Специалисты ФИЦ «Институт катализа СО РАН» предложили новый подход к синтезу ценных для химической промышленности и энергетики компонентов — нанодисперсных керамических материалов на основе церия и циркония со структурой пирохлора. Синтез проводят с помощью углеродной оболочки, или «шубы». Этот метод позволяет стабилизировать размер частиц оксида и предотвращает их спекание в процессе высокотемпературного приготовления. Высокая удельная поверхность и кислородная емкость материала делает его потенциально востребованным в различных каталитических приложениях.

Пирохлор — строго упорядоченная кубическая кристаллическая структура, где катионы церия и циркония, а также кислородные вакансии занимают фиксированные позиции (в тетрагональной фазе эти элементы расположены хаотично). Это определяет его уникальные свойства в плане эффективности запасания кислорода (OSC, Oxygen Storage Capacity) и скорости диффузии за счет упорядоченных вакансий. Высокая удельная поверхность делает OSC-отклик материала очень быстрым. Материалы со структурой пирохлора используют как в альтернативной энергетике, металлургии, электронике, так и в катализе, например, автомобильном.

Несмотря на большую площадь поверхности, эффективность церия для хранения кислорода в тетрагональной фазе аналогичного состава ограничена из-за статистически случайного распределения атомов циркония и церия в кристаллической структуре. При типичных условиях работы катализатора для нейтрализации выхлопов бензинового двигателя она обеспечивает лишь около 60 % эффективности использования церия, в то время как для структуры на основе пирохлора этот показатель достигает почти 98 %.

Для получения материалов с содержанием фазы пирохлора не менее 50 % необходимы высокие температуры 1300 –1400 °C и длительное время. При этом удельная площадь поверхности синтезированного традиционным методом материала составляет менее 1 м²/г — это делает его непригодным для большинства каталитических применений. Большинство исследователей проводят подобный процесс при 1200 °C и ниже для получения фазы пирохлора, балансируя между содержанием фазы пирохлора, определяющей эффективность по кислородной емкости, и удельной поверхностью.

Ученые Института катализа СО РАН впервые продемонстрировали возможность синтеза материала со структурой пирохлора с помощью углеродной оболочки, или «шубы», при температурах 1400 °C с содержанием фазы не менее 60 % и удельной поверхностью 74 м²/г — в 70 раз больше по сравнению с традиционным методом. Оболочка наносится на частицы во время прокаливания и формирует несколько слоев углерода на них, что позволяет предотвратить спекание и улучшить кислородную проводимость.

«Методика требует тщательного подбора условий формирования углеродной оболочки — если найдутся хотя бы небольшие участки соседних частиц, не закрытых углеродной оболочкой, то такие частицы неизбежно начнут спекаться во время синтеза, уменьшая дисперсность материала. Высокодисперсные материалы пирохлорового типа как раз интересны для катализа благодаря своим уникальным свойствам в отношении запасания кислорода и скорости диффузии», — рассказывает старший научный сотрудник Отдела материаловедения и функциональных материалов ИК СО РАН, к.ф.-м.н. Владимир Стояновский.

В планах ученых — исследовать каталитические свойства пирохлоров, модифицированных металлами платиновой группы, в процессах полного окисления.

Анастасия Аникина,PR-менеджер ФИЦ «Институт катализа СО РАН»

Изображение предоставлено ФИЦ «Институт катализа СО РАН»

Не так давно мы писали об одном находчивом голландском дизайнере, который получал топливо для своего старенького Volvo 240 из пластиковых бутылок, которые он собирал на ближайшей свалке. Из одного килограмма пластика выходило пол-литра дизеля, достаточного для того, чтобы проехать семь километров. Причем, установка для получения топлива монтировалась прямо на крыше автомобиля. Это позволяло получать дополнительные объемы топлива прямо во время путешествия. С этой целью необходимый запас пластикового сырья в утрамбованном виде размещался в багажнике. А если учесть, сколько мусорных свалок попадается на каждом пути, то автомобиль с такой установкой был вполне пригоден для кругосветного путешествия.

Для чего мы вспомнили эту историю? Дело в том, что она дает нам наглядный пример энергетического использования пластиковых отходов. Напомним, что сейчас в западных странах (прежде всего – в США) ведется бурная дискуссия по поводу решения «пластиковой» проблемы. Сторонники климатической повестки настаивают на необходимости использования альтернативных, экологически приемлемых материалов для замены синтетическим пластмассам, получаемым из ископаемых углеводородов. Их оппоненты полагают, что такая замена окажется слишком дорогой для массового потребителя. Поэтому предлагают сохранить существующие производственные мощности по выпуску синтетического пластика, а борьбу с пластиковыми отходами осуществлять по примеру того, как поступают в таких случаях с растительной биомассой – путем тепловой утилизации или переработки в топливо.

Поскольку пластик производят из углеводородов, его вполне можно рассматривать как энергетическое сырье. Выше мы как раз привели пример превращения пластика в его исходное «углеводородное» состояние. Говоря по-научному, данный процесс называется «химической конверсией». Он позволяет «расщепить» пластик до молекул – вплоть до базового молекулярного уровня.

Здесь существует несколько методов. Самый простой – это пиролиз, когда пластик нагревается без доступа кислорода до 400 – 600 градусов Цельсия. Таким путем он превращается в синтетическую нефть. На ее основе можно получить жидкое топливо (дизель или бензин), либо использовать для повторного получения пластика.

Другой метод – газификация. От пиролиза он отличается тем, что нагрев осуществляется до более высоких температур (от 800 до 1400 градусов Цельсия) и с присутствием небольшого количества окислителя (воздуха, чистого кислорода или водяного пара). Кислорода здесь не хватает для поддержания горения, однако его достаточно для осуществления нужных химических реакций. Пластик, вступая в реакцию с окислителем, почти полностью превращается в горючий газ (так называемый синтез-газ, представляющий собой смесь водорода и угарного газа).

