Недавно мы сообщали об амбициозном энергетическом проекте Space Energy Initiative (SEI), о котором официально заявило правительство Великобритании. Напомним, что британцы намерены получать солнечную энергию с помощью тяжелых космических спутников, оснащенных фотоэлектрическими панелями. По задумке инициаторов проекта, орбитальная солнечная электростанция должна бесперебойно вырабатывать электричество, нисколько не завися ни от погоды, ни от времени суток, ни от времени года. Данное техническое решение кажется безукоризненным с физической точки зрения, поскольку за пределами Земли солнце никогда не заходит. Насколько же этот проект окажется состоятельным с точки зрения экономики и уровня развития технологий, время покажет.

В отличие от англичан, осторожные японцы в поисках непрерывного потока энергии пошли другим путем, устремившись в противоположную сторону – в морские глубины. Недавно Bloomberg сообщил об испытании гигантской глубоководной турбины, дающей надежду (по мнению авторов) на подключение к источнику бесперебойной «зеленой» энергии в виде глубинных океанских течений. Успешная реализация подобных проектов позволит Японии преодолеть зависимость от покупного ископаемого топлива, а также отказаться от атомной энергии. Океанские течения, отмечается в статье, будут преобразовываться в стабильный и надежный источник электричества, выгодно отличаясь от солнца и ветра как раз своей стабильностью и непрерывностью. 

Над экспериментальной подводной турбиной компания IHI Corp (один из крупнейших производителей тяжелых машин) работала более десяти лет. Внешне эта гигантская машина напоминает самолет с двумя турбинными вентиляторами, вращающимися в противоположные стороны. В центральном «фюзеляже» находится система регулирования плавучести. Этот объект, имеющий массу 330 тонн, предназначен для закрепления на морском дне на глубине 30-50 метров.

Для коммерческого производства электроэнергии такие турбины планируется разместить в Куросио – одном из самых сильных океанских течений в мире, проходящем вдоль восточного побережья Японии. Электричество будет подаваться потребителям по подводным кабелям. По мнению японских специалистов, такой вариант «зеленого» энергоснабжения больше всего подходит как раз для Японии ввиду доступности самого источника энергии. Энергия ветра, на их взгляд, предпочтительнее для Европы, расположенной в более высоких широтах и подверженной постоянно дующим западным ветрам. Согласно научным оценкам, течение Куросио может генерировать (в потенциале) до 200 ГВт электрической энергии. Это составляет примерно 60% от нынешних генерирующих мощностей Японии.

В настоящее время в этой стране – как и в других странах мира – основная доля инвестиций в «зеленую» энергетику связана с развитием солнечных и ветряных электростанций. Переход на «традиционные» ВИЭ ускорился после ядерной катастрофы на Фукусиме. Сегодня Япония является третьим по величине производителем солнечной энергии в мире, параллельно вкладывая значительные средства в развитие ветряных электростанций. Однако прерывистый характер солнечной и ветряной энергетики вынуждает обратиться к более надежным источникам. Специалисты полагают, что как раз использование океанских течений способно обеспечить достаточно надежную базовую мощность, необходимую для снижения потребностей в ископаемом топливе и накопителях энергии.

Именно устойчивых характер глубинных океанских течений является их главным преимуществом в сравнении с солнцем и ветром. Они текут с небольшими колебаниями скорости, что дает возможность обеспечить коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) на уровне 50—70%, что соответствует уровню угольных электростанций. Для офшорных ветряков данный показатель не превышает 29%, тогда как для солнечных панелей он вообще составляет 15 процентов (по факту, если учесть европейский опыт последних лет, и того меньше).

Предварительные испытания прототипа турбины показали, что он вполне может генерировать ожидаемые 100 КВт стабильной мощности. Опираясь на эти данные, компания-разработчик решила масштабировать данную конструкцию до окончательного варианта мощностью 2 МВт. Предполагается, что такой тип турбин будет введен в коммерческую эксплуатацию где-то в 2030-х годах.

Как отмечается в приведенной публикации, Япония, будучи морской страной, пытается максимально изучить все варианты использования энергии моря, включая сюда энергию приливов и волн, а также способы преобразования тепловой энергии океана, где используется разница температур между поверхностью и глубиной (Ocean Thermal Energy Conversion – OTEC). Так, недавно на Окинаве началась эксплуатация демонстрационной установки OTEC мощностью 100 КВт. Также рассматривается проект приливной электростанции мощностью 1 МВт, расположенной вокруг островов Гото в Восточно-Китайском море.  По мнению наблюдателей, среди всех морских энергетических технологий больше всего к экономической эффективности приближается технология приливных течений. Несмотря на то, что приливные течения имеют прерывистый характер, они намного сильнее, чем глубинные океанские течения (примерно в два-три раза – в сравнении со скоростью течения Куросио). Поэтому для того, чтобы максимально использовать энергию глубинных океанских течений, разработчикам необходимо подумать над созданием устройства, способного совершать полезную работу при очень малых скоростях водного потока. Кроме того, глубоководные морские турбины должны быть достаточно прочными и надежными. И это на сегодняшний день также является одной из важнейших инженерных задач.

Тем не менее, работа японских специалистов в указанном направлении сама по себе отражает верный стратегический подход в плане развития национальной энергетики. Принципиальным моментом здесь является стремление опираться на доступные ресурсы, что подчеркивает специфический (если хотите – уникальный) региональный характер создаваемой энергосистемы. В этом заключается положительный момент, который необходимо учитывать и нашей стране. Как в свое время подчеркивал научный руководитель Института теплофизики СО РАН, академик Сергей Алексеенко, энергетическая система должна создаваться с учетом региональных особенностей. Бездумное копирование чужих «передовых» образцов чревато тяжелыми последствиями (как это нередко происходит с возобновляемой энергетикой, когда солнечные панели и ветряки устанавливаются в угоду «зеленой» идеологии - по примеру европейских стран).

По сути, энергетика Сибири вполне может выстраиваться с оглядкой на указанный японский пример в плане использования наличных энергетических источников. Если брать чистую энергию, то Западная Сибирь, как неоднократно отмечал в своих докладах Сергей Алексеенко, располагает целым «горячим океаном», находящимся у нас под ногами. Речь идет об энергии глубинных пород, которая к нашим сибирским условиям подходит даже лучше, чем глубинные океанские течения. В случае с глубинными породами мы в первую очередь получаем тепло, так необходимое для Сибири. Что касается энергетических запасов, то этого «океана», по утверждению Сергея Алексеенко, хватит под завязку многим поколениям вперед. Наша наука, в принципе, готова к работе в этом направлении. Осталось только дождаться того дня, когда стратегия освоения глубинного тепла будет четко сформулирована на государственном уровне.

