Разработанный Стартап-студией НГУ в рамках развития технологического предпринимательства телеграм-бот «Умное зеркальце» появился месяц назад. Приложение доступно для любого пользователя данного мессенджера. Автор продукта — специалист Стартап-студии НГУ и заместитель директора компании «Сэйв Технологии» Ксения Иванова. Сейчас к разработке присоединились студенты Института интеллектуальной робототехники НГУ в рамках своего учебного курса по проектной деятельности.

Данное ТГ-приложение можно использовать и в качестве обычного зеркала, если такового вдруг не оказалось под рукой, но возникла необходимость поправить прическу или обновить макияж. Однако этим его возможности не ограничиваются, ведь это не простое зеркальце, а «умное».

Пока телеграм-бот умеет определять несколько состояний кожи лица. Он оценивает в процентном отношении, насколько здорова ваша кожа, и умеет распознавать признаки нескольких проблем. Таких, например, как акне, псориаз, экзема, бородавки, стригущий лишай. Если он определит кожу как здоровую, то выдаст совет продолжать текущий уход и использовать солнцезащитные кремы. Если же «Умное зеркальце» заподозрит отклонения в состоянии кожи, оно посоветует обратиться к специалисту для более детального установления проблемы или постановки диагноза, а затем и по назначению лечения.

— Во время совместной работы Стартап-студии НГУ с компанией по производству немедицинских средств для ухода за кожей по другому проекту, у нас родилась идея такого приложения, но мы его не намеревались продавать, так как проблема, решаемая зеркальцем, имеет большое социальное значение. Развиваем его по двум причинам: мы видим серьезную проблему на рынке, когда женщины не могут определиться с тем, какие средства использовать, какие из них эффективны и помогают ли они с течением времени. 

Мы нашли в открытом доступе подходящий датасет и модели состояний кожи, на базе которых и обучили наше приложение распознавать состояния кожи. Использовали открытую модель yolo8 как базу для распознавания и mediapipe как вспомогательную библиотеку. Важно, что модель обучена на датасете именно заболеваний, для нас это хороший социальный старт, но затем мы обогатим его уже теми проблемами, которые могут возникнуть у каждого, — сказала Ксения Иванова.

Работает «Умное зеркальце» просто: пользователь открывает приложение в Телеграме, предоставляет ему доступ к камере своего смартфона, медленно поворачивает свое лицо перед дисплеем, на котором через несколько минут появляется ответ. Также пользоваться приложением можно через компьютер, но из-за качества камеры смартфон все же предпочтительнее. Важно, чтобы при этом освещение было достаточным, лучше всего расположиться напротив источника света.

Пользоваться «Умным зеркальцем» разработчики советуют утром — после применения средств ежедневного ухода, но перед нанесением макияжа — сквозь него «Умное зеркальце» не увидит настоящего состояния вашей кожи и может определить ее как здоровую с большой степенью вероятности, не заметив каких-либо проблемных состояний, если они имеются, но скрыты под слоем тонального крема и пудры.

Заработало «Умное зеркальце» месяц назад, но его создатели уже получили немало положительных отзывов о своем приложении. Многим оно показалось интересным и полезным. Но останавливаться на достигнутом разработчики не собираются.

— Пока мы представили пользователям бета-версию нашего приложения, чтобы они могли с ним познакомиться и узнать, как оно работает. Хотим, чтобы наше «Умное зеркальце» было востребованным, поэтому разработали план дальнейшего развития нашего проекта и еще многому хотим научить наше приложение. Например, напоминать о необходимости снять макияж перед мониторингом кожи. Расширим и перечень нездоровых состояний кожи, которые сможет распознавать «Умное зеркальце», например, однозначно включим в него такую кожную проблему, как розацеа. Введем также рекомендации по уходу за кожей — как здоровой, так и проблемной. Поскольку коммерциализировать свой проект мы не собираемся, наш чат-бот будет рекомендовать не какие-либо конкретные бренды средств по уходу за кожей, а указывать действующие вещества, на наличие которых следует обратить внимание при выборе крема или лосьона. Также планируется научить «Умное зеркальце» предлагать пользователям инструкции по самомассажу лица и выполнению упражнений для упругости кожи и лицевых мышц, — рассказала Ксения Иванова.

По замыслу разработчиков «Умное зеркальце» должно стать верным помощником для своих пользователей и проводником на пути поддержания красоты и здоровья кожи. Для этого они планируют научить приложение делать качественный анализ ее состояния, чтобы пользователи могли оценить, насколько эффективными оказались их действия, направленные на уход за кожей и преодоление имеющихся проблем.

— Многих женщин беспокоит такая проблема, как малярные мешки под глазами. Мы хотим научить наше «Умное зеркальце» помогать в решении этой проблемы. Пользователь смотрится в него утром, приложение измеряет объем мешков под глазами и выдает свои рекомендации по поводу питьевого режима, длительности сна и других важных в данном случае моментов. При их соблюдении вечером, а также через несколько дней пользователь может снова обратиться к приложению, чтобы узнать, произошли ли изменения и насколько заметными они оказались, — объяснила Ксения Иванова.

ТГ-приложение «Умное зеркальце» доступно по ссылке: https://t.me/ARmirrorBot

Российский научный фонд подвел итоги двух региональных конкурсов: проектов отдельных научных групп и малых отдельных научных групп. В Фонд поступило более 2 тысяч заявок от исследователей. По итогам двух региональных конкурсов поддержан 481 проект.

Региональные конкурсы РНФ проводятся в целях пространственного развития страны за счет вовлечения научного потенциала в решение задач социально-экономического развития субъектов Российской Федерации. Проекты на конкурсы РНФ представляются от организаций или филиалов организаций, расположенных в регионе, заявившем об участии в конкурсе. Финансирование проектов осуществляется на паритетной основе — 50% за счет средств РНФ и 50% — за счет средств, предоставленных субъектом Российской Федерации.

Конкурс фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами (региональный конкурс)

По результатам экспертизы поддержку получат 336 проектов из 43 регионов России. Научные исследования должны быть направлены на решение задач приоритетных направлений поддерживаемых регионом исследований, а также на решение задач социально-экономического развития региона. Всего в конкурсе участвовало 1 704 заявки из 44 субъектов страны.    

Список победителей доступен по ссылке.

Конкурс фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами (региональный конкурс) 

По результатам экспертизы поддержано 145 проектов из 27 регионов России. Научное исследование должно быть направлено на решение задач приоритетных направлений поддерживаемых регионом исследований, а также на решение задач социально-экономического развития региона. Всего в конкурсе участвовало 778 заявок из 33 субъектов страны.   