Наконец, существует метод деполимеризации, при котором полимер «разбирается» на исходные мономеры. Этот метод считается самым передовым, но в то же время – достаточно сложным и затратным. В нем, например, могут использоваться различные химические реагенты – спирты, кислоты и даже водород. К тому же деполимеризация требует тщательной сортировки исходного сырья (что не так важно в случае с пиролизом и газификацией).

Есть несколько видов деполимеризации, отличающихся по уровню сложности. На сегодняшний день самой продвинутой технологией на этот счет является гидрогенолиз. В отличие от обычных способов, здесь полимерные цепи расщепляются с помощью водорода под воздействием высоких температур и специальных катализаторов. Переработка пластиковых отходов осуществляется в реакторах, куда под давлением поступает водород. В качестве катализаторов выступают такие дорогие металлы, как палладий, платина и рутений. Что это дает? Как образно объясняют специалисты, гидрогенолиз не только разрезает цепочку из молекул, но и «запечатывает» концы каждого разреза атомами водорода. В итоге на выходе мы получаем чистые углеводороды и достаточно ценные химические вещества (например, компоненты для авиационного топлива). Чистота конечного продукта имеет принципиальное значение. Так, если при пиролизе мы получаем смесь довольно низкого качества с примесями сажи, то гидрогенолиз позволяет получить абсолютно чистые продукты, пригодные для повторного использования (в том числе для получения совершенно нового пластика).

Отметим, что на Западе (в том числе – в США), довольно активно ведутся исследовательские работы по химической конверсии пластиковых отходов, включая и такие продвинутые технологии деполимеризации, как упомянутый гидрогенолиз. Учитывая, что мировое производство пластмасс к 2050 году достигнет 1 200 миллионов тонн, актуальность таких исследований не подлежит сомнению. Сами ученые считают, что химическая конверсия является наиболее универсальным и надежным подходом к борьбе с пластиковыми отходами.

В США, еще раз напомним, именно сейчас решается вопрос, какие подходы к решению проблемы пластиковых отходов будут считаться приемлемыми как с точки зрения экономики, так и с точки зрения экологии. Сторонники химической конверсии пластика пытаются уверить своих оппонентов из «зеленого» лагеря в том, что действенный способ найден. Те выдвигают свои возражения, обращая внимание на то, что химическая конверсия требует дополнительных энергетических затрат и в этом плане она является недостаточно «зеленой», поскольку оставляет-де положительный углеродный след.

Интересно, что в Америке примерно 16% пластиковых отходов банально сжигается, то есть используется в энергетических целях напрямую, без всякой химической переработки. Самый известный пример – мусоросжигательный завод I-95 Energy/Resource Recovery Facility, расположенный в округе Фэрфакс (штат Вирджиния). На этом предприятии, построенном еще в 1990 году, сжигают бытовые и коммерческие отходы – с последующей выработкой тепловой и электрической энергии. То есть пластиковые отходы выступают здесь как альтернатива углю. Ежегодно таким путем перерабатывается 1,12 миллионов тонн отходов. Средняя мощность такой тепловой электростанции составляет примерно 90 МВт. Этого достаточно для обеспечения электричеством примерно 60 – 80 тысяч домов.

Помимо выработки энергии, из остатков золы ежегодно извлекается до 37 тысяч тонн различных металлов (железа, стали, алюминия и меди). Этого количества хватило бы на производство 20 тысяч автомобилей! Таким же путем удается извлекать стекло. К моменту завершения технологического процесса остается только нетоксичная зола – примерно 5% от исходной массы отходов.

Полагаем, что данное предприятие является показательным примером технологичного управления отходами. Причем, в топке предприятия успешно сжигаются любые виды пластмасс, включая корпуса компьютеров, мониторов и клавиатуры. И что самое интересное – столь же успешно можно сжигать и подложки от использованных солнечных панелей.

Кстати, заметим, что аналогичные технологии по сжиганию отходов разрабатывались у нас в Новосибирске специалистами Института теплофизики СО РАН. На основе этих разработок промышленно производится (на заказ) соответствующее технологическое оборудование. Одно такое предприятия по сжиганию пищевых и опасных медицинских отходов работает в Коченевском районе Новосибирской области (о чем мы в свое время писали). Правда, выработанное тепло банально выбрасывается в атмосферу. Хотя здесь поддерживается приличная температура сгорания (1 200 градусов), которой вполне бы хватило для нагрева пара и для работы паровой турбины для выработки электричества. Но, как оказалось, даже простые предложения по отоплению близлежащих домов не находили никакого отклика в администрациях разного уровня.

Интересно, что в США власти отдельных штатов (особенно – Флориды) полностью поддерживают технологии термической утилизации отходов, содержащих пластик. Однако решения по строительству таких мусоросжигательных предприятий пресекаются эко-активистами, которые начинают организовывать массовые протесты. То есть, инициативы властей наталкиваются на сопротивление со стороны так называемого «гражданского общества», идущего на поводу у борцов за экологию.

В России же особенность ситуации в том, что власти не проявляют в этом направлении какой-либо инициативы вообще. А все попытки со стороны специалистов обосновать такой проект (как это уже было в Новосибирске) натыкаются на скепсис и на «убойный» аргумент относительно того, что в регионе еще полным-полно мест, куда можно сваливать мусор. Тем временем мусорные полигоны продолжают переполняться, в том числе и за счет пластика.

Андрей Колосов

Разработка НГУ для снижения «галлюцинаций» нейросетей стала победителем конкурса Yandex Open Source, проходившего при поддержке платформы для разработчиков SourceCraft в треке «Искусственный интеллект». В число лучших вошёл проект RAGU (Retrieval‑Augmented Generation & Understanding), над которым работает команда под руководством доцента Новосибирского государственного университета Ивана Бондаренко.