Николай Нестеров

В последнее время эпидемиологические угрозы явно уступили пальму первенства надвигающимся продовольственному и энергетическому кризисам. Уступили, но не ушли совсем: в новостях стали реже упоминать коронавирусы, зато на горизонте замаячила новая угроза – обезьянья оспа. Насколько она реальна для нас – разбирались эксперты в пресс-центре «ТАСС Сибирь». Ну а поводом стал первый случай выявления этого заболевания на территории Российской Федерации.

В отличие от COVID-19, оспа обезьян – заболевание редкое, но не новое. Сам вирус-возбудитель относится к роду ортопоксвирусов (как и возбудители других форм оспы) и был открыт в пятидесятые годы прошлого века, а первого зараженного им человека зафиксировали в 1970 году в Демократической Республике Конго (Заир). В период с 1981 по 1986 год ВОЗ зарегистрировал в ДРК/Заире еще 338 подтверждённых случаев, 33 пациента погибли. Потом была вспышка в середине 1990-х, когда заразилось около пятисот человек (опять-таки эпидемия не вышла за пределы этой африканской страны). Правда, вскоре это же заболевание стало регулярно встречаться и на западе континента, в Нигерии. Да и после вне Африки отмечались единичные случаи заражения и все они имели «завозной» характер. Так было вплоть до нынешнего года – начиная с мая случаи заражения фиксируются чуть ли не ежедневно и по всему миру.

«Скорость и масштабы распространения этой вспышки настораживают специалистов по всему миру. Похоже, что вирус приобрел способность размножаться намного легче, чем это было раньше», - отметил академик РАН Сергей Нетесов. Он также заметил, что наша страна довольно хорошо подготовлена к этой угрозе, поскольку в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор» уже более тридцати лет изучают подобные вирусы.

Эту тему продолжил главный научный сотрудник ГНЦВБ «Вектор», профессор Сергей Щелкунов, которого считают одним из главных экспертов по таким вирусам в России. Он рассказал, в частности, что учеными «Вектора» разработана тест-система по выявлению этой инфекции и её уже поставили в 20 диагностических центров Роспотребнадзора в разных регионах страны. «Она изготавливается полностью из отечественных компонентов и представляет собой упрощенный вариант тест-системы, работающий в режиме реалтайм-ПЦР», - рассказал он.

Также представители «Вектора» напомнили, что во время недавней пандемии они наработали опыт быстрого изготовления подобных тест-систем в больших объемах и при необходимости могут повторить его, обеспечив соответствующий запрос со стороны диагностических лабораторий.

Что касается возможной вакцинации, то еще до вспышки этого года, специалистами центра была создана живая культуральная вакцина, которая формирует иммунитет к разным ортопоквирусам ничуть не хуже, чем те вакцины, с помощью которых в прошлом веке победили человеческую оспу (напомним, с 1980 года эта инфекция считается полностью исчезнувшей во всем мире). Сейчас она проходит стадию государственной регистрации и вскоре должна получить все необходимые сертификаты.

«Конечно, о массовой вакцинации сейчас вопрос не стоит. Да и история ликвидации оспы в разных странах показала, что самым эффективным средством стал строгий эпиднадзор, изоляция заболевших и контактировавших с ними людей. А также кольцевая вакцинация всех потенциальных контактеров. При оперативном реагировании речь идет об относительно небольшой группе людей. И этого было достаточно, чтобы купировать вспышку болезни, избежав ее перерастания в эпидемию», - подчеркнул Сергей Щелкунов.

Также сотрудники «Вектора» напомнили, что приобретенный в ходе вакцинации с течением времени падает, хоть и не исчезает полностью. Поэтому в те времена, когда оспа еще не считалась окончательно побежденной, практиковалась ревакцинация в восемь и шестнадцать лет. И теперь, люди, родившиеся до 1980 года и, соответственно, вакцинированные от вируса оспы (и других ортопоксвирусов), вероятно, менее восприимчивы к заражению, но не могут читаться полноценно защищенными от него.

Оценили эксперты и недавнюю совместную разработку ученых Института органической химии и «Вектора» - препарат НИОХ-14, который как раз и создавался для лечения инфекций, вызываемых такими вирусами. В настоящее время НИОХ-14 успешно прошел все стадии доклинических испытаний и первую фазу клинических испытаний на добровольцах. По словам разработчиков, препарат целевым образом воздействует на ортопоксвирусы, он препятствует появлению вирусных частиц вне зараженных клеток и тем самым подавляет развитие вирусной инфекции.

Готовы к новой угрозе не только ученые, но и врачи, уверена главный инфекционист Новосибирской области Лариса Позднякова.

«Мы провели подготовку специалистов, как врачей, так и среднего медицинского персонала, по лечению ряда особо опасных инфекций, в том числе – оспы обезьян. Причем, это произошло по всей территории области, поскольку заранее неизвестно, где «всплывет» первый пациент», - подчеркнула она.

Параллельно прошли совместные учения с Роспотребнадзором и сотрудниками аэропорта «Толмачево» по выявлению зараженных лиц среди пассажиров. Если же, не дай Бог, случаи заболевания будут не единичными, а массовыми, то система областного здравоохранения готова действовать по сценариям, отработанным в ходе недавней пандемии. Первыми для лечения таких больных будут задействованы инфекционная клиническая больница № 1 (для взрослых) и детская инфекционная клиническая больница № 3 (для детей).

Как добавила заместитель регионального управления Роспотребнадзора Наталья Ильиных, ведется не только подготовительная, но и профилактическая работа для минимизации эпидемиологических рисков. В частности, проводится усиленный санитарно-карантинный контроль среди пассажиров, прибывающих в аэропорт «Толмачево» из-за рубежа (обязательная дистанционная термометрия и анкетирование). Также она напомнила о мерах профилактики, которые доступны самим гражданам: «Оспа обезьян не отличается высокой заразностью, однако передача от человека к человеку воздушно-капельным путем возможна при длительном личном контакте, а также при касании поврежденных болезнью участков кожи или пользовании одними и теми же предметами. Поэтому при контактах с людьми, прибывшими из стран, где отмечены случаи заболевания оспой, и чувствующими недомогание, надо пользоваться маской и соблюдать гигиену рук».

Вероятность вспышки на территории нашей страны сегодня трудно оценить. С одной стороны, в настоящее время число контактов с жителями других стран, по самым разным причинам, сведено до минимума. Да и вирус распространяется пока преимущественно среди ЛБГТ-сообщества. Поэтому сегодня шансы у этой инфекции стать причиной массовой эпидемии в России минимальные.