Список победителей доступен по ссылке.

Подробная информация и список победителей доступны в разделе «Конкурсы».

Часть Вторая: Используй всё, что под рукою

Массовое строительство, на которое замахнулись в послевоенном СССР, требовало для себя массового выпуска доступных по цене строительных материалов. Внедрить технологии, позволяющие возводить дома быстро и качественно – это лишь полдела. Даже неспециалисту было очевидно, что организация огромного количества строительных площадок по всей стране требовала высокопроизводительной стройиндустрии, в противном случае стройки могли оказаться в простое из-за дефицита кирпича или цемента.

Что касается специалистов по экономике, то они указывали на то, что снижение стоимости строительства хотя бы на один процент от тех объемов, что были ассигнованы на всё капитальное строительство в шестой пятилетке, позволяет получить сумму экономии, достаточной для строительства современного города на 300 тысяч человек! Экономить на качестве считалось (по понятным причинам) нецелесообразно. Тогда где надо было искать потенциал экономии?

Вот здесь-то специалисты и обратили внимание на строительные материалы. Скажем, керамический кирпич, которому до сих пор воздают похвалу, - материал прекрасный, но относительно дорогой. С железобетоном тоже не всё так гладко, поскольку для него требовался цемент, также весьма недешевый материал. По данному пункту как раз и вытекала насущность экономии, но - не с потерей качества. Потому так срочно и понадобились инновационные разработки применительно к строительным материалам.

Начнем с кирпича. В конце XIX века в качестве дешевой альтернативы традиционному керамическому кирпичу был создан силикатный кирпич, получаемый из смеси песка и гашеной извести. Сырьевая база для изготовления данного материала была внушительной, что оказалось очень выгодно как раз для массового строительства. В СССР, как мы знаем, выпуск силикатного кирпича был хорошо налажен, и в 1950-е годы его производство очень быстро росло. Однако у этого материала был один существенный изъян – низкая прочность. По этому показателю силикатный кирпич уступал бетону, шедшему на изготовление сборных конструкций, как минимум в два раза. А если брать лучшие марки цементного бетона, то чуть ли не в пять раз.

Можно ли увеличить прочность силикатного кирпича, не меняя его исходного химического состава? Этим вопросом озадачили себя советские разработчики той поры. Известно, что за прочность бетона «отвечает» цемент. Но цемент, как мы сказали, материал дорогой, который при массовом строительстве вообще мог бы стать дефицитным. Что касается силикатного кирпича, то здесь проблему попытались решить путем предварительной механической обработки исходного сырья. В данном случае речь идет о песке. Как оказалось, песчинки плохо вступают во взаимодействие с известью ввиду того, что их поверхность состоит из карбонатных соединений, обладающих пониженной химической активностью. Вся активная часть находится внутри, под этой оболочкой. Отсюда следовал вывод: для того, чтобы реакция песка с известью проходила успешнее, необходимо высвободить эту активную часть, механически разрушив неактивную оболочку.

В 1950-х годах как раз был найден соответствующий способ обработки песка. Наилучшим приспособлением для решения этой задачи стал специальный дисковый дезинтегратор, созданный эстонскими специалистами на Таллиннском опытном заводе. В итоге был получен фактически новый материал, известный как «силикальцит». Согласно лабораторным испытаниям, прочность силикальцита оказалась примерно в десять раз выше прочности обычного силикатного кирпича! Таким образом, дезинтегратор стал важнейшим технологическим звеном при изготовлении нового материала. К слову говоря, в Эстонии был построен целый поселок малоэтажных домов из силикальцита. Были даже организованы специальные экскурсии для тех, кто желал ознакомиться с новым чудо-материалом. 

Впрочем, в этой истории нас интересуют, прежде всего, сами принципы, лежащие в основе не просто отдельной технологии, а целого направления в материаловедении. Механическая активация исходного сырья в целях повышения качества материалов и изделий оказалась «долгоиграющей» темой, так или иначе связанной с проблемой удешевления строительства (были даже попытки создать высокопрочные марки бетона без использования цемента!). Известно, что до последнего времени подобные исследования проводили на кафедре строительных материалов и технологий Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (бывший Сибстрин). Схожую работу проводят и в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН (о чем мы в свое время писали).

В чем принципиальная важность данного направления для строительной отрасли (особенно, когда речь идет о массовом строительстве доступного жилья)? Как отмечали специалисты, качество силикатных изделий очень сильно зависит от свойств естественных песков. То есть не из каждого песка можно изготовить качественный материал, что очень сильно ограничивало сырьевую базу строительной индустрии. Бывали случаи, когда из-за непригодности местного сырья песок приходилось завозить издалека, что неизбежно сказывалось на стоимости строительных работ. Так, на каракумские стройки, расположенные среди песчаного океана, приходилось песок завозить эшелонами из других мест, поскольку местные пески оказались для этих целей непригодными. Так вот, большим сюрпризом стало то, что методы механической активации, применяемые при изготовлении силикальцитов, позволяли использовать практически любой песок. По сути, подобные технологические приемы открывали широкую дверь к использованию в строительстве огромной массы местных материалов, независимо от их сортности.

Отметим, что сама идея использовать в строительстве всё то, что под рукою, оказалась весьма привлекательной. Это был прямой путь к значительному снижению затрат. По крайней мере, местные материалы могли оказаться вполне пригодными в массовом малоэтажном строительстве - как экономичная альтернатива привозному кирпичу и железобетону. Почему бы, например, не использовать обыкновенные грунты – то есть глину, суглинок, песок и даже чернозем? Такого сырья полным-полно где угодно. Нетрудно вообразить, насколько бы в таком случае удешевилось строительство. Но как всё это применить в современном домостроении?

Разработчиков в этом плане обнадеживал тот факт, что за многовековую человеческую историю такие материалы уже научились успешно применять. Пусть не индустриально, но все же они выдержали проверку временем в плане демонстрации качественных характеристик. В южных регионах СССР – от степных областей Украины, русского Черноземья и до Средней Азии включительно – стены домов частенько возводили из грунтовых материалов без всякого обжига. Даже в 1950-е годы они еще весьма широко использовались в малоэтажном строительстве – до 100 тысяч жилых домов и хозяйственных построек ежегодно. Самым известным примером грунтового материала является саман, изготовленный из мятой глины с добавлением в нее соломенной резки.

