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 Facebook, Instagram и 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.