RAGU — это модульный движок GraphRAG, предназначенный для тех случаев, когда простого векторного поиска уже не хватает и нужно строить полноценные графы знаний по текстовым документам. Он позволяет собирать, хранить и гибко опрашивать структурированные данные, опираясь на граф связей между понятиями, а не только на похожесть формулировок.

— Сырой текст автоматически режется на устойчивые фрагменты, из них нейросеть выделяет сущности и связи, после чего RAGU собирает граф, объединяет дублирующиеся узлы и разбивает сеть на кластеры по алгоритму Лейдена, — описал суть его работы Иван Бондаренко.

В результате получился универсальный конструктор систем интеграции языковых моделей с базами знаний. Когда у пользователя возникает вопрос, особенно сложный, система позволяет сгенерировать ответ, основанный именно на знаниях о предметной области, причём корректно, быстро и без галлюцинаций. Тем самым, RAGU помогает искусственному интеллекту опираться на формальную модель знаний, извлечённых из документов, а не на общие статистические ассоциации.

Сейчас наработки RAGU уже используются в системе «Менон» — цифровом помощнике абитуриента НГУ, который отвечает на вопросы о поступлении, учебных программах и жизни в университете. В отличие от стандартных поисковых сервисов, «Менон» ведёт с пользователем диалог и формулирует ответы своими словами, опираясь на специально структурированную базу данных об университете.

— Такую систему можно адаптировать и для других отраслей — от строительства до работы с нормативной документацией. Везде, где есть архив документов или база знаний и нужно эффективно использовать её при принятии решений, важна система, которая, с одной стороны, хорошо понимает язык, а с другой — умеет строить формальную модель знаний на основе текстов, — подчеркнул Бондаренко.

По словам исследователя, команда систематически сравнивает своё решение с зарубежными и российскими аналогами.

— Мы сравнивали RAGU с китайским решением LightRAG, которое сейчас считают одним из наиболее продвинутых в мире, и рядом других библиотек. Наше решение показывает лучшую качество работы и в части самой нейросети MenoLite, и в части библиотеки RAGU, в которой эта модель используется, — отметил он.

Победа на конкурсе даёт проекту и репутационный, и практический эффект, поскольку победителям выдают гранты на использование ресурсов Yandex Cloud для развития открытых проектов.

— Для нас это, во‑первых, подтверждение качества продукта, а во‑вторых, возможность провести дополнительные эксперименты за счёт облачных ресурсов Яндекса. Сейчас мы активно используем эти мощности, чтобы успеть завершить серию экспериментов к дедлайну крупнейшей конференции по обработке естественного языка, где будем подавать статью про RAGU, — рассказал Иван Бондаренко.

Над проектом работает команда, куда входят сам Бондаренко как представитель лаборатории прикладных цифровых технологий НГУ, его выпускник Михаил Комаров и другие ребята - как нынешние студенты, так и выпускники, уже работающие в ИТ‑компаниях. Также в проекте участвуют студенты других университетов — от Дальневосточного федерального до Балтийского университета имени Канта.

В ближайших планах участников проекта: научить систему ещё лучше понимать «живую» человеческую речь и сложные диалоги. Разработчики работают над компонентом, который переписывает пользовательский вопрос в более независимую от контекста форму для поиска по графу знаний: он должен корректно обрабатывать неоднозначные аббревиатуры вроде «ИТ» (информационные технологии или Институт теплофизики), учитывать историю диалога, правильно привязывать местоимения и пропуски в фразах.

Фото предоставлено исследователем

В учебно-научном центре Института медицины и медицинских технологий НГУ начали монтировать технологическое оборудование

В новом здании будут располагаться практикумы и лаборатории, а также один из самых современных и высокотехнологичных в России аккредитационно-симуляционных центров для подготовки будущих врачей. 

В учебно-научном центре Института медицины и медицинских технологий НГУ, который относится к объектам второй очереди нового кампуса НГУ, возводимого в рамках национального проекта «Молодежь и дети», начали монтировать технологическое оборудование.

Активно завозят мебель, монтируют оборудование для деактивации сточных вод, а также передаточные боксы, которые будут использоваться в лабораториях и чистых помещениях. Полностью завершены все строительно-монтажные работы, работы по благоустройству территории.

В новом здании УНЦ ИММТ будут обучаться более 700 студентов медицинского, фармацевтического и психологического направлений, включая новые — «Медицинская кибернетика» и «Промышленная фармация», которые появились в НГУ в 2025 году. 

Также на цокольном этаже УНЦ будет размещен один из самых современных и высокотехнологичных в России аккредитационно-симуляционных центров для подготовки будущих врачей, площадь которого составит около 1400 кв.м. 

Помимо стандартных тренажеров для подготовки врачей в нем предусмотрен блок «Медицина катастроф» и роботы-тренажеры для эндовидеохирургии, ультразвукового и эндоскопических исследований. Здесь же расположится центр аккредитации для врачей различных специальностей, что делает пространство единой платформой для обучения, тренировки и объективной оценки профессиональных навыков. 

Фото - пресс-служба Правительства НСО

Сотрудники молодежной лаборатории экспериментальной и клинической фармакологии НИИКЭЛ – филиал ИЦиГ СО РАН при поддержке РНФ проводят комплексное исследование зависимости развития остеопороза от ожирения у мужчин и женщин. Работа рассчитана на два года. Ее результаты позволят внести вклад в знания о развитии двух социально-значимых заболеваний, а в перспективе – персонализировать терапию остеопороза в зависимости от статуса пациента.

Ожирение и остеопороз – хронические заболевания, при которых невозможно быстрое и полное излечение. Пациенты нуждаются в постоянной терапии. При этом причины развития и симптомы заболеваний отличаются у мужчин и женщин. Соответственно, пациенты в зависимости от пола нуждаются в разных методах терапии. Наибольшее количество пациентов с остеопорозом – пожилые люди, которые часто имеют сопутствующие проблемы со здоровьем, в том числе ожирение или избыточный вес. Известно, что жировая ткань является эндокринной тканью и оказывает влияние на многие ткани и системы в организме, включая костную ткань.