Возникал вопрос: почему строительство домов из самана и других грунтоблоков не стало повсеместным? Ответ оказался простым: в распоряжении строителей не было машин для производства таких изделий. А изготавливать их вручную – дело весьма хлопотное. Но как раз благодаря стараниям наших разработчиков в 1950-е годы такие машины начали появляться. Здесь необходимо упомянуть «чудо-машину» знаменитого советского кирпичника Федота Рыжкова, созданную им в содружестве с инженерами проектных институтов. Такую машину можно было использовать для возведения малоэтажных домов практически из любого грунта. Получаемые из нее грунтоблоки и глиняные стеновые блоки оказались необычайно дешевыми, имея объем, равный объему шести кирпичей. При этом производительность данного агрегата была весьма высока. Обслуживали его всего пять человек. Причем, предполагалось использовать как раз тот грунт, который вынимается при рытье котлована под фундамент или при организации подвала. А при добавлении небольшого количества цемента (5 – 10%) можно было изготавливать и достаточно прочные фундаментные блоки.

По мнению тогдашних специалистов, с помощью этих машин можно было возвести как минимум половину малоэтажных домов. Что касается изготовления самой машины, то это было по силам любой моторно-тракторной станции того времени, благо, что существовал официально утвержденный технический проект на ее строительство. Любая организация, при желании, могла его запросить.

Почему же тогда машина Рыжкова не сделала погоды в нашем малоэтажном строительстве? Причины могли быть разные, но ясно одно, что к технологиям они прямого отношения не имели. Скорее всего, причины стоит искать в социально-экономической плоскости. Для нас же показательно то, что сама идея использования мобильных малотоннажных производств в малоэтажном строительстве (да еще с опорой на местные материалы) до сих пор жива и временами воплощается в различных технических решениях, рассчитанных на небольшие группы застройщиков. В Новосибирской области, например, некогда популяризировалось оборудование для самостоятельного (считай – «гаражного») производства блоков из неавтоклавного ячеистого бетона, а также шлакоблоков. Ту же идею у нас поддерживают и участники проекта «Экодом», причем, кое-что они даже опробовали на практике (правда, не в Новосибирской области).

Как видим, технологические приемы, выдвинутые более семидесяти лет тому назад, сохраняют актуальность даже в наше время, в эпоху искусственного интеллекта. И скорее всего, их потенциал до сих пор еще не выявлен и полностью раскроется только с наступлением нового технологического уклада.

Николай Нестеров

Исследовательский центр биологической защиты растений НГАУ создан в рамках программы «Приоритет-2030» Минобрнауки РФ в рамках нацпроекта "Молодёжь и дети".

В презентации разработок центра принял участие министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев. Центр состоит из 5 лабораторий, ученые при содействии Правительства Новосибирской области создают в них экологичные биопрепараты для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и инновационные удобрения — процессы налажены от поиска эффективных штаммов микроорганизмов до внедрения технологий в агропромышленный сектор.

Вадим Васильев ознакомился с работой лабораторий, где создаются биоинсектициды и полифункциональные препараты на основе бактерий и грибов. Исследователи продемонстрировали манипуляции с насекомых-вредителями,  тестирование действия биопрепаратов в контролируемых условиях. Особый интерес вызвали методы разведения энтомоакарифагов — полезных насекомых, которые естественным образом снижают численность вредителей. Например, клеща фитосейулюса и хищного клопа подизуса.

На базе лабораторий центра уже разработаны и внедрены в производство биологические препараты, в частности от колорадского жука, при поддержке Правительства НСО разрабатываются микробиологические удобрения, ведется работа с рядом биотехнологических компаний наукограда Кольцово по усилению эффективности препаратов против насекомых-вредителей.

Вице-губернатор Ирина Мануйлова   отметила значимость открытия центра для региона. «Центр биологической защиты растений — это важный элемент стратегии Новосибирской области в рамках национальных проектов "Технологическое обеспечение продовольственной безопасности“ и "Биоэкономика“. Создание Центра - шаг к импортозамещению в сфере биопрепаратов и экологизации сельского хозяйства. Разработки ученых не только сокращают зависимость агропрома от химикатов, но и укрепляют экспортный потенциал региона. Биотехнологии — одно из наших приоритетных направлений, и такие проекты показывают, как наука становится драйвером экономического роста», - прокомментировала Ирина Мануйлова.

Министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев сообщил, что в рамках СиббиоНОЦ за три года создано около 500 единиц высокотехнологичной продукции, объем работ, завершившихся изготовлением опытного образца, составил более 1 млрд рублей. НОЦ растёт, в него входит уже 89 участников.

«Этот центр соответствует задачам Десятилетия науки и технологий, нацпроектам технологического лидерства, вовлекая молодёжь в науку и кооперацию с инновационными компаниями, а также флагманского проекта Правительства региона СиббиоНОЦ, где ключевые направления -  агробиотехнологии и медицинские исследования. Мы видим, как интеграция науки и производства позволяет создавать прорывные решения: от экологичных препаратов для защиты урожая до инновационных биоматериалов для медицины. Поддержка таких инициатив через субсидии и гранты, создание региональных молодёжных лабораторий — часть системной работы региона по развитию биоэкономики. И мы продолжим поддерживать подобные проекты, что подтверждает наш курс на технологический суверенитет», - сказал Вадим Васильев.

Министр также отметил, что важен междисциплинарный подход, который используют в центре, включающий микробиологию, химию и экологию, что позволяет создавать инновационные решения для устойчивого развития АПК региона.

В мероприятии также приняли участие ректор Новосибирского ГАУ, член-корреспондент РАН Евгений Рудой, руководитель Центра, профессор Иван Дубовский, и заведующая лабораторией биологической защиты растений, лауреат премии Президента РФ Екатерина Гризанова. Они подчеркнули, что Центр объединяет образование, науку и производство: студенты и аспиранты участвуют в проектах на всех этапах — от фундаментальных исследований до коммерциализации продуктов.

В состав центра вошли лаборатория биологической защиты растений и биотехнологий, лаборатория инновационных биопрепаратов и лаборатория разведения энтомоакарифагов,  микробиологическая и физико-химическая лаборатории, а также лаборатория экологии болезней растений.

«Открытие исследовательского центра в Новосибирском ГАУ — значимое событие не только для университета, но и для всего аграрного сектора Сибири. Мы объединили ресурсы, опыт коллег и пять лабораторий, создав синергию, которая позволяет решать задачи любой сложности — от фундаментальных исследований до внедрения биопрепаратов. При поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках программы стратегического развития "Приоритет-2030" и, конечно,  благодаря грантам РНФ и  финансовой поддержке  министерства науки и инноваций Новосибирской области Центр функционирует и является уникальной площадкой для создания и улучшения биопрепаратов на основе грибов и бактерий», - сказал ректор Новосибирского ГАУ, член-корреспондент РАН Евгений Рудой.

