День Российской науки в ЮФУ 2020

09.02.2020Количество просмотров: 2243

7 февраля состоялся пресс-тур по подразделениям Южного Федерального Университета, посвящённый Дню Российской науки.

Экскурсии начали с Научно-исследовательского института физики (НИИ физики) Южного федерального университета «Лаборатория реологии активных материалов».

С лабораторией познакомила д.ф.-м.н., профессор, зав. отделом интеллектуальных материалов и нанотехнологий НИИ физики Лариса Резниченко. По словам Ларисы Андреевны, это старейшая ростовская научная школа сегментометрического материаловедения, основателем которой порядка 50 лет назад стал Евгений Фисенко, лауреат государственной премии и заслуженный деятель науки, профессор, доктор физико-математических наук, директор института. Под его руководством впервые в стране стало развиваться нетоксичное материаловедение и создаваться бессвинцовая керамика.

«Мы были первыми и остались единственными в России, кто такую керамику производит крупномасштабно. У нас есть собственный завод при институте, где бессвинцовую керамику производят в промышленных масштабах, исчисляя в десятках тонн в месяц. И это наше преимущество, и отличие от всех остальных лабораторий России», - отметила Лариса Резниченко.

Бессвинцовая биокерамика активно применяется во всех отраслях современной промышленности. Из нее производят различные элементы, использующиеся в электроэнергетике, рентгенологии, радиоэлектронике, приборостроении, медицине и даже в быту. Например, пьезозажигалки.

Сегодня в лаборатории 80% отдела – это молодые ученые, которые уже защитили кандидатские работы и сейчас защищают докторские диссертации.

Научно-исследовательский технологический Центр нейротехнологий.

О работе Центра рассказал доктор биологических наук, главный научный сотрудник Виктор Войнов. По словам Виктора Борисовича, большая часть коллектива Центра состоит из молодых ученых, выпускников ЮФУ и пяти магистрантов.

«Основной объем исследовательских работ связан с животными, с нейрофизиологией и математикой. Математики много, поскольку необходимо модельное представление происходящего в мозгах испытуемых животных при воздействии нейросетей. За одно обследование получаем несколько гигабайт информации», - пояснил Виктор Войнов.

Сейчас развивается направление мобильной, более легкой аппаратуры для исследований, которую можно перемещать из одного места в другое. Например, параллельно исследования производятся в Нижнем Новгороде, а данные передаются в Ростов-на-Дону через облако для последующего анализа.

Экскурсовод рассказал о тех направлениях исследований в области медицины, которые сейчас проходят в Центре. Это выявление фактора риска у людей, особенно занятых на вредных производствах, тех или иных социально значимых заболеваний. Третий год в Центре ученые проводят ряд исследований ранней диагностики онкологических заболеваний с применением биогибридной сенсорной технологии. Комплекс позволяет выявлять по выдыхаемому воздуху на ранних стадиях рак легких, туберкулез и сахарный диабет. При этом на процедуру обследования затрачивается 2-5 минут.

Сенсором в составе разработанного аппаратно-программного комплекса выступает крыса. Ей заранее имплантируют специальные микроэлектроды. Сейчас в виварии находится 50 крыс. Каждая крыса работает примерно 2 часа. К ней подключается ноутбук, и система анализирует мозговую активность крысы при восприятии запаха. Загружена большая база данных и нейросетевой классификатор, который принимает решение. «Мы не диагностируем заболевание у человека, мы определяем вероятность патологии», - пояснил Виктор Войнов.

ЮФУ

Уже обследовано 1073 человека из них 85 человек по результатам биогибридного скрининга оказались с высоким риском заболевания онкологией, из этих 85 – 41 человек согласились на дополнительное обследование с использованием стандартных вариантов диагностики. В результате у 40% исследованных подтвердился диагноз «рак легких» на ранних стадиях развития заболевания. Предполагается, что в дальнейшем биогибридная технологии усовершенствуется, видоизменится и будет применяться даже в быту. Например, в качестве сенсора возможно использовать домашнего питомца, которому вживляется чип, чтобы сообщить хозяину о рисках заболевания.

Международный исследовательский институт интеллектуальных материалов.