Вопрос о влиянии избытка жировой ткани на развитие остеопороза является спорным. Ранее были опубликованы данные, согласно которым избыток жировой ткани защищает костную ткань от развития остеопороза, так как она производит эстроген, предотвращающий разрушение костей. Однако эти выводы в большинстве случаев были сделаны на основе статистических данных, собранных при исследовании костной ткани у женщин после менопаузы. Сейчас ряд исследователей считают, что избыток жировой ткани отрицательно влияет на состояние костной ткани и способствуют развитию остеопороза при наступлении менопаузы у женщин. Данных о влиянии ожирения на развитие остеопороза у мужчин не так много, хотя количество случаев остеопороза среди мужчин возрастает.

Проект новосибирских ученых направлен на изучение различий влияния ожирения на степень развития остеопороза, а также на функциональную активность предшественников клеток костной ткани, остеобластов – мезенхимальных стволовых клеток и самих остеобластов в модели остеопороза у животных.

Ученые смоделировали на мышах ожирение и остеопороз и сейчас проверяют, как у самцов и самок изменяется экспрессия генов, связанных с метаболизмом костной и жировой тканей, и как наличие ожирения влияет на развитие остеопороза.

— Мы разделили мышей на две группы – мужские и женские особи. Затем в каждой группе выделили еще четыре: мыши с ожирением, с остеопорозом, с обоими заболеваниями и контрольная группа здоровых животных. В настоящее время наблюдаем за мышами, измеряем у них различные параметры (вес, уровень глюкозы, гистологические исследования, соотношение маркёров костеобразования и др.). После завершения сбора этих данных мы приступим к анализу полученной информации, — рассказывает руководитель проекта, младший научный сотрудник лаборатории Наталья Слажнева.

Результаты исследования позволят в дальнейшем установить механизмы влияния ожирения при остеопорозе на клетки мужского и женского организмов, участвующие в образовании костной ткани. Успешная реализация проекта позволит персонализировать подходы к лечению и поддерживающей терапии данных заболеваний при их сочетании в зависимости от пола пациента.

— Отличие нашего исследования от проводимых ранее в том, что мы одновременно изучаем и ожирение, и остеопороз у представителей обоих полов. «Анализируя литературу по нашей теме, мы не нашли примеров таких комплексных исследований у других авторов», — объясняет руководитель лаборатории, к. б. н. Наталья Бондаренко.

Проект «Исследование взаимосвязи между ожирением, остеопорозом и функциональным состоянием остеобластов в модели in vivo с акцентом на половые различия» получил грантовую поддержку РНФ в рамках конкурса фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами. Реализация проекта рассчитана на 2026 – 2027 годы.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Фото – из архива ИЦИГ СО РАН

Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) повысили износостойкость хромоникелевой нержавеющей стали. В быту этот материал называется нержавейкой, но из него создаются не только знакомые всем кастрюли и ложки с вилками, но и различные детали оборудования нефтеперерабатывающей промышленности. Для нефтяников нержавейка интересна своими высокими антикоррозионными характеристиками, что очень важно в условиях эксплуатации под землей. Нержавейка стала бы еще более подходящим материалом для отрасли, если бы можно было повысить ее стойкость к гидроабразивному износу, то есть к воздействию твердых частиц, движущихся с потоком жидкости. Новосибирские ученые методом электронно-лучевой наплавки на промышленном ускорителе ЭЛВ-8 ИЯФ СО РАН нанесли на нержавеющую сталь слой из смеси порошков бора и железа (боридов). Последующие тесты на гидроабразивный износ, проводившиеся в Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН (ИГиЛ СО РАН), показали, что такая улучшенная нержавейка обладает в два раза большей износостойкостью и коррозионной стойкостью, чем обычная. Результаты опубликованы в журнале «Металлург» и являются частью большого цикла исследований, посвященных получению стали с улучшенными характеристиками для использования в экстремальных эксплуатационных условиях.

«Специалисты нефтеперерабатывающей отрасли используют в работе оборудование, детали которого создаются из хромоникелевой аустенитной стали, потому что этот материал обладает несколькими важными свойствами, – прокомментировала доцент кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ НЭТИ кандидат технических наук Евдокия Бушуева. – Он коррозионностойкий, а это очень важно, так как под землей нефтеперерабатывающее оборудование работает в условиях химически-агрессивной среды, например, на него могут воздействовать грунтовые воды, растворы электролитов, сопутствующие газы. Еще одна важная характеристика нержавейки – ее технологичность. Детали такого оборудования обычно имеют сложную форму, поэтому материал, из которого они создаются, должен обладать пластичностью. И третий, немаловажный момент, нержавеющая сталь относительно недорогая».

Несмотря на все эти преимущества у нержавеющей стали есть один недостаток, она обладает низкой износостойкостью. Износостойкость – это способность материала сопротивляться разрушению и истиранию его поверхностного слоя в условиях трения. Износ может быть разным, но если говорить про нефтепереработку, то чаще всего подразумевается абразивный износ.

«Нержавеющая сталь достаточно пластичная, поэтому ей сложно сопротивляться потоку воды с частичками твердого песка, – добавила Евдокия Бушуева. – Абразив действует как миллион ножей, которые вонзаются в поверхность. Сначала появляются задиры, царапины, трещины, а учитывая то, что в это же время на материал действует агрессивная среда, то и антикоррозионная стойкость нержавейки сильно снижается. В итоге вместо положенных тысяч часов такое оборудование отрабатывает всего сотни. Естественно, перед промышленниками, а значит и перед учеными, встала задача – увеличить время эксплуатации нефтедобывающего оборудования».