 С другой, как напомнил академик Нетесов, ВИЧ-инфекция тоже изначально считалась «болезнью гомосексуалистов» и встречалась редко. Но затем вирус ВИЧ адаптировался к нашему организму и скорость его распространения выросла многократно. И последние новости касательно оспы обезьян говорят о том, что с ее возбудителем происходят схожие процессы. Поэтому, по мнению ученого, нужно как минимум, снабжать всех путешествующих за пределы страны памяткой о рисках заражения, особенностях болезни, которые поначалу не так просто заметить. «Первые симптомы очень похожи на респираторную инфекцию – болят горло, голова, мышцы спины. И только потом, когда появляются микроязвы, можно заподозрить, что речь не об обычной простуде», - подчеркнул он.

Сергей Исаев

Новосибирский государственный университет (НГУ) оборудовал системой обучаемой видеоаналитики производственные линии компании ООО «Сибирское стекло».  Новая технология автоматизирует контроль количества выпускаемой продукции.

НГУ и ООО «Сибирское стекло» заключили соглашение, согласно которому сотрудники университета установили на одну из производственных линий по изготовлению стеклотары на заводе комплекс обучаемой видеоаналитики.

«Эта система может решать самые разные задачи, например, вести точный подсчет количества бутылок, которые идут по конвейеру. В будушем не просто считать, а различать их типы, потому что сортамент менается и нужно, чтобы система подсчета оперативно перестраивалась с одного сорта на другой. Также потенциально эта система способна фиксировать брак и бой стеклотары, попавший на конвейер», – рассказал  директор Высшего колледжа информатики НГУ Алексей Окунев.

Использование системы позволит осуществлять подсчет продукции и контроль ее качества на тех участках конвейера, где это сложно (или невозможно) делать с помощью стандартных светодиодных датчиков. А также избавит от необходимости их постоянной перенастройки под разные виды продукции, поскольку система новосибирских ученых будет подстраиваться под изменения автоматически.

Еще одна особенность этой технологии, по словам разработчиков, в том, что речь идет об обучаемой системе. «Алгоритм такой: мы устанавливаем «умную» камеру, обучаем сотрудников предприятия работать с ней и уходим. Дальше они сами «обучают» камеру тем заданиям, которые хотят решить с ее помощью. А это довольно широкий спектр, пока это, в основном, задачи, связанные с распознаванием и подсчетом предметов. Но в дальнейшем мы планируем выйти на выявление и классификацию дефектов продукции. Иначе говоря, переложить на камеры работу, которую сейчас выполняют сотрудники отдела технического контроля», – подчеркнул Алексей Окунев.

Директор Центра взаимодействия с органами власти и индустриальными партнерами НГУ  Александр Люлько в беседе с корреспондентом выразил надежду, что опыт сотрудничества с ООО «Сибирское стекло» сможет заинтересовать и другие предприятия, поскольку сегодня системы видеоаналитики становятся востребованы на все большем числе производственных линий.

Ученые Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН выяснили, как устранить неточности цитологического анализа при выявлении раковых клеток в организме. Исследование молекулярных маркеров повысит объективность диагностики злокачественных опухолей у человека.

При первичном выявлении злокачественных опухолей с помощью биопсии присутствует субъективность. «Качество анализа сильно зависит от квалификации специалиста, — отмечает старший научный сотрудник ИМКБ СО РАН кандидат биологических наук Сергей Евгеньевич Титов. — Поскольку при последующем изучении клеток под микроскопом именно врач-цитолог определяет, какого рода опухоль у человека — доброкачественная или злокачественная».

В сотрудничестве с медицинскими и научными учреждениями Новосибирска, Санкт-Петербурга, Москвы, Краснодара и Челябинска исследователи изучают определенный набор молекулярных маркеров и возможности их применения для выявления нескольких типов рака: щитовидной железы, шейки матки, желудка и лимфом. Новый метод подразумевает анализ уровней экспрессия микроРНК и белок-кодирующих генов, выявление соматических мутаций и транслокаций и анализ метилирования. В ходе работы специалисты определяют диагностические характеристики молекулярных тестов и проверяют полученные данные на независимых выборках пациентов.

Для диагностики рака щитовидной железы в случае неопределенной цитологии приходится проводить операцию и удалять долю железы с узлом. Это позволяет изучить узел на наличие инвазии и определить, доброкачественный он или злокачественный. «Уменьшить количество ненужных операций можно только с помощью молекулярных исследований», — подчеркивает Сергей Титов. По словам ученого, такой метод выявления заболевания уже можно внедрять в клиническую практику.

Для рака шейки матки также проводится молекулярное тестирование, цель которого — дополнить цитологический анализ при скрининге. Ученые ИМКБ СО РАН рассматривают несколько вариантов определения этого типа онкологии: с использованием отдельных маркеров, пар маркеров и комбинации парных маркеров. 

Самая важная диагностическая характеристика для молекулярного теста — предсказательная ценность положительного результата, другими словами, точность обнаружения раковых клеток в образце. В результате сравнения разных молекулярных тестов при скрининге оказалось, что выявление вируса папилломы человека высокого канцерогенного риска имеет наименьшую предсказательную ценность положительного результата. Более эффективным диагностическим подходом, предложенным учеными ИМКБ СО РАН, является использование комбинации маркеров, включающей анализ уровней экспрессия микроРНК и белок-кодирующих генов. Работа в этом направлении продолжается.

Исследование молекулярных маркеров в диагностике рака желудка и лимфом пока находится на начальном этапе развития.

Екатерина Серебрякова, студентка 1-го курса отделения журналистики ГИ НГУ

Часто заголовки научных новостей в СМИ не соответствуют их содержанию. «Ученые открыли» об исследовании, по итогам которого сделали оценку некоторой вероятности существования чего-нибудь. «Изобрели» - хотя по факту, лишь приступили к работе с неочевидным результатом. Сами ученые склонны винить во всей этой путанице журналистов, которым позарез нужны сенсации и «кликбейтные» заголовки. И чаще всего они правы.

Но справедливости ради, отметим, что известны и обратные примеры, там, где вслед за громким открытием следует «закрытие». Ярким примером является история, связанная с поисками темной материи и экспериментом DAMA / Libra.

Темную материю (невидимую в обычные телескопы, но влияющую на движение космических тел) ищут еще с прошлого века. Сейчас ученые считают, что на ее долю приходится до четверти массы-энергии Вселенной и проявляется она только в гравитационном взаимодействии. Кстати, на этом современная космология не ограничилась и добавила в современную концепцию устройства Вселенной еще и темную энергию, которая также должна объяснить ее расширение с ускорением. Но оба темных компонента – результат теоретических расчетов и косвенных свидетельств, которые еще необходимо подтвердить с помощью реальных измерений. Чем-то напоминает историю со Стандартной моделью элементарных частиц, только вместо микромира– необъятные просторы Мироздания. Кстати, реальное наблюдение темной материи и изучение ее реальных же свойств неизбежно повлекло бы внесение корректив и в Стандартную модель.

