Уникальное оборудование и технологии: как ученые ЮФУ помогают человеку и бизнесу

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.

1 of 3 Смеси для производства пьезкерамики // Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Аспирантка Екатерина Гладкова //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер НИИ физики ЮФУ //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер 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 Карандаш.

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 Карандаш.

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.

1 of 4 Крысы лаборатории центра нейротехнологий // Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Ведущий научный сотрудник центра нейротехнологий ЮФУ Галина Карандаш //Фото: Ольга Медведва, Городской репортер Крыса-диагност с вживленным чипом //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Оборудование для скрининга //Фото :Ольга Медведва, Городской репортер 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.

 

1 of 6 Профессор Александр Солдатов. Директор Международного исследовательского института интеллектуальных материалов //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Металл-органическая каркасная структура(MOF) // Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Макет рентгеновского лазера на свободных электронах //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Макет рентгеновского лазера на свободных электронах //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Виртуальный тренажер-иммитация работы с помощью лазера // Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Александр Буда демонстрирует работу на виртуальном тренажере // Фото: Ольга Медведева, Городской репортер   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.

1 of 6 Металлообрабатывающий программируемый станок //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Руководитель инжинирингового центра ЮФУ. Доктор технических наук Андрей Ковалев //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Деталь, выполненная на станках инжинирингового центра //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Деталь, выполненная на станках инжинирингового центра //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Инжиниринговый центр ЮФУ. Таганрог //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Коворкинг-центр "Точка кипения". Таганрог //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер 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 .

1 of 3 Директор Индийско-российского центра, сотрудник лаборатории "Квантовая криптография". Доцент технических наук Антон Пленкин //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Оборудование для создания защищенного цифрового кода // Фото: Ольга Медведева, Городской репортер Оборудование для создания защищенного цифрового кода //Фото: Ольга Медведева, Городской репортер

 

 
По теме
Студенты и сотрудники РостГМУ почтили память погибших в годы Великой Отечественной войны - РостГМУ 23 февраля 2020 года  в сквере имени 1-ой Конной Армии студенты и сотрудники РостГМУ приняли участие в торжественной церемонии возложения цветов и венков у Братской могилы погибших в годы Великой Отечественной войны,

23.02.2020
 
Нажмите для просмотра в полном размере... - Управление образования      Сегодня  делегация управления образования Неклиновского района посетила  подшефный 381 артиллерийский полк и поздравила его воинский состав с Днём защитника Отечества.

23.02.2020
В рамках месячника военно-патриотической работы в Миллеровском казачьем кадетском техникуме проходит благотворительная акция «Посылка солдату» Студенты участвуют в сборе подарков и сами относят их на почту.

23.02.2020
Городские спортивные соревнования среди детсадовцев и первоклассников Новочеркасска провели в честь Дня защитника Отечества "Казачьи забавы" провели в доме творчества микрорайона Донской в рамках сетевого взаимодейств

23.02.2020
 
Военно-патриотический поисковый клуб «Русич» провёл для детей игровой Урок мужества   Сначала все вместе смотрели мультфильм «Солдатская сказка» по произведению Константина Паустовского.

23.02.2020
Взрыв, тишина, материнский стон - Шахтинские известия  Школы города рассказывают о своих выпускниках-воинах.  В школах нашего го­рода собирается и изучается информа­ция о героях–выпуск­никах.

23.02.2020
Команда РДШ школы №6 Батайска заняла второе место в области по настольному хоккею - Газета Вперёд От Батайска выступила только одна команда, состоящая из пяти человек 22 февраля в Гарнизонном доме офицеров прошел открытый командный кубок Ростовской области по настольному хоккею по версии STIGA,

22.02.2020
 
Нажмите для просмотра в полном размере... - Управление образования Сегодня в Самбекской средней школе состоялся большой спортивно - патриотический праздник, в рамках которого прошли: финал районных спортивных соревнований" А ну-ка, парни!",