«Здесь молодые учёные погружаются в науку с первых дней: участвуют в подборе штаммов, разработке препаратов и их испытаниях. Для нас важно, чтобы теоретические знания сразу находили применение на практике, а студенты видели, как их исследования влияют на работу агропромышленного комплекса. Также у нас центр выполняет образовательные функции  - у нас есть занятия для школьников, научпоп-каналы в социальных сетях», - сказал руководитель Исследовательского центра биологической защиты растений Иван Дубовский.

Фото центра: пресс-служба НГАУ

Часть Первая: Идея «домостроительного комбайна»

В свое время мы неоднократно критиковали политику так называемых «эффективных менеджеров», которые предпочитали покупать на западе готовые технологии, совершенно не желая стимулировать создание чего-то своего. Такой подход к решению технических вопросов считался ими «экономным», однако на практике приводил к деградации отечественной науки и инженерной школы. В таких условиях, как мы понимаем, говорить об инновационном развитии бессмысленно, поскольку каждый раз вы просто «догоняете» развитые страны и банально повторяете пройденное кем-то до вас – вместо того, чтобы занимать лидерские позиции по разным направлениям. Сегодня это становится понятно многим, и есть надежды, что наверху осознали порочность предшествующей практики.

Однако не стоит думать, что ставка на «готовенькое» (в ущерб своему) возникла только с началом рыночных реформ. К сожалению, советский период также имел прецеденты, когда по некоторым направлениям у нас предпочитали «догонять», а не лидировать. Именно по такому пути пошло отечественное домостроение во времена Никиты Хрущева, поставив на поток уже устаревшую к тому времени технологию сборного железобетона. Правда, надо отдать должное тогдашнему руководству хотя бы за то, что под это дело была подведена солидная научная, материально-техническая и образовательная база (чего не скажешь об упомянутых «эффективных менеджерах»). Тем не менее, масштабное внедрение готовой зарубежной технологии оставило за бортом некоторые отечественные разработки и инженерные рацпредложения в области строительных технологий, которые имели шанс вывести отечественную строительную отрасль на рельсы инновационного развития.

Таких разработок и рацпредложений было немало. Они обсуждались в научно-популярной периодике как раз того самого – «хрущевского» - периода, то есть в середине 1950-х годов, когда ставился вопрос о массовом жилищном строительстве. Иными словами, отечественная научно-техническая мысль не дремала, и у «хрущевок» были альтернативы. Но эти альтернативы работали на отдаленную перспективу, нуждаясь в технической «доводке». Строить же нужно было здесь и сейчас. В этом смысле решение тогдашних властей было оправданным с точки зрения социально-экономической необходимости. Считалось, что сборный железобетон – решение временное, диктуемое текущим моментом, а дальше мы придумаем что-то более совершенное! Однако случилось так, что данная технология «внедрилась» в нашу строительную отрасль настолько прочно и необъятно, что ей до сих пор не могут найти достойной замены (а такие предложения в нашу эпоху уже высказываются как минимум с «нулевых» годов, но без всякого толку).

В итоге инновационные разработки и рацпредложения так и не воплотились в жизнь, хотя при благоприятном стечении обстоятельств они могли (уже ближе к нашим дням) обрести наглядное воплощение. Отметим здесь лишь самое интересное.

Поскольку в ту эпоху ставился вопрос о массовом жилищном строительстве, перед разработчиками сразу же вставал вопрос: каким путем механизировать рутинные процессы, выполняемые на стройке вручную? Долгое время основным материалом в капитальном строительстве был керамический кирпич. По всеобщему признанию, этот материал проверен временем. Одно из его неоспоримых достоинств – прочность и долговечность. Кирпичные дома строятся на века, и этим они выгодно отличаются от домов из сборных железобетонных панелей, срок эксплуатации которых едва ли растянется на жизнь двух-трех поколений.

Сегодня вопрос о долговечности «хрущевок» не сходит с повестки дня, поскольку над руководством многих российских городов словно дамоклов меч нависла проблема переселения людей из ветхого и аварийного жилищного фонда. Как раз старые панельные пятиэтажки уже начинают пополнять этот список.

Надо сказать, что об этих печальных перспективах крупнопанельного домостроения задумывались уже в 1950-х годах. Но поскольку эпоха была оптимистической (ведь тогда верили в близкое построение коммунизма), то все сложные вопросы откладывали на потом, полагая, что научно-технический прогресс в любом случае выведет нас на правильный путь. И всё же не все разработчики готовы были отказаться от кирпича, учитывая долговечность кирпичных домов. Однако можно ли связывать с кирпичом массовое жилищное строительство, учитывая, что этот материал требует больших трудозатрат? Помимо того, что кладка делается вручную (да еще на открытом воздухе в любое время года), необходимо было прямо на строительной площадке возиться еще и с раствором. По оценкам специалистов, больше половины всех трудовых затрат при возведении кирпичных домов приходится на кладку и штукатурку.

А нельзя ли все эти «ручные» процессы механизировать? Ведь было время, когда крестьяне вручную убирали хлеб: жали колосья, вязали снопы, обмолачивали, провеивали. А потом появились хлебоуборочные комбайны, вытеснив огромное количество ручного труда. Нельзя ли тот же принцип применить к домостроительным процессам, полностью механизировав труд каменщиков и штукатурщиков? Если бы такое удалось, то за кирпичом на долгие годы сохранилось бы первенство среди всех остальных видов строительных материалов.

Так, собственно, возникла идея домостроительного комбайна. Интересно, что в середине 1950-х годов Министерство строительства СССР получило порядка пятисот (!) предложений, авторы которых пытались изобрести машину, решающую проблему полной механизации каменной кладки прямо на строительной площадке. Показательно, что ту же проблему в то время пытались решить в социалистических странах Восточной Европы, а также в Китае.

В нашей стране особое внимание привлекла разработка двух братьев-инженеров из Сталинградгидростроя. Предложенный ими вариант домостроительного комбайна предназначался для быстрого возведения кирпичных домов высотой до трех этажей. Процесс укладки кирпича был увязан как с вертикальным, так и с горизонтальным транспортированием такой машины (без чего ее работа просто немыслима). Внешне машина имела форму пирамидальной башни высотой 15 метров, на которой смонтированы все рабочие части.