Один из способов сделать классическую нержавеющую сталь более износостойкой – укрепить ее поверхностный слой. Специалисты НГТУ НЭТИ выбрали для этого материал на основе боридов хрома и железа, а методом создания упрочняющего слоя – электронно-лучевую наплавку на промышленном ускорителе электронов ЭЛВ-8 ИЯФ СО РАН. Данный ускоритель имеет статус уникальной научной установки (УНУ Стенд ЭЛВ-6) и входит в национальный перечень объектов исследовательской инфраструктуры Российской Федерации.

«Промышленный ускоритель генерирует мощный непрерывный электронный пучок, которым мы обрабатываем поверхность материала, в данном случае нержавеющей стали, вместе с помещённым на ее поверхность модифицирующим порошком, – объяснил старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Михаил Голковский. – Среди других методов упрочнения, например, таких как плазменное напыление, лазерная, электродуговая наплавка, наш обладает рядом преимуществ. Мы можем создавать на материале более толстый поверхностный слой, чем при лазерной наплавке, лишённый пористости и слабого сцепления с основой, характерных для плазменного напыления. Если лазерная наплавка работает с толщиной не более десятка микрон, то у нас получается слой в несколько миллиметров, лишённый пор. Немаловажно, что мы обеспечиваем его металлургическую адгезию, то есть сцепление наплавленного слоя с основой не хуже, чем прочность самого металла основы. В жестких условиях эксплуатации важно, чтобы даже очень прочный сам по себе слой не отделялся от основы. У промышленного ускорителя высокая производительность: средняя скорость обработки материала составляет 2 м2/ч, а это хороший показатель. Важно отметить и то, что мы работаем в атмосфере, а не в вакууме. Методы, которые предполагают обработку в вакуумной камере, технологически сложнее и занимают больше времени. Мощность нашего источника электронов на один-два порядка больше, чем, например, у лазеров. Кроме того, коэффициент поглощения пучка материалом у нас составляет 90%, то есть почти вся энергия пучка переходит в материал, в отличие от лазеров, где поглощается всего 10%».

Получив образцы нержавеющей стали с упрочненным поверхностным слоем, специалисты провели цикл экспериментов, в которых воссоздали экстремальные условия работы нефтедобывающего оборудования.

«Поскольку мы ориентировались на нефтедобывающую промышленность, то один из тестов был на гидроабразивное изнашивание, который мы проводили на установке Института гидродинамики, – прокомментировала Евдокия Бушуева. – Мы воздействовали на образец мощным потоком воды с частицами оксида алюминия, просто песком с воздухом, специально создавая максимально экстремальные условия. Результаты получились неплохие: гидроабразивный износ упрочненной нержавеющей стали в два раза меньше, чем у обычной. Еще один результат связан и с антикоррозийной стойкостью. Мы испытали наше покрытие в коррозионной среде, воссоздав условия воздействия аварийных растворов. Когда происходит заклинивание нефтедобывающего оборудования, например, в него попала порода, и механизм не может провернуться, используют растворы с агрессивными кислотами: плавиковой, серной, соляной, азотной. Такая ядреная смесь очень быстро растворяет породу, но и материал оборудования тоже может разъесть. Наш образец и тут оказался в два раза более коррозионностойким в сравнении с нержавеющей сталью».

Как отмечают специалисты, полученные результаты являются частью большой работы по созданию упрочняющих покрытий.

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

Иллюстрация предоставлена пресс-службой ИЯФ СО РАН

Егор Укладов – младший научный сотрудник отдела синхротронных исследований для биологии и биомедицины ЦКП «СКИФ», а также преподаватель в НГУ и ФМШ. После нашего разговора мы считаем, что Егор достоин звания «белкового ювелира». Почему? Читайте об этом интервью.

– Какое у вас образование?

– Я закончил бакалавриат и магистратуру факультета естественных наук Новосибирского государственного университета по специальности «биология». Сейчас продолжаю учиться в аспирантуре НГУ по более узкому направлению – «молекулярная биология».

Но прежде, чем окончательно выбрать направление, я попробовал несколько других. Когда-то даже пришлось сдавать 2 сессии за один раз.

И это был осознанный выбор Егора – в школе так сильно нравилась химия, учитель был замечательный, что на первом курсе сначала выбор был сделан в пользу специальности «химия».

– На первом курсе понял, что биология мне всё же ближе. Пришлось переводиться с одной специальности на другую в зимнюю сессию. Помимо всех других дисциплин, которые нужно закрыть, чтобы меня не отчислили, необходимо было сдать еще три дополнительных предмета для перевода. Было непросто, но у меня получилось.

Такая сильная тяга к естественно-научной сфере началась у Егора еще в школе в Барнауле. Хотя школа была немного другого профиля – физико-математического, но это был также осознанный выбор или даже стратегический ход.

– Мне нужны были хорошие баллы по математике, поэтому недолго думал и решил учиться именно в школе по этому профилю. Соответственно, у меня были дополнительные подготовительные групповые занятия в университете по химии и биологии.

– Что так сильно привлекает в выбранной специальности?

– Меня всегда привлекали дисциплины на стыке биологии и химии, и когда на третьем курсе нам подробнее стали рассказывать про химию и структуру белков, меня это восхитило до глубины души. Это такой раздел биоорганической химии, который изучает структуру, свойства и роль белков. Эта область объединяет и биологию, и химию, и физику с медициной. Я читал научные статьи, где определяли структуры белков и восхищался ими. Тогда я понял, что хочу заниматься именно структурной биологией – экспериментально определять структуру белков. Но тогда СКИФа еще не было, и поэтому мечта казалась мне мало достижимой. Однако к сроку подачи документов в аспирантуру строительство СКИФа уже шло полным ходом. И я понял, что это и есть место, где смогу заняться тем, о чем раньше мог только мечтать.

Изучение структуры белков важно в разных областях: фундаментальной науке, медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Знание пространственной организации белковых молекул помогает понять их функции и механизм работы, а также разработать новые лекарственные препараты, вакцины. Например, чтобы разработать эффективный противовирусный препарат, необходимо для начала знать структуру вирусного белка, на который он будет нацелен.

