Изучение новейших материалов и совместные проекты с медициной, уникальное оборудование по защите данных и высокотехнологичное производство от этапа проектирования до реализации — всем этим занимаются ученые и студенты ЮФУ сегодня. Какие направления науки сейчас востребованы и какая связь между наукой и ее применением в нашей жизни – в репортаже «Городского репортера».
НИИ физики: бессвинцовая пьезокерамика
Производство пьезокерамики в ЮФУ в НИИ физики с помощью бессвинцовых соединений началось в 70-х годах прошлого столетия. Бессвинцовая пьезокерамика не токсична при производстве и переработке. В ЮФУ ее производят в больших количествах.
Пьезокерамика очень широко используется при производстве различных технических приборов: датчиков, генераторов, комбинированных систем. Элементы с пьезокерамикой встречаются в приборах для ультразвуковой медицинской диагностики, авиационном и железнодорожном транспорте, энергетике, добыче нефти и газа, ультразвуковой сварке.
Аспирантка лаборатории реалогии активных материалов Екатерина Гладкова осталась здесь после обучения в ЮФУ и теперь занимается изготовлением смеси для пьезокерамики.
Центр нейротехнологий: крысиная диагностика
В научно-исследовательском технологическом центре нейротехнологий ЮФУ живут крысы-диагносты. Благодаря специальным вживленным чипам, они могут диагностировать рак и другие серьезные заболевания у человека.
«Крысе делают специальную операцию по вживлению чипа в мозг. Для проведения исследования животное наркотизируют и подсоединяют через систему усилителей к ноутбуку. Компьютер анализирует мозговую активность крысы, а нейросетевой классификатор принимает решение», – рассказывает ведущий научный сотрудник Галина Карантыш.
Ученые ЮФУ проводят скрининг совместно с Ростовским онкоинститутом.
Такое исследование проводили в Великом Новгороде. Ученые вместе с 22 крысами работали там в течение 10 дней. Животное способно работать 2 часа в день, за час можно было обследовать порядка 30 человек.
Интересно, что в ЮФУ такие чипы были вживлены в мозг более 200 крысам.
Всего было обследовано 1073 человека, у 85 дигибридный скриниг показал вероятность высокого риска, 41 человек согласился на дообследование в медучреждениях. В результате у 40% обследуемых подтвердились рак легкого и рак желудка на ранних стадиях.
«Наши исследования не являются диагностикой, они нужны для определения вероятности. На самом деле распознавать заболевания может любое домашнее животное. Разумеется, если у него будет такой чип», – добавляет Галина Карантыш.
Скрининг заболеваний проводится с помощью выдыхаемого воздуха человека. Это своеобразная проба для крысы. Выдыхаемый воздух способен изменяться в зависимости от состояния человека, так как при болезнях выделяются летучие органические соединения.
Институт интеллектуальных материалов: рентгеновский лазер длиной в 3,5 км
«Наш институт — междисциплинарный. Здесь под одной крышей работают физики, химики, биологи и прикладные математики. Средний возраст сотрудников — 30 лет», – рассказывает руководитель института интеллектуальных материалов, профессор Александр Солдатов.
«У меня нет боязни брать более сильных, чем я, сотрудников»
В институте обучение в магистратуре, аспирантуре и докторантуре ведется на английском, а ученые одновременно учатся и в ЮФУ, и в Европейских университетах.
«Хочу сказать, что наши ученые не хотят уезжать зарубеж, потому что здесь созданы отличные условия для работы. Каждый аспирант сидит в отдельном кабинете с евроремонтом, у него нормальная заработная плата. Также специально для сотрудников и их детей у нас есть комната отдыха и детский уголок», – рассказывает профессор Александр Солдатов.
В институте создан свой диссертационный совет с высоким рейтингом. Если средняя защита научных работ по стране составляет 12% , в ЮФУ – 14%, то в Институте интеллектуальных материалов защищается 100% научных работ.
Одним из самых громких проектов института является совместное изучение материалов с помощью рентгеновского лазера на свободных электронах.