Самое важное, что данный агрегат предназначался не только для механизации кирпичной кладки, но одновременно осуществлял штукатурку стен как изнутри, так и снаружи. Его производительность зависела от скорости передвижения. Согласно расчетам, при скорости, равной 15 метрам в минуту, такой агрегат способен за смену (8 часов) уложить 63 тысячи штук кирпича. Трехэтажный дом объемом в одну тысячу кубометров кладки можно было возвести за 48 часов (шесть рабочих смен). То есть одна такая машина могла заменить труд 150 каменщиков и не менее полусотни штукатуров.

Еще один важный момент. При кладке кирпича в одну смену, в течение второй и третьей смены тот же агрегат мог использоваться как подъемное средство для монтажа перекрытий, подачи столярных, санитарно-технических изделий и разных материалов. С этой целью на головной части агрегата предполагалось монтировать головку башенного крана Т-178.

Отметим, что данная разработка позиционировалась в те годы не в качестве какой-то рекомендации для внедрения, а как одно из инновационных направлений в строительной отрасли. По большому счету, это была демонстрация творческого потенциала отечественной инженерной школы, пытающейся осмыслить основные контуры домостроения будущего. На тот момент у нас его представляли таким вот образом. То есть никто не мечтал, что такие машины должны появиться немедленно. Просто у разработчиков была уверенность в том, что проблема полной механизации кирпичной кладки будет в недалеком будущем успешно решена. Соответственно, было ожидание, что через какое-то время первые опытные образцы таких машин непременно появятся.

Согласимся, что даже с позиций нашего дня представленный здесь домостроительный комбайн выглядит как футуристический агрегат, наделенный какими-то фантастическими возможностями, особенно по части скорости работы. Но, несмотря на это, в указанной конструкции легко угадываются черты современных строительных 3D-принтеров, по крайней мере – по принципу работы. Как мы понимаем, в перспективе домостроительный комбайн вполне мог работать в автоматическом («беспилотном») режиме, а в наши дни – еще и с использованием искусственного интеллекта.

Возможно, кирпичная кладка – не самый оптимальный вариант для подобных технических решений, плавно переходящих в создание робототехники. Кирпич как строительный вариант – лишь дань прошлому. Не исключено, что по мере разработки таких машин в «железе» были бы предложены какие-нибудь другие инновационные решения и по части материалов. Иначе говоря, если бы в СССР с конца 1950-х годов всерьез занялись проектированием домостроительных агрегатов, то за пару десятилетий мы могли бы получить конструкцию, максимально приближенную к современным строительным 3D-принтерам. И кто знает: может, к середине 1980-х годов опытный образец такой машины уже демонстрировался бы на строительных площадках страны.

Что касается строительных материалов, то тогда же, в 1950-е годы, они также не оставались без внимания новаторов и рационализаторов.  Причем, что самое важное, путь решения проблем и в этом случае опирался на определенные базовые принципы, которые были способны привести к революционным изменениям в строительной отрасли. Об этом мы и поговорим дальше.

Окончание следует

Николай Нестеров

Патент на полезную модель «Фоточувствительная поверхностно-барьерная структура на основе германо-силикатного стекла для оптоэлектроники» получен Новосибирским государственным университетом. Авторами разработки являются ученые Аналитического и технологического исследовательского центра «Высокие технологии и наноструктурированные материалы» Физического факультета НГУ. Полезная модель относится к области полупроводниковой оптоэлектроники и может быть использована для систем регистрации оптической информации.

Фоточувствительная поверхностно-барьерная структура состоит из кремниевой подложки с туннельно-тонким диэлектрическим слоем оксида кремния и прозрачным проводящим электродом, а между ними размещен диэлектрический слой германо-силикатного стекла (GeSixOy). Такая конструкция позволяет регистрировать фототок в широком спектре, при этом поглощение излучения происходит как в приповерхностной области подложки, так и в слое диэлектрика, состоящего из германо-силикатного стекла.

— Структура фоточувствительной структуры — слоистая. Технология нанесения слоев довольно проста — данный процесс осуществляется методами физического испарения и магнетронного распыления в вакууме, что обеспечивает оптимальные электрические и оптические свойства. В дальнейшем мы планируем увеличить количество слоев, чтобы углубиться в область инфракрасного излучения. Но в полученном нами патенте на полезную модель упомянуты пока только структуры двух типов. Первая — самая простая. Она представляет собой слой кремния с естественным окислом, который всегда присутствует на этом химическом элементе, германо-силикатное стекло и металлический контакт ITO (оксидов индия и олова). Таким образом получается подложка и два слоя. Вторая запатентованная нами структура устроена сложнее и нацелена на последующее продвижение в инфракрасную область поглощения света. На слой германо-силикатного стекла мы дополнительно вводим наннослой германия, — объяснил ведущий научный сотрудник Лаборатории функциональной диагностики низкоразмерных структур для наноэлектроники отдела АТИЦ Физического факультета НГУ, ведущий научный сотрудник Института физики полупроводников СО РАН, профессор кафедры общей физики, доктор физико-математических наук Владимир Володин.

Использование германо-силикатного стекла в качестве диэлектрика между подложкой и прозрачным электродом значительно расширяет спектральный диапазон, в котором структура способна эффективно регистрировать фототок, в отличие от аналогов, созданных из менее эффективных материалов.

Полезная модель предназначена для повышения эффективности регистрации оптических сигналов в широком спектральном диапазоне, включая видимый и инфракрасный. Она будет полезна при устранении недостатков традиционных фоточувствительных структур — таких как низкий фототок и необходимость использования высоких напряжений и температур.

Также следует отметить, что в используемых фотодиодах на основе МДП-структур с диодом Шоттки не применяются p-n переходы, что упрощает технологию производства и может привести к удешевлению конечного продукта.

Разработанные в НГУ фоточувствительные структуры найдут широкое применение в области оптоэлектроники, могут использоваться в системах регистрации оптической информации, фотодетекторах, сенсорах для различных диапазонов излучения.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

В рамках научно-популярного марафона «Неделя Дарвина» декан Физического факультета Новосибирского государственного университета, доктор физико-математических наук Владимир Блинов прочитал лекцию о том, как менялись представления человечества о происхождении и структуре Вселенной, а также о роли реликтового излучения в этих исследованиях.

«Моя лекция – это рассказ о том, как человечество пыталось понять устройство мира, в котором мы живем. Я хочу показать, как история Вселенной раскрывается через призму реликтового излучения», – начал своё выступление Владимир Блинов.