22.02.2020
В рамках месячника военно-патриотической работы в Миллеровском казачьем кадетском техникуме проходит благотворительная акция «Посылка солдату» Студенты участвуют в сборе подарков и сами относят их на почту.
Газета Наш край
23.02.2020
Студенты и сотрудники РостГМУ почтили память погибших в годы Великой Отечественной войны - РостГМУ 23 февраля 2020 года  в сквере имени 1-ой Конной Армии студенты и сотрудники РостГМУ приняли участие в торжественной церемонии возложения цветов и венков у Братской могилы погибших в годы Великой Отечественной войны,
РостГМУ
23.02.2020
Городские спортивные соревнования среди детсадовцев и первоклассников Новочеркасска провели в честь Дня защитника Отечества "Казачьи забавы" провели в доме творчества микрорайона Донской в рамках сетевого взаимодейств
Газета Наше время
23.02.2020
От Батайска выступила только одна команда, состоящая из пяти человек 22 февраля в Гарнизонном доме офицеров прошел открытый командный кубок Ростовской области по настольному хоккею по версии STIGA,
22.02.2020 Газета Вперёд
Масштабный праздничный концерт состоялся на главной сцене опорного вуза Ольга КУБЫШЕВА 20 февраля в Ростове-на-Дону прошел грандиозный концерт в честь столетия основания и 25-летия воссоздания кадетской школы «Второй
21.02.2020 Комсомольская правда
Взрыв, тишина, материнский стон - Шахтинские известия  Школы города рассказывают о своих выпускниках-воинах.  В школах нашего го­рода собирается и изучается информа­ция о героях–выпуск­никах.
Шахтинские известия
23.02.2020
Информация о происшествии - Администрация г.Азов   22 февраля 2020 года в 10 часов 28 минут в Азове в трехэтажном жилом доме по адресу: пер.
Администрация г.Азов
23.02.2020
Трагедия унесла жизни двоих человек ДЕНИСОВ ПЕТР В Ростовской области власти поручили оказать материальную помощь пострадавшим и семьям погибших от взрыва газа в Азове.
23.02.2020 Комсомольская правда
В Ростове может сыграть Объединенный оркестр Юга России - Газета Наше время Но пока такого коллектива не существует Однако он  существует в ближайших планах главного дирижера Ростовского академического симфонического оркестра, лауреата Премии Президента РФ  Валентина Урюпина.
Газета Наше время
22.02.2020
Но пока такого коллектива не существует Однако он  существует в ближайших планах главного дирижера Ростовского академического симфонического оркестра, лауреата Премии Президента РФ  Валентина Урюпина.
22.02.2020 Газета Наше время
В центре Ростове запретили стоянку  автотранспорта - Панорама И ограничили скорость его движения С 23 февраля в центре города ограничена стоянка автотранспорта на центральных улицах города - меры предприняты для повышения пропускной способности улиц,
Панорама
23.02.2020
После взрыва в Азове: пострадавшим — помочь, дом — обследовать, главу «Азовмежрайгаза» — уволить - Газета Наше время На оперативном совещании по ликвидации  последствий взрыва бытового газа в Азове донской губернатор Василий Голубев поручил выделить пострадавшим материальную компенсацию,
Газета Наше время
23.02.2020
Депутаты городской Думы Батайска нашли массу теплых слов для защитников Батайска – ветеранов и современных воинов - Газета Вперёд Дорогие наши защитники! В феврале мы чествуем всех, кто причастен к этому высокому званию - фронтовиков, увенчанных наградами и молодежь, которая только недавно надела военную форму, наших отцов и дедов,
Газета Вперёд
23.02.2020
На оперативном совещании по ликвидации  последствий взрыва бытового газа в Азове донской губернатор Василий Голубев поручил выделить пострадавшим материальную компенсацию,
23.02.2020 Газета Наше время
Неудобство коснется жителей нескольких районов Специалисты “Донэнерго” на будущей неделе приступят к плановым работам по ремонту и профилактике электросетей, поэтому сотни абонентов  временно останутся без электроснабжения,
23.02.2020 Панорама