«Этот лазер находится на территории двух федеральных земель Германии, его протяженность — 3,5 км под землей. Большая его часть находится под Гамбургом. На сегодняшний день это самый мощный в мире рентгеновский лазер на свободных электронах», – рассказывает Александр Гуда, заведующий международной исследовательской лаборатории диагностики ЮФУ.
Стоимость прибора — 1,7 млрд рублей. Россия заплатила четверть этой суммы за возможность проводит исследования. С его помощью можно быстро получать структуру молекулы, а значит изучать старые и новые синтезируемые материалы.
«Мы не всегда знаем как действуют вирусы или работают те или иные лекарства. С помощью этого лазера возможно получить такие знания, – заявляет профессор Солдатов.
Почему прибор имеет такую большую протяженность? Александр Гуда объясняет, что получить от лазера такое мощное рентгеновское излучение можно только в случае, если ускорить, разогнать электроны на большом расстоянии.
Благодаря исследованиям на этом лазере уже был изучен новый материал на основе меди. Он позволить делать экраны смартфонов, телевизоров и компьютеров с более яркой и живой цветопередачей. Также сейчас разрабатываются материалы для более дешевого производства гибкой электроники.
Работа на таком приборе очень дорого стоит: час обходится в 10 тысяч евро.
Поэтому в институте были созданы виртуальные двойники лаборатории, так называемые тренажеры. В них есть специальные обучающие алгоритмы, которые объясняют, как настроить установку, подготовить образец и т.д.
«На таком тренажере мы проводили эксперимент по исследованию новых органических светодиодных материалов. Фотопереключаемый материал облучали лазером и смотрели потом как с течением времени меняется его структура. Как она работает», — рассказывает Александр Гуда.
Инжиниринговый центр: СВЧ-лучи и металлобработка
В Таганроге наука выполняет уже конкретные, прикладные задачи. Для этих целей здесь создан инжиниринговый центр приборостроения, радио и микроэлектроники. Здесь под одной крышей находятся и цеха, и офисные помещения с коворкинг-центром «Точка кипения» и лабораторий.
«Наш многофункциональный центр активно сотрудничает с заказчиками. Мы изготавливал продукцию для ТАНТК им. Г. М. Бериева, ПАО „Гранит“. Сейчас выполняем крупный проект с таганрогским НИИ связи по разработке комплектов по обработке сельскохозяйственного сырья с помощью СВЧ-лучей», — рассказывает директор инжинирингового центра Андрей Ковалев.
Оборудование инжинированного цеха позволяет делать как простые, так и сложные детали из металла.
А в коворкинг-центре «Точка кипения» проходят встречи, семинары и различные научные и образовательные мероприятия.
Институт компьютерных технологий: Алиса и Боб
Доцент института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ, директор Индийско-русского научного центра Антон Пленкин рассказывает о лаборатории квантовой криптографии так: «Это одна из самых передовых лабораторий, в которой создана единственная на юге России система квантового распределения плеча. С помощью этого оборудования мы придумываем код и шифруем его, чтобы противодействовать съему информации с оптических каналов связи. Сейчас информация на телефонах и компьютерах не защищена, но мы работаем над новым кодом».
На этой кафедре студенты сдают экзамены в виде интерактивной практики, работая на уникальном оборудовании, выполняя задачи и показывая свои компетенции.
Кроме того, уже 1,5 года работает Индийского-российский научный центр ЮФУ. В Индии, как и России существует хорошее образование для подготовки ИТ-специалистов.
«Наше направление очень востребовано, а специалистов не хватает, большой дефицит кадров. У нас все студенты получают доступ к оборудованию. Дело в том, что наше оборудование — уникальное и дорогостоящее. С его помощью можно генерировать абсолютно секретный ключ и защищать информацию», — заявил Антон Пленкин.
Было интересно? Хотите быть в курсе самых интересных событий в Ростове-на-Дону? Подписывайтесь на наши страницы в ВКонтакте и канал в ЯндексДзен и Telegram.
Вы можете сообщить нам свои новости или прислать фотографии и видео событий, очевидцами которых стали, на электронную почту.