Одними из тех, кто взялся за решение этой грандиозной задачи стали участники проекта DAMA. Собственно DAMA – это обсерватория, но необычная – расположена она под землей (в 100 км от Рима глубоко в толще горы Гран-Сассо), а вместо телескопов там установлены специальные детекторы. Но поскольку ее сотрудники изучают именно космос, то все же это обсерватория.

Исследования, проводимые в DAMA, основываются не гипотезе, что темная материя состоит из неких тяжелые частицы, очень слабо взаимодействующие с обычным веществом, — вимпов (от английского WIMP — weakly interacting massive particles). Они образуют огромное облако вокруг каждой галактики, в том числе и вокруг нашего Млечного Пути. Солнечная система, двигаясь по своей галактической орбите сквозь газ вимпов, должна чувствовать встречный «вимповый ветер», а поскольку Земля вдобавок к этому еще движется вокруг Солнца, то мы, находясь на Земле, будем чувствовать то более сильный, то более слабый встречный поток вимпов, с периодом один год. Плюс такого эксперимента в том, что важно не точное количество зафиксированных частиц (что пока очевидно недоступно научным приборам), а график годичных колебаний этой численности, поскольку само его наличие подтвердит, как существование темной материи, так и гипотезу о ее строении (наличии вимпов).

Как вы уже догадались, именно эти колебания потока вимпов и пытались уловить с помощью своих установок в проекте DAMA. И в 2000 году они заявили, что такие колебания им удалось зафиксировать. Научное сообщество приняло новость с большим скептицизмом: погрешности данных были большие, да и интерпретация многим казалась поспешной. Тогда их решили подтвердить с помощью более чувствительной установки – той самой DAMA / Libra, которую смонтировали в 2002 году. Эта установка должна была ловить колебания с помощью 25 сцинлляторов - кристаллических стержней массой около 10 кг, в которых вимп при столкновении с ядром вещества должен порождать вспышку света. Этот свет улавливают фотоумножители, установленные на торцах сцинтиллятора, и передают сигнал компьютеру.

И спустя несколько лет, в 2008 году руководитель работ профессор Рита Бернабей на международной научной конференции заявила, что эксперименты на установке подтвердили и даже уточнили полученные ранее данные. Причем, участники проекта говорили об очень высокой точности полученных данных, и, ссылаясь на них, твердо заявили – задача по обнаружению темной материи решена.

Но оптимизм профессора Бернабей разделили не все астрономы и физики. И пока СМИ цитировали уверенные высказывания ученой дамы, ее коллеги указывали на противоречие с данными других экспериментов по поиску частиц тёмной материи. Быть может, DAMA просто не учла какое-то тонкое влияние окружающей среды на экспериментальную установку, предполагали они. Еще больше вопросов вызвала методика обработки данных, которую участники проекта старательно держали в тени. По мере появления новых статей на основе результатов, полученных на DAMA, вопросы только множились.

Но ученые не только ставят вопросы, они же ищут на них и ответы. DAMA была не единственным проектом, направленным на обнаружение частиц темной материи. Одной из альтернатив стал эксперимент XENON100, в ходе которого ученые пытались найти следы взаимодействия темной материи с обычным веществом с помощью 160 килограмм жидкого ксенона. Такой детектор, по расчетам разработчиков, обладает гораздо большей чувствительностью, чем DAMA. Коллаборация XENON проанализировала около четырех лет работы детектора (2010-2014) в поисках сезонных колебаний в возможных проявлениях темной материи. И не обнаружила годичных колебаний, замеченных DAMA.

На этом вопрос, конечно, не был закрыт, поскольку данные (равно как и их отсутствие) эксперимента XENON тоже надо было проверить. И это было сделано в ходе эксперимента ANAIS, который фактически стал репликой DAMA: в качестве сцинтиллятора также использовался иодид натрия, взаимодействие которого с попадающими в детектор частицами регистрировалось с помощью сверхчувствительных фотоумножителей. ANAIS в своем конечном виде приступил к сбору данных в 2017 году, а в 2021 году его руководитель Хулио Амаре вместе с другими участниками эксперимента представил результаты анализа данных, полученных за первые три года работы детектора. В представленной работе ученые утверждают, что не нашли следов годовых колебаний темпов регистрации частиц.

Ну и «контрольным выстрелом» в заявления профессора Бернабей стали результаты, полученные на детекторе COSINE-100, построенном в Южной Корее. По своим параметрам он также очень похож на итальянскую установку. В итоге, анализ данных эксперимента COSINE-100 не подтвердил обнаружение частиц темной материи.

Но это, конечно, не означает, что ученые опустили руки, ведь подземные детекторы частиц – не единственный предлагаемый способ обнаружить темную материю. В прошлом году были опубликованы данные гамма-излучения Юпитера, накопленные за 12 лет работы космического гамма-телескопа «Ферми»: по мнению ученых, газовые гиганты в ходе движения сквозь галактическое гало могут захватывать и накапливать частицы темной материи за счет своей большой массы и малой температуры. И хотя на нижней границе диапазона чувствительности телескопа физики смогли зарегистрировать пик интенсивности гамма-излучения Юпитера, они считают, что этот результат требует дополнительного анализа с помощью телескопов нового поколения. Повторять ошибку профессора Бернабей ее коллеги не хотят.

Сергей Исаев

Агентство Bloomberg не перестает удивлять злободневными новостями: 19 июня вышла статья с впечатляющим заголовком: «Война сорвала планы по сокращению угля». Разумеется, обращение к «грязному топливу» на фоне падения поставок природного газа из России уже не является сенсацией. Однако на фоне недавних пафосных заявлений западных политиков по поводу построения безуглеродной экономики такой крутой отход от реализации климатической повестки вызывает самые противоречивые чувства.

Как напоминает автор статьи, на ноябрьском саммите ООН по климату COP26 премьер-министр Великобритании Борис Джонсон клятвенно заверил, что мир достиг точки невозврата в плане постепенного отказа от угля. Мало того, он предложил потребовать от всех производителей, импортеров и стран с развитой горнодобывающей промышленостью неукоснительно соблюдать обязательства по снижению мировой зависимости от «грязного топлива». Однако, на свою беду, европейские лидеры якобы проигнорировали тогда российскую угрозу, и теперь объективные обстоятельства вынуждают их прямо на ходу выстраивать новые приоритеты. Великобритания теперь отказывается от плановых закрытий угольных электростанций, сохраняя их в качестве резервных источников энергии на предстоящую зиму.