Попытки понять устройство мира уходят корнями в глубокую древность. Ещё до нашей эры в античной Александрии учёный Клавдий Птолемей создал труд «Альмагест», в котором описал геоцентрическую модель мира: Земля в центре, а вокруг неё вращаются Солнце, планеты и звёзды. Интересно, что примерно в то же время другой александрийский учёный, Эратосфен, с помощью математических расчётов доказал, что Земля имеет форму шара, и даже вычислил её размеры, хотя и с ошибкой около 10 %. Тем не менее, модель Птолемея оставалась доминирующей на протяжении многих веков.

Ситуация стала меняться спустя многие века, в эпоху Возрождения. Сначала Коперник вновь вернул к жизни гелиоцентрическую систему.  Тихо Браге в своих навигационных и астрологических таблицах накопил необходимую массу точных данных о движении планет.

Унаследовав эти знания, его ассистент Иоганн Кеплер после многолетней работы сформулировал на их основе свои знаменитые законы. Согласно первому, каждая планета движется по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится Солнце. Это стало важным шагом к более точному описанию движения небесных тел.

Второй закон гласит, что радиус-вектор, соединяющий планету и Солнце, за равные промежутки времени описывает равные площади. Этот закон объясняет, что планеты движутся быстрее, когда нах, что стало первым шагом к пониманию того, что гравитация влияет на скорость движения планет.

Третий закон установил связь между расстоянием планеты от Солнца и временем её обращения. Он позволил учёным рассчитывать орбиты планет и предсказывать их движение. Позже этот закон стал основой для закона всемирного тяготения Ньютона.

Исаак Ньютон, как известно, сделал очень много открытий, в частности, сформулировал основы классической механики и дифференциального исчисления, с помощью которых была построена новая модель мироустройства и Солнечной системы.

 «Эта модель просуществовала около 300 лет, но постепенно накапливались данные, которые не могли быть объяснены в рамках классической механики. Затем появился Эйнштейн, создавший в начале прошлого века на основе релятивистской механики Специальную и Общую теории относительности, которые предложили новую модель Вселенной», – продолжил Владимир Блинов.

А еще через несколько десятилетий астроном Эдвин Хаббл внес в новую картину мира существенные коррективы. Работая в обсерватории Маунт-Вилсон (Калифорния), он использовал мощный телескоп для наблюдения за галактиками. В то время астрономы спорили о том, являются ли туманности (например, туманность Андромеды) частью Млечного Пути или отдельными галактиками.

Хаббл смог измерить расстояние до туманности Андромеды, доказав, что она находится далеко за пределами Млечного Пути. Это подтвердило, что Вселенная состоит из множества галактик. Он изучил спектры света, исходящего от галактик, и обнаружил, что линии в их спектрах смещены в красную сторону (это явление называется красным смещением). Красное смещение объясняется эффектом Доплера: когда объект удаляется, длина волны его света увеличивается, смещаясь к красной части спектра. Так, Хаббл установил, что чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется. Это соотношение он выразил в формуле, известной как закон Хаббла.

Из него следовало, что галактики удаляются от нас, хотя до того считалось, что Вселенная неизменна и статична, и Эйнштейн в своих теоретических работах тоже исходил из этого постулата. Открытие расширения Вселенной стало ключевым аргументом в пользу теории Большого взрыва. Если Вселенная расширяется, значит, в прошлом она была более компактной и горячей. Это привело к идее, что всё началось с сингулярности около 13,8 миллиардов лет назад.

«Этот возраст также определяет радиус видимой части Вселенной, ограниченный скоростью света. Но это даёт учёным уникальную возможность: чем дальше объект, тем более ранний этап его эволюции мы наблюдаем. Благодаря современным телескопам, астрофизики могут буквально видеть историю Вселенной», – подчеркнул Блинов.

Он также описал ключевые этапы эволюции Вселенной, начиная с её состояния в виде ионизированной гелиево-водородной плазмы. Рекомбинация этой плазмы привела к образованию атомов, из которых позже сформировались звёзды и галактики. Этот процесс также вызвал появление реликтового излучения – теплового фона с температурой 2,73 К, предсказанного советским астрофизиком И.С. Шкловским.

В 1965 году астрономы Арно Пензиас и Роберт Вильсон случайно обнаружили это излучение, что стало подтверждением теории Большого взрыва. «Это доказало, что 380 тысяч лет после Большого взрыва Вселенная была заполнена плазмой с температурой 3000 К, а реликтовое излучение – это её "эхо"», – отметил Блинов.

Открытие Хаббла заложило основы современной космологии. Оно вдохновило учёных на создание новых теорий, таких как теория тёмной энергии, возникшая в результате наблюдения за сверхновыми звездами типа Ia. Эти сверхновые используются как «стандартные свечи» для измерения расстояний во Вселенной. Учёные ожидали, что расширение Вселенной должно замедляться из-за гравитационного притяжения. Однако наблюдения показали, что расширение, наоборот, ускоряется. Это стало доказательством существования тёмной энергии - невидимой и неизученной формы энергии, которая создаёт отрицательное давление и действует как антигравитация.

В отличие от обычной материи или тёмной материи, которые притягивают объекты, тёмная энергия расталкивает их, заставляя Вселенную расширяться всё быстрее. Она равномерно распределена по всей Вселенной и, в последней. В результате, по расчетам ученых, тёмная энергия составляет в настоящее время около 68% всей энергии-массы Вселенной, в то время как тёмная материя – около 27%, а обычная материя – всего 5%.

Тёмная энергия объясняет, почему галактики удаляются друг от друга с возрастающей скоростью. И если она продолжит доминировать, Вселенная будет расширяться вечно, становясь всё более холодной и пустой (сценарий «Большого Разрыва» или «Тепловой смерти»). Впрочем, это только предположение, и пока тёмная энергия остаётся одной из самых больших загадок современной науки. Ученые продолжают изучать ее с помощью космических телескопов (например, Euclid, James Webb), наблюдений за сверхновыми, галактиками и крупномасштабной структурой Вселенной, а также экспериментов, направленных на измерение скорости расширения Вселенной с высокой точностью. Они надеются, что это сможет привести к новым открытиям в физике, включая объединение квантовой механики и общей теории относительности.

Открытие расширения Вселенной и реликтового излучения значительно укрепило позиции концепции «Большого взрыва», но дальнейшие исследования мироздания ставили новые вопросы, например, почему температура излучения одинакова в удалённых точках Вселенной, которые не могли взаимодействовать. Ответы на многие вопросы дает инфляционная модель расширения Вселенной, разработанная советским физиком Андреем Линде и американским учёным Аланом Гутом.

Она предполагает, что в первые доли секунды после Большого взрыва Вселенная пережила период чрезвычайно быстрого экспоненциального расширения. Этот период называется космологической инфляцией. За крошечный промежуток времени (около 10^-36 секунды) размер Вселенной увеличился в 10¹⁰⁰⁰ и даже больше раз, что на многие порядки превышает тот самый радиус видимой ее части.

