавки и вакуумной дистилляции. Эти технологии позволили:

• очищать ванадий до 99,9 % и выше;

• удалять критические примеси (кислород, азот, углерод);

• получать монокристаллы для исследований.

Чистый ванадий нашёл применение в:

• ядерных реакторах (как компонент отражателей);

• сверхпроводящих сплавах (при низких температурах);

• высокотехнологичных аккумуляторах.

Современные горизонты

Сегодня ванадий переживает новую волну интереса:

• Ванадиевые редокс‑батареи (VRFB) — перспективный способ хранения энергии от солнечных и ветровых станций. Их плюс — долгий срок службы и возможность масштабирования.

• Сплавы для 3D‑печати — ванадий усиливает прочность деталей, напечатанных из никелевых и титановых порошков.

• Медицина — исследования биосовместимых сплавов с ванадием для имплантатов.

Почему ванадий — особенный?

Его уникальность в гибкости:

• В малых количествах — легирующая добавка, превращающая обычную сталь в броневую или рессорную.

• В оксидах — катализатор, меняющий экономику химической промышленности.

• В чистых кристаллах — материал для высоких технологий.

История ванадия — это урок: даже «проблемный» элемент может стать ключевым, если найти к нему правильный подход.

От досадной примеси до крылатого металла — таков путь ванадия в мире технологий.