В общем, о чем мы уже неоднократно говорили, процессы декарбонизации в Европе резко замедлились. И самым примечательным моментом является здесь то, что именно Великобритания, претендовавшая до того на роль локомотива «зеленого курса», подала остальным европейским странам «дурной» пример возврата к углю. Как заметил по этому поводу один аналитик, Великобритания, выступив еще недавно в роли инициатора полного отказа от угля, теперь устраивает фарс с расширением угольной генерации. 

Сейчас трудно представить, решились бы руководители стран-участниц ЕС на реализацию таких же «кощунственных» шагов, если бы не наглядный английским пример у них перед глазами. Ведь если англичанам можно, то почему нельзя сделать то же самое немцам, французам, полякам и другим представителям славной европейской семьи?

Кстати, напомним, что на COP26 сильно досталось польскому премьеру Матеушу Моравецкому из-за отсутствия планов по радикальному сокращению угольной генерации. Моравецкий привел не этот счет экономические аргументы, однако в ответ от своих «старших товарищей» услышал сентенцию насчет того, что проблемы в экономике не должны-де служить оправданием для отказа от реализации климатических целей (!). Чуть позже тот же Моравецкий выразил свое недовольство углеродным налогом, назвав его современным вариантом империалистической политики западных государств.

Однако после известных событий на Украине углеродная тема отошла на задний план. И теперь мы наблюдаем трогательное единство в сфере борьбы за энергетическую безопасность, когда именно экономические проблемы оправдывают игнорирование недавней климатической повестки. Причем, происходит это, как мы заметили, по примеру «старших товарищей» из числа экономических лидеров Европы. Причина такого решения понятна. В середине июня в той же Великобритании цены на газ выросли почти на 50 процентов, в чем западные эксперты и политики усматривают прямое влияние России на газовый рынок Европы. В этих условиях, отмечает Bloomberg, даже экологи соглашаются с тем, что временное увеличение углеродных выбросов является неизбежной (и потому, якобы, оправданной) платой за энергетическую независимость европейцев от нашей страны в долгосрочной перспективе.

На днях еще четыре европейских страны – Нидерланды, Германия, Австрия и Италия – открыто заявили о необходимости вернуться к использованию угля на фоне российской агрессии и снижения поставок по трубопроводам.

 Так, руководство Нидерландов официально снимает все ограничения на работу угольных электростанций (мощность которых до этого была ограничена до 35 процентов – в угоду созданию «устойчивой» низкоуглеродной энергетики). По словам одного высокопоставленного чиновника, данное решение (в согласии с другими странами) было подготовлено всего за несколько дней. Весьма показательно, что зависимость этой страны от российского газа не так уж велика (примерно 15% от общих поставок). И на данный момент, по официальным заявлениям, острой нехватки газа эта страна не испытывает. Тем не менее, внешнеполитическая ситуация вызывает серьезное беспокойство в руководящих кругах, решивших на всякий случай подстраховаться.  

Правительство Австрии также объявило о запуске законсервированной угольной электростанции на юге страны из-за нехватки электроэнергии. Напомним, что еще недавно Австрия в вопросах декарбонизации бежала «впереди паровоза», триумфально отказавшись от угля в апреле 2020 года. Однако сильная зависимость от российского газа и сокращение поставок вынудили руководство страны пойти на такой «непопулярный» (в глазах экологов) шаг. Впрочем, аналитики предрекают, что угольную электростанцию будут использовать только в экстренных ситуациях. 

Экстренной ситуацией обосновывают свое решение вернуться к углю и руководители Германии. Как и Австрия, Германия очень сильно зависит от российского газа. Недавний срыв поставок по «Северному Потоку-1» расценивается правительством этой страны как политически мотивированное решение. Благодаря этому обстоятельству вторичный переход на уголь официально трактуется как важная веха на пути к энергетической независимости от России и конкретно от «путинского режима». В стратегическом же отношении Германия якобы не отказывается от тотальной декарбонизации, и принятые планы по полному отказу от угля якобы будут реализованы в намеченный срок (то есть в 2030 году).

Как относятся к таким послаблениям в Брюсселе? Отметим, что стратегия тотальной декарбонизации на протяжении нескольких лет была основным приоритетом руководства ЕС. Практически вся политика Брюсселя вертелась вокруг так называемых климатических целей. Поэтому неудивительно, что теперь там выражают серьезную озабоченность по поводу того, что сразу несколько стран  ЕС (включая Германию) открыто отклонились от «зеленого курса». Разумеется, руководство ЕС неоднородно, но именно в этих структурах реализуют свою активность ярые апологеты тотальной декарбонизации. Как раз один из таких активистов объявил вынужденный возврат к углю «плохим выбором» (a bad choice). Якобы плохо - продолжать вкладываться в ископаемое топливо. «Хороший выбор» (как нетрудно догадаться) – это вложение в возобновляемую энергетику.

Впрочем, даже фанатичные апологеты ВИЭ усматривают одну совершенно понятную вещь, игнорируемую политиками названых европейских стран: замена российских углеводородов газом из Катара или углем из Австралии, лишь меняет одну зависимость на другую, ничего при этом не меняя по существу. Будет ли такое «избавление» от России связано с техническим прогрессом, с движением вперед (как о том вопрошает глава Еврокомиссии) – пока что совершенно не очевидно.

Андрей Колосов

Ученые выявили генетические особенности российских сельскохозяйственных животных, обеспечивающие устойчивость к низким температурам и адаптацию к холодному климату. Также у якутских коров найдена конвергентная аминокислотная мутация, которая характерна для моржей, летучих мышей и тюленей.
 
Исследуя геном якутской коровы, специалисты обнаружили феномен конвергентной эволюции на уровне ДНК, из-за которого это животное способно адаптироваться к суровым условиям Арктики. 
 
«Мы нашли у якутской коровы следы отбора в нескольких генах, которые также подвергались отбору у коренных народов Сибири. По-видимому, мутации в этих генах позволяют якутской корове чувствовать себя хорошо и нормально жить при -50 ℃», — отмечает ведущий научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» кандидат биологических наук Николай Серафимович Юдин.
 
Также у якутского скота была обнаружена мутация ДНК, которая отсутствует у животных других пород. Она сопровождается заменой аминокислоты в белке NRAP, который экспрессируется в сердце и скелетных мышцах.

«Когда мы стали разбираться, что это за мутация, выяснилось, что она встречается и у других видов животных, живущих при низких температурах, например у моржей. Также она характерна для видов, которые впадают в спячку, таких как летучие мыши, и глубоко ныряющих животных: тюленей, морских львов», — замечает Николай Юдин. 