Это решает проблемы одинаковой температуры, монополей и много другого, ведь согласно модели, сначала Вселенная была крошечной и однородной, и потом из-за квантовых флуктуаций она мгновенно расширилась, что привело к образованию множества «пузырей»-вселенных.

Одним из интересных следствий инфляционной модели является идея Мультивселенной. Поскольку инфляция может происходить в разных областях пространства-времени, возможно, что наша Вселенная – лишь одна из множества «пузырьковых вселенных», каждая со своими физическими законами и свойствами.

Сергей Исаев

Сегодня прошло рассмотрение поправок в закон о Байкале в Российской академии наук.

На совместном заседании пяти научных советов РАН - по глобальным экологическим проблемам, по проблемам озера Байкал, по лесу, по проблемам экологии биологических систем, водных ресурсов суши председатель правительства Республики Бурятия Алексей Цыденов рассказал обо всех проблемах, которые решает новая редакция закона о Байкале.

Ученые высказали свои предложения и комментарии по многим аспектам законопроекта. Но, главное, есть единая позиция, что для жителей республики, проживающих на берегах Байкала надо создавать достойные условия, обеспечить социальную справедливость. Это строительство водоводов, расширение кладбищ, строительство очистных, строительство и ремонт дорог, обустройство селезащитных сооружений. Теперь вопрос точности формулировок, чтоб решить вопросы и не навредить экологии Байкала.

"Благодарю Президента Академии наук Красникова Геннадия Яковлевича за детальное изучение вопроса, в том числе в рамках двусторонней встречи. Прошла хорошая конструктивная дискуссия. Благодарю Академию наук, ученых за внимательное отношение к вопросу", - прокомментировал итоги встречи в своем телеграмм-канале глава Бурятии Алексей Цыденов.

Мы уже неоднократно обращались к анализу определенных трагических событий, прямо или опосредованно затрагивающих состояние технической инфраструктуры, инженерных коммуникаций и тому подобных объектов, отражающих общий уровень нашей готовности противостоять разгулу природных стихий. Так, в свое время большое внимание было уделено техасскому блэкауту февраля 2021 года, когда арктический шторм привел к сбою в работе энергосистемы штата, из-за чего погибло не менее 150 человек.

Почему это было так важно для нас? Потому что трагедия произошло на фоне тогдашних победных реляций относительно реализации планов по «озеленению» генерирующих мощностей. Во всяком случае, так было в том же Техасе. В нашей стране в то время ярые апологеты технической модернизации предлагали идти схожим путем, реализуя, по сути, некий общий стандарт «зеленого» энергоперехода (вспомним, хотя бы, громкие заявления господина Чубайса о скорой и неизбежной перестройке всей производственной сферы на основе ESG-принципов). Детальный разбор упомянутой техасской трагедии показал, что такой сценарий развития для нашей страны окажется губительным. И в этой связи, конечно же, лучше поучиться на чужих ошибках.

Совсем недавно в США случилась еще одна громкая трагедия, заставляющая нас задуматься о другой опасности – о лесных и травяных пожарах, способных за считанные часы выжигать целые поселения.  Напомним, что в январе этого года огонь, обрушившийся на элитные районы Лос-Анжелеса, уничтожил более 12 тысяч жилых домов. Оказалось, что состоятельные домовладельцы так же абсолютно бессильны перед природной стихией, как и жители бедняцких деревушек, ежегодно выгорающих в разных частях света. Конечно, жителям Калифорнии не привыкать к подобным трагедиям, учитывая, что они там случаются чуть ли не каждый год. Так, в 2020 году там произошло пять крупнейших пожаров, уничтоживших десятки тысяч строений. Однако нынешний случай, в какой-то мере, особенный, поскольку в числе пострадавших оказалось немало мировых знаменитостей.

Чему может научить нас эта история? Снимки пепелищ в Малибу и Пасифик-Палисейдс привлекли особое внимание не только ужасными видами опустошений, причиненных огнем. Самым интригующим моментом стали виды совершенно нетронутых строений, ярко выделяющихся на пепельно-сером фоне уничтоженных жилищ. Собственно, такое уже было и раньше. После каждого разрушительного пожара местные власти с удивлением обнаруживают парочку домов, непонятно как уцелевших. Об этом свидетельствует как опыт той же Калифорнии, так и опыт Австралии (не меньше страдающей от ежегодных пожаров). Случайно ли так получилось или тому есть рациональное объяснение?

Дело в том, что некоторые проектировщики и домовладельцы, изучавшие стихию на собственном опыте, давно уже призывают пересмотреть наши домостроительные нормативы, включив туда такой параметр, как устойчивость жилища к внешнему воздействию огня. К примеру, в Австралии после разрушительного пожара 2009 года в штате Виктория (так называемой «Черной Субботы»), образовалась группа архитекторов,  которые стали предоставлять бесплатные консультации и проекты домов, устойчивых к огню. По мнению энтузиастов, разрушительность пожаров подталкивает к тому, чтобы пересмотреть и обновить подходы к проектированию домов с точки зрения их пожаробезопасности. К такому же мнению пришли и их американские коллеги, осмысливая последствия пожаров в Калифорнии.

Как правило, сгоревшие поселения всегда расчищались и отстраивались заново. Фактически, каждый домовладелец, пострадавший от огня, вынужден был восстанавливать потерю с нуля. По этой причине постоянно воспроизводился характерный (можно сказать – традиционный) стиль жилья, где устойчивость к огню никак не учитывалась. То есть подходы почти никем не пересматривались. Даже после того, как упомянутая группа австралийских архитекторов предложила домовладельцам свои бесплатные услуги, количество домов, возведенных по новым принципам, к настоящему дню не насчитывает и десятка. И это несмотря на то, что проблема пожаров осознается в этой стране очень остро.

Есть подозрение, что владельцы домов не верят в саму возможность жилья противостоят огненной стихии, а всякие проекты такого рода воспринимают как попытку поднять стоимость строительства. Помимо этого, их немного смущает дизайн «огнестойкого» жилища, не совсем привычный и достаточно… простой. Однако, как раз простые формы играют в деле защиты от пожаров не последнюю роль.

Изучение «чудом уцелевших» домов дает серьезную пищу для размышлений. После недавних калифорнийских пожаров на эту загадку попытались дать более-менее развернутый ответ. Архитектор, спроектировавший один из таких домов, откровенно заявил о том, что дело здесь не в Провидении, а в стратегии проектирования, включавшей в себя и этот момент. Владелец дома уже сталкивался с пожарами и потому выдвинул к проекту соответствующие требования. Если бы проектировщики не учитывали этих требований, дом был бы полностью уничтожен огнем.