Директор Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Александр Солдатов рассказал о том, что подразделение создано в рамках постановления №220 РФ, которое направлено на финансовое обеспечение и стимулирование развития науки и ее инновационной составляющей. Сегодня в институте работают международные сотрудники, студенты и аспиранты. Здесь проводятся не только научные исследования, но и программы подготовки на английском языке в магистратуру, аспирантуру и докторантуру. Также на базе института действует Диссертационный совет, первый на Юге России, где уже защитили диссертации ученые не только из РФ, но и из ближнего и дальнего зарубежья.

Особенность института - междисциплинарная направленность. Здесь есть и физики, и химики, и биологи, и прикладные математики. Средний возраст сотрудников и руководства – 32 года. Каждый сотрудник работает в отдельном кабинете, оборудованном современной научно-исследовательской аппаратурой.

Институт работает с мощным рентгеновским лазером на свободных электронах. Он необходим ученым для проведения измерений. Установка направлена в большей степени на фундаментальные исследования, например, понимания того, как устроена природа. Прорывное достижение установки – единичная молекула белка, с помощью которой можно понять функционирование организма человека, новые вирусы, их структуру и как они взаимодействуют.

«В ходе исследования мы получаем структуру молекулы. И если мы узнаем межатомные расстояния, то на основе этих данных можем создать с помощью математического моделирования абсолютно другой материал», - пояснил Александр Солдатов – «Исследуется не вещество, а процессы. Можно записывать видео, и один кадр будет длиться несколько фентасекунд (фента – это миллионная доля от миллиардной доли секунды). Подобные установки дороги в обслуживании, поэтому одна страна не может их себе позволить, практически все они международные».

Он рассказал о некоторых исследованиях, проводимых на рентгеновской установке. Например, исследование органических материалов для светодиодов – это фотопереключаемый материал. В ходе исследования облучали лазером молекулы вещества и смотрели, как с течением времени меняется его структура и как она работает.

Инжиниринговый центр приборостроения, радио- и микроэлектроники Южного федерального университета.

Инжиниринговый центр создан в 2015 году. Как пояснил руководитель д.т.н., член-корреспондент РАЕ Андрей Ковалев, создание центра проходило в рамках программы развития сети инжиниринговых центров в России.

Сегодня помещения Инжинирингового центра ЮФУ представляют собой не только передовое технологичное производство с цехами по металлообработке, но и лаборатории для проектирования, а также помещения для коворкинга, где каждый молодой специалист может воплотить свои идеи.

«Новый проект Инжинирингового центра ЮФУ связан с СВЧ-технологиями. Эти технологии позволяют обрабатывать сельскохозяйственное сырье и повышать его биологическую безопасность. Посредством СВЧ-излучения производится обработка (пастеризация) жидких продуктов питания, например, молока. В рамках этого проекта также при помощи СВЧ обрабатываются зерна (семена). Режимы СВЧ-излучения подобраны таким образом, что позволяют обеззараживать и активировать жизненные силы зерен, а это в свою очередь отражается на их всхожести и на урожайности в целом», - поделился Андрей Ковалев.

В результате реализации проекта по разработке комплексов обработки сельскохозяйственного сырья планируется начать их серийное производство на базе промышленного партнера. Кроме этого, Инжиниринговой центр ЮФУ оказывает услуги по разработке электронных приборов, по металлообработке, а также реализует различные междисциплинарные проекты.

Институт компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ.

В лаборатории квантовой связи и криптографии, которая располагается на базе Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ, представлены самые передовые системы квантового распределения ключа. Доцент Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ, по совместительству директор российско-индийского научного центра Антон Пленкин отметил: «Это очень перспективное направление в мировой науке. И в России подобных систем еще нет. Мы исследуем каналы распределения, разрабатываем алгоритмы и методы противодействия съемам информации с оптических каналов связи и, кроме того, обучаем этому студентов. Проще говоря, в лаборатории криптографии разрабатываются методы противостояния классическим хакерским атакам на основе оптоволоконных линий связи».

Сегодня на мировых индексах по различным направлениям именно информационная безопасность является одним из самых перспективных направлений. Тем не менее, дефицит кадров в сфере специалистов по информационной безопасности присутствует. Это связано с тем, что далеко не все вузы обладают подобными лабораториями как ЮФУ, а научиться по книгам, не соприкасаясь с мощными компьютерами, этому практически невозможно.

Добавим, что для студентов Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ внедрена новая практика. Все экзамены проходят в форме интерактивной практики на современном оборудовании. Студенты выполняют поставленные преподавателем задачи и таким образом показывают свои компетенции.

День Российской науки в ЮФУ