Эта мутация связана с геном NRAP, регулирующим работу сердца. У якутской коровы сердцебиение на холоде замедляется, в отличие от других, у которых, наоборот, при охлаждении пульс ускоряется. «У нее наступает некоторое оцепенение. Она начинает оптимально расходовать свои ресурсы, следовательно, скорость метаболизма замедляется. Такая особенность помогает якутской корове оптимизировать функции жизнедеятельности в суровых условиях», — рассказывает Николай Юдин.
 
Эта тема актуальна для России, так как открывает возможность выводить холодоустойчивых коров, что положительно повлияет на развитие сельского хозяйства. Выведение новых пород крупного рогатого скота может идти либо путем редактирования генома, либо путем селекции.
 
В настоящее время ученые работают над новым проектом: они хотят проверить негативные эффекты мутации, чтобы исключить риск выведения холодоустойчивой коровы, которая, однако, будет медленно расти и плохо доиться. Для этого конвергентную аминокислотную мутацию якутской коровы вставят в геном лабораторной мыши.

Эллина Титова, студентка Отделения журналистики ГИ НГУ

Результаты исследования стали предметом обсуждения на очередной Международной мультиконференции «Биоинформатика и системная биология» (BGRS/SB-2022), организатором которой традиционно выступает Институт цитологии и генетики СО РАН

Эти организации вносят свой вклад в огромное число научно-исследовательских проектов, их часто можно встретить на различных научных конференциях. И все же, как правило, они остаются вне зоны внимания журналистов. Речь об участниках выставок производителей и поставщиков различного научного оборудования, реагентов и т.п., которыми обычно сопровождаются большие научные форумы.

Чтобы восполнить этот пробел мы провели небольшое интервью с представителями компаний, приехавших в Новосибирск для участия в Международной мультиконференции «Биоинформатика, регуляция и структура геномов и системная биология» (BGRS/SB-2022). Попросили их рассказать, чем им интересна эта конференция и что они хотят представить ее участникам. Что из этого вышло, читайте ниже.

Эльвира Челяшева, Biolabmix, менеджер отдела продаж:

– Наша компания производит реактивы для проведения ПЦР и других исследований в области молекулярной биологии. Это наборы для выделения нуклеиновых кислот, наборы и готовые смеси для ПЦР, ДНК-маркеры и многое другое. Иначе говоря, как раз то, чем пользуются в своей работе участники данной конференции. Мы привезли с собой «пробники» нашей продукции, доступные всем желающие.

Многие ученые, которые к нам подходят, уже знакомы с ней, есть и те, кто раньше ею не пользовался, но хотел бы попробовать. И поскольку мы сами производим то, что предлагаем, причем, здесь, в Новосибирске, это становится весомым плюсом в современных условиях, т.к. наши клиенты получают стабильные поставки качественных реагентов и могут быть уверены в успешном завершении своих проектов, когда становится не так просто обеспечить стабильные поставки многих зарубежных аналогов нашей продукции.

Светлана Олейникова, Диаэм, специалист-консультант:

– Наша компания уже более семи лет традиционно принимает участие в конференции BGRS. Для нас это очень интересное и важное мероприятие, поскольку наша продукция идеально подходит для нужд генетических лабораторий. Среди участников мероприятия много наших клиентов, мы рады встретить здесь своих старых знакомых и найти новых. Нам нравится, что среди участников много ученых из разных городов России и других стран – есть возможность их послушать, понять, как и в каком направлении развивается наука, а значит, как будут формироваться потребности исследователей в том оборудовании, которое мы поставляем.

Наш более чем 30-летний опыт, знание специфики рынка, обширные деловые связи среди производителей и поставщиков лабораторного оборудования позволили в условиях новой реальности не только сохранить практически всю линейку поставляемых товаров, но и существенно расширить её.

У нас появились новые поставщики, мы выстроили новые логистические цепочки. Мы по-прежнему стабильно продолжаем обеспечивать российские лаборатории всем необходимым, сохранив широкий ассортимент товарных позиций. Мы не только являемся дистрибьюторами ряда крупных мировых компаний, но и имеем свое производство наборов для выделений и ряда других позиций.

Алексей Кривенко, Mаксим Медикал, директор по развитию:

– Наша компания давно сотрудничает с институтами Академгородка, в том числе – с Институтом цитологии и генетики СО РАН. Эта конференция нам интересна своим профилем и ее участники являются для нас целевой аудиторией, пользователями тех продуктов, которые мы предлагаем на рынке. Нам важно представить здесь наши новинки, включая оборудование для изотермической амплификации, мультиспектральные камеры, которые широко используются в биологических исследованиях.

Мы отреагировали на обстановку, которая сложилась в настоящее время на рынке и нашли возможность помочь нашим клиентам среди научных институтов сохранить тот уровень поставок реагентов, который им важен. В том числе из стран, которые по разным причинам свернули поставки реагентов.

Из того, что мы здесь увидели, можем сказать, что наши ожидания полностью оправдались. Много новых контактов, и много новых интересных задач, которые нам было поставлено со стороны наших пользователей, как тех, с кем давно сотрудничаем, так и от тех, кто ранее с нами не работал.

Андрей Еремин, Sesana, менеджер отдела продаж:

– BGRS – одна из крупнейших мультидисциплинарных конференций в России, где обсуждается множество актуальных вопросов генетики. Наша компания считается лидером в области генетической диагностики в России и странах ближнего зарубежья, мы успешно работаем со многими участниками конференции, и мы рады наконец-то стать партнером выставки и представить коллегам новинки сиквенсовых платформ.

Мы постоянно находимся в поиске оптимальных решений, активно тестируем в своей лаборатории новую продукцию от хорошо зарекомендовавших себя производителей, в том числе из Китая, нам есть что предложить коллегам, чтобы все смогли продолжать свою деятельность даже в условиях сложившейся ситуации.

Прес-служба ИЦиГ СО РАН

Международные новости, касающиеся российских ученых, пополнились новыми сообщениями из Великобритании. Премьер-министр Борис Джонсон на полях саммита G7 призвал российских исследователей переезжать в Соединенное Королевство. Политик выдвинул эту инициативу в связи с расширением системы партнерства университетов Украины и Британии. Она позволяет украинским ученым проводить исследования в британских научных центрах и университетах в рамках программы «Исследователи в зоне риска», бюджет которой сейчас увеличен почти на 10 миллионов фунтов стерлингов (ожидается, что в Великобританию приедут около 130 украинских ученых).