Чем примечательно данное жилище, что в нем такого, что уберегло его от пожара? Первое, что бросается в глаза – участок огорожен высокой каменной стеной. Она-то и стала первой преградой для огня. Эта черта, не типичная для американских малоэтажных поселений, где избегают глухих пространств, полностью огороженных высокими непроницаемыми заборами. Тем не менее, в качестве защиты от наступающей огненной лавины высокие стены из негорючих материалов работают.  Но это еще далеко не всё.

Очень большую опасность представляет распространение во время пожара тлеющих угольков. Они могут разлетаться на сотни метров от основного источника возгорания. По мнению специалистов, тлеющие угольки на 70% ответственны за распространение огня. Попадая на участок, они могут зажечь сухую траву или кустарник, а также деревянные настилы, плоские кровли, горизонтальные балки, различные декоративные обрамления на окнах и дверях. Чем больше выступов на фасаде или на заборе, тем больше угольков найдут себе «пристанище». Нередко таким «пристанищем» (если судить по опыту Калифорнии) становился обычный навесной кондиционер, который постепенно превращался в полыхающий костер от упавшей на него тлеющей щепки.

Еще один опасный момент – сложная конфигурация фасада с выступающими частями, с козырьками, с навесами. Опасность такой конфигурации в том, что она способна создавать завихрения, «притягивая» пламя. Всевозможные выступающие элементы и изгибы являются самым уязвимым местом при пожаре. И напротив, дом, о котором мы сейчас говорим, имел достаточно простую форму фасада и кровли - без всяких навесов, выступов и карнизов. В нем также не было вентиляционных отверстий, через которые искры могли бы попасть под кровлю, в пространство чердака.

Такие вот основополагающие принципы «пожаробезопасного» дизайна. Помимо этого, утверждают специалисты, необходимо учитывать направление преобладающих ветров. С этой стороны нежелательно размещать большое количество оконных и дверных проемов, даже если они «напрашиваются» ради эстетики.

Что касается материалов, то в упомянутом доме стены дома были выполнены из специальной огнестойкой древесины, способной выдерживать как минимум один час непрерывного огневого воздействия. Из примерно такой же огнестойкой древесины выполнена терраса. То же самое можно сказать и об отделке фасада, защищающей стены от летящих угольков и искр. Для окон было применено закаленное стекло.

Отметим здесь и другой примечательный момент, в большей степени актуальный для Сибири, чем для Калифорнии. Как отмечают специалисты, высокая энергоэффективность жилища параллельно выступает как противопожарный фактор. Например, эффективное утепление фасада (при учете, что утеплитель выполнен из негорючих материалов вроде каменной ваты) предотвращает активный перенос тепла к несущим конструкциям. Двойное или тройное остекление с вакуумной изоляцией спасает помещения от задымления. А учитывая, что повышение энергоэффективности неизбежно ведет нас к простым и компактным формам, можно смело увязывать данный показатель с пожарной безопасностью. Как отмечают американские специалисты, далеко не случайно, что дизайн упомянутого дома был выполнен в духе проектирования энергопассивных домов (хотя для южной Калифорнии высокая энергоэффективность не является важным показателем, поэтому речь идет о внешнем совпадении).

Насколько важно сказанное для нашей страны? Как мы уже отметили выше, даже в Австралии и Калифорнии, где разрушительные пожары становятся уже обыденностью, приоритеты домовладельцев остаются примерно такими же, как это было в позапрошлом веке. Подавляющее большинство людей на первое место ставят вычурную эстетику, чем вопросы устойчивости жилища к разгулу стихий. Всё это в полной мере характерно и для нашей страны, где ради внешних эффектов зачастую пренебрегают вопросами безопасности.

Особой группой риска выступают в нашем случае дачники, в массе своей использующие в качестве основного материала обычную древесину в сочетании с лаками и красками. С помощью этого материала многие участки очень плотно застраиваются открытыми террасами, верандами, беседками и банями с парилками. Прибавьте к этому вездесущие мангалы и дровяники, и вы поймете, насколько высок у нас потенциал масштабных возгораний. Единственное, что нас пока спасает – это наш достаточно суровый климат с его коротким летом. Хотя климатические изменения уже дают о себе знать. И в этом случае было бы целесообразно учесть калифорнийский опыт и начать пропаганду принципов «огнестойкой» архитектуры.

Константин Шабанов

Результаты совместных исследований сотрудников ИНХ СО РАН и Сибирского федерального университета (СФУ) представлены на сайте Российского научного фонда. "Российские ученые разрабатывают высокочувствительные сенсоры для определения заболеваний человека по его дыханию. Об этом ТАСС сообщил ведущий научный сотрудник СФУ, участник проекта Павел Краснов."

«Задача - получить датчики, которые способны определять с высокой точностью различные газы. Наша идея заключается в следующем: у людей, страдающих теми или иными заболеваниями, отличается состав выдыхаемого воздуха. На основе анализа выдыхаемого воздуха, в частности, можно определять легочные и сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет. Сложность заключается в том, что концентрации этих газов (в выдыхаемом человеком воздухе) невелики, и для того, чтобы их зафиксировать, нужны высокочувствительные сенсоры», – сказал Краснов.

По его словам, работы проводятся совместно с сотрудниками Института неорганической химии Сибирского отделения РАН в Новосибирске, они занимаются изготовлением сенсоров. Кроме того, подобные сенсоры могут использоваться для мониторинга окружающей среды, на промышленных предприятиях для определения утечек опасных газов.

В рамках проекта в Международном научно-исследовательском центре спектроскопии и квантовой химии СФУ в Красноярске с помощью квантово-химических вычислений занимаются интерпретацией получаемых в ходе экспериментов результатов и их прогнозированием. Основой для сенсоров станут гибридные системы углеродных нанотрубок и фталоцианинов металлов.

Краснов отметил, что преимуществом сенсоров станет их способность к многоразовому использованию. 

«Это очень принципиальный момент, потому что большинство химических сенсоров работают как раз таки либо одноразово, либо для того, чтобы их вернуть в исходное состояние, нужно их нагревать до очень высокой температуры. А вот здесь, судя по измерениям моих коллег, свойства разрабатываемых материалов в течение полугода не меняются, по крайней мере, в лаборатории», – подчеркнул Краснов, добавив, что такие сенсоры будут недорогими в случае их внедрения в производство.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.