– Как вы оказались на СКИФе и чем там занимаетесь?

– В магистратуре я уже начал заниматься молекулярным моделированием, этим в том числе занимаюсь и по сей день. Во время обучения я поучаствовал в Школе по синхротронным методам исследования в биологии, которую проводил сотрудник СКИФа Сергей Архипов, в настоящий момент заведующий отделом синхротронных исследований для биологии и биомедицины. Вдохновился и после окончания магистратуры решил, что хочу там работать. Связался с Сергеем Григорьевичем, он пригласил меня на собеседование, в результате которого поняли, что у нас единые цели. В аспирантуре я перешел на СКИФ, это было в 2024 году.

На базе кольцовского источника синхротронного излучения Егор определяет структуры белков. Когда ему приносят раствор белка, необходимо его кристаллизовать для дальнейшего изучения – этим и занимается молодой ученый. После выращивания белковых кристаллов Егор «вылавливает» их, замораживает в жидком азоте для транспортировки на синхротрон. Это ювелирная работа, ведь размеры сторон белковых кристаллов обычно по 0,05–0,2 мм.

– Последующее изучение проводится совместно с коллегами из МФТИ в Шанхае. В России пока мало исследовательских групп, занимающихся структурной биологией. Кстати, такой ювелирной работе меня обучили коллеги из МФТИ, очень им благодарен. На СКИФ мы планируем переехать сразу, как только он в полной мере заработает. Для сравнения: на нашем кольцовском источнике синхротронного излучения можно будет собрать данные с белкового кристалла меньше, чем за минуту, в то время как на лабораторных источниках съемка может длиться не просто несколько часов, а несколько дней или даже недель.

– Наука – рутинная работа?

– Я так точно не могу сказать про свою деятельность. Мои самые эмоциональные рабочие моменты происходят пока в Шанхае в Центре синхротронного излучения (Shanghai Synchrotron Radiation Facility). Каждый раз трепетное чувство: а получится ли «поймать» кристалл и собрать с него данные? Волнительно, когда ты «поймал» кристалл, а затем пучок на него радиационный направил и надеешься получить картину белковой дифракции. Радостно, если видим «хорошую» белковую дифракцию (метод изучения структуры белков с помощью дифракции рентгеновских лучей. – Прим. ред.), потому что она позволяет понять детали строения биологических молекул. Затем это можно применять в различных сферах, в том числе в медицине при разработке лекарственных препаратов. Скучно точно не бывает!

– Расскажите о ваших научных планах.

– Сейчас веду параллельно несколько проектов, в том числе пишу диссертационную работу. И, конечно, планирую приступать к полной работе на СКИФе. В лабораторном корпусе СКИФа сможем выделять, очищать и кристаллизовать белок, но, надеюсь, в будущем у нас в Кольцово будет полностью вся «кухня» для его наработки, чтобы мы сами могли нарабатывать нужный белок.

Егор рассказал, что с появлением СКИФа в Кольцово количество научных групп, что смогут заниматься структурной биологией в России, возрастет в разы.

– Экспериментальная возможность порождает спрос у исследовательских команд. А изучение белковых структур – это крайне перспективное и важное направление. Это важно не только для фундаментальных исследований, но также медицины и пищевой промышленности. Появление СКИФа в Кольцово облегчит наши эксперименты и откроет ранее недоступные возможности. Важно быть самостоятельными и независимыми от других стран. Ведь именно Кольцово и Академгородок – научная сила не только Сибири, но и страны.

– Какие горизонты открыты молодым специалистам в науке?

– Если у вас есть желание создавать нечто новое, то наука – хороший выбор. Рутинная работа есть везде, но могу с уверенностью сказать, что в науке даже обыденность приводит

к пусть очень маленьким, но новым достижениям и открытиям. В науке можно себя реализовать, тут вам всегда будут рады. Верю, с появлением СКИФа в Кольцово у нас в стране с новой силой расцветет структурная биология. Ученые со всей страны и, надеюсь, всего мира будут приезжать именно в Кольцово, чтобы претворять свои идеи в жизнь. А мы будем только рады!

Дайджест СКИФ апрель-май 2026

Фото - из дайджеста

Ранее мы уделили большое внимание проекту строительства в Арктике «атомных» биоэкопоселений. Напомним, что данный проект является частью приоритетной государственной программы по поддержке биоэкономики в России. Сеть арктических биоэкопоселений должна наглядно продемонстрировать возможности новейших технологий, разработанных в рамках тех принципов, что должны лежать в основе грядущего Шестого технологического уклада. В перспективе базовая модель биоэкопоселения, пройдя проверку в экстремальных условиях полярного климата, может стать основой для проектирования инновационных поселений в других климатических зонах – вплоть до тропиков (параллельно та же модель будет «обкатываться» для последующего создания лунных обитаемых баз).

Само по себе обращение руководства страны к теме биоэкономики и инициирование соответствующих программ наглядно показывает некий сдвиг в понимание реальных трендов развития. В этом есть большой плюс. В то же время необходимо обратить внимание на то, что указанные тренды проговаривались нашими учеными более тридцати лет назад, когда тема биоэкономики в нашей стране официально не поднималась вообще – ни на одном уровне. Однако среди ученых были те, кто прекрасно осознавал реальные перспективы.

В Новосибирске во второй половине 1980-х годов тему строительства экологических поселений – как поселений будущего – поднимала группа ученых из Академгородка, ставших инициаторами проекта «Экодом». Отметим, что тогда это направление еще не получало государственного одобрения, поэтому многое делалось на чистом энтузиазме. К счастью, у наших энтузиастов были единомышленники за рубежом из числа тамошних ученых, благодаря чему по теме экологических поселений удалось очень быстро наладить международный диалог. Результатом такого взаимодействия стал Международный семинар на тему: «Экологический поселок и экологический дом в Сибири», прошедший в новосибирском Академгородке 8-10 ноября 1990 года.