Подобная поддержка теперь предложена и россиянам и может оказаться весьма привлекательной в «турбулентные» времена. Как сообщает Guardian, приглашение Джонсона относится ко всем российским ученым, которые недовольны текущей ситуацией и «не чувствуют себя в безопасности в России». Премьер-министр отметил, что они могут подавать заявку на переезд в Великобританию и работать в стране, ценящей «открытость, свободу и стремление к знаниям».
Напомним, что в начале июня президент Российской академии наук Александр Сергеев преду­предил об угрозе массового оттока ученых из России.

«Байден открыл объятия российским ученым: пожалуйста, приезжайте, особенно по критическим направлениям, будете трудоустроены. Наша дружественная Финляндия, вступая в НАТО, тоже приняла программу распростертых объятий для наших ученых. И тоже поставлена задача перетащить наших ученых, тем более что у нас близкие научные связи, – сказал Александр Сергеев. – Понятно, что есть культура, есть патриотизм, родные могилы, но ученого тянет туда, где он может интересно делать свою работу. И если мы не создадим условий сейчас, чтобы здесь было бы комфортнее и интереснее работать, то будут потери», – также отметил глава РАН.

Эти слова приводит «Интерфакс».

Сообщение об инициативе британского премьер-министра оперативно прокомментировал пресс-секретарь Президента РФ Дмитрий Песков. Он считает, что создание комфортных условий для научных сотрудников – это приоритет в России: «Удержать ученых, удержать любых специалистов можно только комфортными условиями для работы», – подчеркнул Песков и сослался на работающие в РФ программы мегагрантов, создание специализированных лабораторий для молодых исследователей, «представляющих комплекс мер для того, чтобы страна была привлекательной для ученых».

Еще одна свежая новость из Великобритании совсем другого характера, и связана она с изданием англоязычных версий российских журналов издательством Institute of Physics Publishers (IOPP), расположенном в Соединенном Королевстве. Вице-президент РАН академик Алексей Хохлов написал в своем Telegram-канале, что получил сообщение о решении IOPP приостановить публикацию и распространение этих журналов с 1 июля этого года.

Речь идет о восьми российских изданиях: «Успехи математических наук» (Russian Mathematical Surveys), «Успехи физических наук» (Physics-Uspekhi), «Успехи химии» (Russian Chemical Reviews), «Математический сборник» (Sbornik: Mathematics), «Известия РАН: серия математика» (Izvestiya: Mathematics), «Квантовая электроника» (Quantum Electronics), Laser Physics, Laser Physics Letters.

«С одной стороны, это немного по сравнению с издательством Pleiades Publishers, которое издает и распространяет за рубежом более 200 российских журналов (из них около 100 журналов РАН), – пишет Алексей Хохлов. – Но, с другой стороны, это лучшие российские научные журналы. Достаточно сказать, что единственные два российских журнала из первого квартиля Web of Science – это “Успехи математических наук” и “Успехи химии”».

Таким образом, выпуск англоязычных версий восьми лучших российских научных журналов оказывается под угрозой. По мнению академика, данное обстоятельство делает еще более актуальным предложение РАН о создании российской платформы научных журналов открытого доступа, через которую можно было бы распространять за рубежом англоязычные версии ведущих российских научных изданий.

Светлана БЕЛЯЕВА

Сотрудники Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН и Института физики металлов им. М. Н. Михеева УрО РАН рассказали о промежуточных итогах совместного проекта. Результаты призваны обеспечить научным базисом разработки, связанные с использованием новых материалов. Работы проводились в рамках начатого в 2020 году гранта-стомиллионника «Квантовые структуры для посткремниевой электроники».

Как отмечает заведующий лабораторией полупроводников и полуметаллов ИФМ УрО РАН доктор физико-математических наук Михаил Викторович Якунин, взаимодействие с новосибирскими коллегами позволило провести эффективные исследования по целому ряду направлений: «У них есть высокие технологии, а у нас — свои идеи и оборудование для измерений. Ранее мы принимали участие в изучении производимых в Институте физики полупроводников структур, сделали много совместных публикаций. На основе этого опыта образовался крупный научный проект». 

Заместитель директора по научной работе, заведующий лабораторией № 15 молекулярно-лучевой эпитаксии соединений А₂В₆ ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Максим Витальевич Якушев рассказывает: «С учетом результатов физико-химических исследований мы разработали отечественное оборудование для выращивания тонких полупроводниковых пленок теллурида кадмия и ртути (КРТ). Кроме того, была создана технология, позволяющая изготавливать структуры в соответствии со специальным электронным дизайном». КРТ отсутствует в природе и произвести его ― непростая задача, необходимо точно соблюдать баланс элементов, а также следить за толщиной и последовательностью разных слоев. Для этого используется перспективный метод молекулярно-лучевой эпитаксии: в сверхвысоком вакууме (гораздо более чистом, чем в космосе) на специальную подложку из кадмий-цинк-теллура, арсенида галлия, кремния или германия падают молекулярные потоки кадмия, ртути и теллура. В результате происходит образование кристаллического слоя КРТ с требуемыми характеристиками, которые контролируются посредством разработанного в ИФП СО РАН метода эллипсометрического мониторинга. «Активное испарение ртути мешает поддержанию вакуума — эту проблему нам тоже удалось решить, — подчеркивает Максим Витальевич. — Однако даже сложной эпитаксиальной технологии недостаточно для производства качественных пленок теллурида кадмия и ртути. Исследователи рассматривали механизмы образования дефектов в этих объектах и таким образом смогли добиться значительного снижения их количества».

Задача сотрудников ИФМ УрО РАН заключалась в выявлении свойств, проявляемых пригодными для применения в области посткремниевой электроники материалами под воздействием экстремальных условий: магнитного поля, сверхнизких температур и высоких давлений. Такой подход дает возможность найти скрытые особенности изучаемых объектов. В частности, внимание ученых привлек теллурид ртути. Двумерные пленки этого вещества, находясь под влиянием низких температур и сильного магнитного поля, характеризуются наличием квантовых эффектов. Последние позволяют обнаружить уникальные качества электронов и дырок соединения, сведения о которых определяют возможности его использования в самых разных целях. Многослойные структуры на основе теллурида ртути, производимого в Новосибирске, задействуются при создании высокоэффективных инфракрасных приемников. «Чтобы узнать о процессах, происходящих внутри устройств, необходимо изучать свойства материала, — рассказывает Михаил Якунин. — В частности, для исследования процессов туннелирования и взаимодействия между слоями у нас возникла идея создать устройство, которое состоит из двух слоев теллурида ртути, взятых через тонкий барьер. Предполагалось, что разработка облегчит работу ученых, однако, помимо ожидаемой выгоды, она продемонстрировала неожиданные электронные свойства. Кроме того, было установлено, что пространственное разделение структуры новой конструкции усиливает ее чувствительность к различным внешним воздействиям».

Сотрудникам ИФМ УрО РАН удалось обнаружить ряд эффектов. К примеру, оказалось, что электронный газ двумерных слоев теллурида ртути характеризуется отрицательной поляризуемостью в электрическом поле, вследствие чего приборы приобретают нестандартные свойства. Михаил Викторович отмечает: «Из Новосибирска мы также получаем очень качественную пленку на подложке, но, чтобы изучать особенности материала, нужно сначала вытравить из нее мезоструктуру, затем нарастить слой диэлектрика, нанести на него металлическое покрытие и таким образом получить своего рода полевой транзистор. Большую помощь в этом оказывает существующий в институте Испытательный центр нанотехнологий и перспективных материалов».

Старший научный сотрудник лаборатории полупроводников и полуметаллов ИФМ УрО РАН кандидат физико-математических наук Ирина Владимировна Жестовских в рамках проекта занимается исследованием фундаментальных свойств гибридных металлоорганических полупроводниковых перовскитов, которые в будущем могут прийти на смену кремнию в качестве основы для производства оптоэлектроники, солнечных элементов, фотодетекторов и лазеров. Материал привлекает внимание ученых во всем мире, так как отличается высоким коэффициентом преобразования энергии на уровне 25 % КПД и не требует больших финансовых и временных затрат для производства. Тем не менее, как и многие другие органические соединения, он недолговечен и легко разлагается под действием влаги, света, излучения, поэтому готовые устройства будут требовать регулярной замены. Одна из задач науки — понять, как усилить стабильность этого вещества. Специалисты из ИФП СО РАН под руководством заведующей лабораторией физической химии поверхности полупроводников и систем полупроводник — диэлектрик кандидата химических наук Ольги Ивановны Семёновой научились выращивать качественные монокристаллы гибридных перовскитов довольно больших размеров, что дало возможность рассматривать не только их поверхностные, но и объемные характеристики. «Мы впервые исследовали специфику распространения ультразвука в кристаллах в широком диапазоне температур от 5 до 330 кельвинов и обнаружили аномальное поведение упругих свойств вблизи температур фазовых переходов», — рассказывает Ирина Владимировна. Кроме того, сотрудники института показали наличие у монокристаллов уникальных магнитных качеств, которые проявляются в условиях температур, близких к комнатным, при отсутствии магнитного материала в матрице магнитного элемента. 

В рамках проекта также проводятся исследования в области физики сверхвысоких давлений, позволяющие увидеть изменения характеристик веществ при сильном сжатии. Научный сотрудник лаборатории полупроводников и полуметаллов ИФМ УрО РАН кандидат физико-математических наук Игорь Витальевич Коробейников отмечает: «Практика показывает, что те явления, которые мы наблюдаем при высоких давлениях, можно получить с помощью альтернативных методов. Если вырастить тонкую пленку полупроводникового материала на специальной подложке, то после синтеза в ней сохранится определенное сжатие. В ходе работы мы в первую очередь стараемся понять, какую пользу приносит достижение этого состояния». Внимание ученых, в частности, привлекли термоэлектрические свойства, связанные с генерацией электрического тока в полупроводниках при возникновении разности температур между его краями. На основе этого эффекта функционируют датчики температуры (термопары), термоэлектрические генераторы и другие простые приборы. Проблема заключается в том, что КПД у них достаточно низкий, поэтому исследователи активно занимаются поиском более эффективных термоэлектриков. Специалистам лаборатории удалось обнаружить существенное повышение термоэлектрических характеристик у некоторых материалов, например халькогенидов олова и висмута при высоких давлениях. По мнению Игоря Витальевича, это интересный результат, который будет стимулировать проведение работ по созданию технологий получения сжатого вещества для применения в обычных устройствах.

Еще одно направление проекта — изучение особенностей новых сверхпроводников. Материалы, относящиеся к этому классу, способны пропускать ток без сопротивления, однако для достижения такого эффекта они должны находиться в условиях очень низких температур или экстремальных давлений. Как отмечает главный научный сотрудник ИФМ УрО РАН доктор физико-математических наук Татьяна Борисовна Чарикова, один из представителей семейства соединений-купратов, Nd₂-xCe-xCuO₄, способен проявлять сверхпроводящие свойства при температуре около 24 кельвинов, но при этом обладает необычными внутренними качествами. «Это слоистый сверхпроводник. Его кристалл можно представить в виде стопки бумаги, а каждый лист рассматривать как проводящую плоскость, — рассказывает Татьяна Борисовна. — Разные плоскости связаны слабыми ван-дер-ваальсовыми силами, поэтому при прохождении тока между ними материал ведет себя как полупроводник, при том что вдоль слоев проводимость металлическая». Если направить магнитное поле вдоль слоев монокристалла, то возникнут так называемые джозефсоновские вихри. Сотрудники института установили особенности их образования и динамики в исследуемом купрате, что должно стать одним из этапов на пути к началу применения вещества в качестве элемента будущих устройств, основанных на джозефсоновских контактах, в том числе квантовых компьютеров. 

В рамках программы, направленной на поиск материалов для посткремниевой электроники, специалисты ИФМ УрО РАН также изучали свойства селенида ртути, в сверхчистых кристаллах которого обнаружили эффект, позволяющий добиться повышения производительности считывающих магнитных головок. Помимо этого, рассматривались проблемы, связанные с областью спинтроники и другие вопросы.

Проведение теоретических и экспериментальных исследований — это лишь первый шаг на пути к появлению новой электроники. Кремниевые технологии, развивающиеся по принципу уменьшения размера одного активного элемента, транзистора, сегодня уже приближаются к достижению минимально возможных показателей на уровне нескольких десятков атомов. Рано или поздно развитие в этой области остановится, поэтому весь мир ищет новые пути совершенствования вычислительных устройств. «Когда планируется резкий скачок, необходимо очень глубоко разобраться, с какими объектами вы имеете дело, какие существуют перспективы и ограничения, — отмечает Максим Якушев. — Наш проект является мультинаправленным. Кроме ИФМ УрО РАН, мы работаем с группами ученых из Санкт-Петербургского и Новосибирского государственных университетов, из нижегородского Института физики микроструктур, которые, помимо структур состава кадмий — ртуть — теллур, исследуют и совсем другие полупроводниковые системы. Этот длительный процесс должен привести к нахождению того, что в дальнейшем сможет заменить кремний».  

Дмитрий Медведев, студент отделения журналистики ГИ НГУ,
Екатерина Пустолякова