Показательно, что в числе участников мероприятия были представители Западной Европы. Например, архитектор из Дании Торбен Гаде, который рассказал о проекте поселка «Торстед Вест» недалеко от портового городка Хорсенс. В основу проекта данного поселка легла концепция «здорового города», которая интегрирует принципы «широкой демократии» с бережным отношением к окружающей среде, включая использование экологически чистых материалов. Под застройку было отведено 55 га. Первая фаза строительства, включающая 400 зданий (жилых домов, торговых предприятий, предприятий сферы обслуживания) должна была начаться летом 1991 года и вестись в течение 6 – 10 лет.

Особый интерес представляет организация самого проектирования поселка. Если изначально организационная структура представляла собой иерархию с городским Советом Хорсенса наверху, то в случае с проектом эко-поселка сформировалась горизонтальная структура равноправных взаимодействий: Городского совета Хорсенса, разработчиков, строителей, Совета будущих жителей Торстед Вест и Исполнительного комитета. Своим сибирским коллегам Торбен Гаде предоставил подробные материалы по данному проекту, а также материалы по другим аналогичным зарубежным проектам.

Еще один зарубежный участник семинара – датский архитектор Кинна Хенриксен – объяснила, как нефтяной кризис начала 1970-х годов повлиял на эксперименты датчан в области альтернативных источников энергии: солнечной энергии, энергии ветра, биогаза и почвенного тепла. Поначалу такие эксперименты являлись занятием небольших групп энтузиастов. Но, начиная с 1987 года – после Брундтландтского доклада, содержавшего ряд рекомендаций по сокращению энергопотребления, - эксперименты в области ВИЭ получили государственную поддержку. С этого времени Министерство жилищного строительства стало выделять специальные дотации, покрывающие гражданам и организациям расходы на усовершенствование борьбы с загрязнениями окружающей среды.

Уже в те годы в Дании разрабатывались проекты с государственным участием, предусматривавшие применение ветряных турбин и солнечных коллекторов, строительство недорогих остекленных пристроек к домам и квартирам для аккумуляции солнечного тепла и т.п. Тогда же началась вводиться практика сортировки гражданами бытовых отходов (так называемый раздельный сбор мусора). Одновременно налаживалось сокращение потребления воды путем вторичного использования бытовых вод в домах и квартирах.

Особый интерес для нашей темы представляет проект Торус, разработанный группой датских энтузиастов. Речь шла о строительстве отдельного агропоселка и домов с автономной системой жизнеобеспечения, и использующих в основном альтернативные источники энергии. В проекте поселка предполагалось прямое «замыкание» циклов жизнедеятельности человека с природой через аграрное производство. По этому пункту данный проект четко перекликался с основной идеей сибирского Экодома, что, кстати, было отмечено в материалах указанного Международного семинара.

Точно так же, как в сибирском Экодоме, датский проект предполагал строительство «солнечных домов», аккумулирующих энергию Солнца. Большое внимание в Дании уделялось использованию энергии ветра. Уже тогда широкую известность во всем мире получили турбины датской компании «Датвинд», которые экспортировались в разные страны, в том числе – в США.

Интересно также то, что в то время в Дании начали проводиться конкурсы проектов по городской экологии. Победители получали финансовую поддержку от правительства на реализацию своих проектов.

Среди участников новосибирского семинара были также и норвежские архитекторы. Так, архитектор Рольф Якобсен представил доклад, в котором дом рассматривался как экологическая структура. Основная мысль доклада: каким образом построить дом, чтобы предотвратить экологические проблемы, вызываемые современными строительными материалами и технологиями. Важной частью доклада стало описание экспериментов по конструированию влагопроницаемых («дышащих») стен. При этом, что особо показательно, разработчики исходили из того, что дом является активной частью экосистемы, в которой он объединен с окружающими его природными процессами.

Как отметили участники семинара, традиционный как для Скандинавии, так и для Руси деревянный бревенчатый дом четко соответствует указанным требованиям. С точки зрения физики его стены функционируют как естественный теплообменник. Современные технические решения используют композитные стены из высокопористых материалов, не обработанных влагостойкими красками или лаками. В докладе как раз приводились примеры и описания устройства таких стеновых конструкций в построенных и уже функционирующих в Норвегии объектах – жилых домах, пекарнях, коровниках и других. В дальнейшем, по словам докладчика, планируется дополнить эти эксперименты созданием «экосистем» (замкнутых циклов) внутри дома, включая использование воды, растений, рыб и микроорганизмов.

Были и другие доклады зарубежных участников. Например, прозвучал доклад о стратегии пермакультурного дизайна. В начале 1990-х о пермакультуре в нашей стране еще мало кто знал. В этой связи вполне может быть, что именно Новосибирск стал тем местом, где ей впервые уделили внимание представители отечественной науки. Причем, ученые Академгородка получили в свое распоряжение даже цветной видеофильм о пермакультуре, вместе с книгой автора данного направления – Билла Моллисона (о котором мы в свое время писали). И что еще интересно: наши ученые вели в то время переговоры о проведении в Новосибирске курса занятий по пермакультуре для всех желающих силами зарубежных специалистов.

Со стороны российских (правильнее – еще советских) специалистов также прозвучал ряд докладов по теме экологического домостроения. Так, большое внимание с их стороны уделялось вопросам автономного энергоснабжения. Например, предлагалась конструкция каталитического теплогенератора, работающего на жидком и газообразном топливах (дизель, керосин, природный газ, биогаз). По утверждению докладчика, применяемый здесь катализатор производится серийно и обеспечивает экологическую чистоту за счет полного окисления продуктов сгорания. Естественно, ставился вопрос и о применение солнечных коллекторов и предлагались различные конструкции таких устройств.

Были доклады и по способам утилизации отходов. Например, предлагалось применение электрохимических процессов для очистки бытовых сточных вод. Были доклады по технологиям переработки минерального сырья и отходов, а также технологии получения строительных материалов из местного сырья.

И что особенно важно: наши специалисты уже тогда, 36 лет назад, проговаривали архитектурно-планировочные решения экологических поселков. Мало того, участники семинара пытались применить свои наработки к жилой застройке на территории Советского района, в котором были крайне ограниченные ресурсы по теплу и канализации.

Понятно, что в те годы круг таких энтузиастов был еще весьма узок. Их идеи до сих пор воспринимаются как «экзотика» даже в самом Академгородке. Однако тот факт, что сегодня тема создания экологических поселений поднята на самом верху в качестве приоритетного национального проекта, говорит о многом. Скажем так, эволюция в этом направлении свершилась.

Николай Нестеров

С производством уникальных инвалидных электроколясок на основе отечественных комплектующих 10 июня ознакомилась заместитель Губернатора Ирина Мануйлова. Разработчиком не имеющих аналогов в мире высокотехнологичных средств реабилитации для людей с ограниченными возможностями является инновационная компания Новосибирской области, являющаяся резидентом «Сколково».

Как подчеркнула Ирина Мануйлова, Правительство региона уделяет огромное значение разработкам инновационных компаний, они ведутся при участии государственной поддержки – данная компания получала господдержку на каждом этапе своего развития – от создания прототипа до расширения и серийного производства.

«Сочетание господдержки, передовых инженерных и ИТ-решений, а также использование 85% российских комплектующих позволили создать уникальный инновационный отечественный продукт мирового уровня, помогающий решать важнейшие социальные задачи. Это не просто высокотехнологичное производство, это уникальный инструмент, возвращающий людям мобильность и независимость. Это большой шаг к созданию доступной среды не только в нашем регионе, но и в стране», – отметила замгубернатора.

Инноваторы продемонстрировали полный производственный цикл основного продукта компании – инвалидной коляски с электроприводом ступенькоход, призванного обеспечить безбарьерную доступную среду для людей с ограниченными возможностями. Электроколяска позволяет пользоваться лестницами в местах отсутствия пандусов, подъемников и других приспособлений, не прибегая к помощи посторонних людей. В процессе изготовления колясок используется 85% российских комплектующих, включая материалы, электронные компоненты, пресс-формы. Производство электроники и программное обеспечение полностью разработаны инженерами компании и не имеет аналогов в России. Это немаловажный фактор, позволяющий внедрять уникальный во всем мире функционал. Благодаря инновационной системе вертикализации, а также полному приводу с крабовым разворотом коляска позволяет не только передвигаться по любой местности, но и принимать вертикальное и горизонтальное положение, что открывает новые возможности для общения, работы и реабилитации.

Представленный модельный ряд разработок компании разнообразен по назначению и по функционалу и включает кресло-коляску с электроприводом, коляски ступенькоходные, коляски вездеходные, лестничный подъемник, кресло-коляску вездеход. Линейка продукции широкая: от легких электроколясок до футбольных. Разработчики постоянно совершенствуют изделия, расширяя их функционал. В этом году полностью модернизировали футбольную коляску: перекроили раму, посадку, изменили настройки, перенастроили двигатель. В результате ее эффективность выросла на 70%.

Министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев отметил эффективность мер господдержки инноваторов: «Этот проект – отличный пример того, как выстроенная система господдержки помогает инновационным компаниям пройти путь от идеи до серийного производства и выхода на рынок. Компания – резидент Фонда «Сколково», участник конкурсов Фонда содействия инновациям, последовательно получала необходимое финансирование на всех этапах своего развития. Системную поддержку стартапам региона от разработок к промышленному внедрению оказывает Новосибирский областной инновационный фонд, региональный оператор «Сколково» и региональный представитель Фонда содействия инновациям», – прокомментировал министр.

Фото - пресс-служба правительства Новосибирской области

Ученые Красноярского научного центра СО РАН предложили простой лабораторный анализ мочи для отслеживания пациентов после лечения рака мочевого пузыря. Тест определяет белок сурвивин: свечение падает после удаления опухоли и снова растет при рецидиве.

Сотрудники Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук вместе с коллегами из Красноярского медицинского университета и онкодиспансера разработали нетравмирующий метод мониторинга рака мочевого пузыря, рассказали в научном центре.

Белок сурвивин появляется в моче при развитии опухоли и исчезает после успешного лечения. Существующий контроль требует частых цистоскопий — введения инструмента в мочевой пузырь, что тяжело для пациента и дорого. Новый анализ выявляет сурвивин с помощью биолюминесцентного иммунотеста: к белку присоединяют светящуюся метку — искусственную люциферазу. Чем больше сурвивина, тем ярче голубое свечение.

"Существующие коммерческие наборы для определения сурвивина не предназначены для клиники, они импортные и не всегда чувствительны. Мы разработали свой вариант иммуноанализа. Обнаружение сурвивина сопровождается излучением голубого света. Наш способ выявляет мочевой сурвивин в диагностически значимом диапазоне концентраций", - объяснил Никита Панамарев, младший научный сотрудник Института биофизики СО РАН

Тест достоверно отличает больных от здоровых: специфичность достигает 97%. Если анализ показывает наличие белка, у пациента почти наверняка развивается рак или другая патология мочеполовой системы. При этом концентрация сурвивина напрямую связана со стадией и размером опухоли.

Исследователи проверили: после удаления опухоли содержание белка падает, а при рецидиве снова растет. Значит, за пациентами можно следить без инвазивных вмешательств. Все реагенты отечественные, методика проста и после сертификации станет доступна для лабораторий поликлиник. Работа поддержана грантами РНФ и Красноярского краевого фонда науки, результаты опубликованы в журнале «Вопросы онкологии».

Фото - КНЦ СО РАН