Закрепленные катализаторы

Ученые ФИЦ Институт катализа СО РАН при поддержке Российского научного фонда исследуют реакционную способность многокомпонентных сплавов в синтезе углеродных наноматериалов для дизайна катализаторов нового типа. Результаты работы предполагается использовать для решения задач экологии, промышленности и водородной энергетики.

Многокомпонентные сплавы, или высокоэнтропийные сплавы (МКС) — это системы, которые содержат 4-5 и более металлов в сходных концентрациях. Они могут проявлять уникальные физические характеристики. В последнее время подобные системы вызывают большой интерес ученых в плане перспектив использования в ряде каталитических реакций и электрокаталитических приложений.

Научная новизна проекта состоит в том, что ранее такие сплавы не использовались для синтеза углеродных наноматериалов. «Интересно, что в составе подобных сплавов есть никель, кобальт, железо — это те самые металлы, которые хорошо известны как катализаторы получения углеродных нанотрубок, нановолокон и т. д. Но до сих пор их не применяли для синтеза подобных материалов.

Мы собираемся синтезировать такие сплавные системы, содержащие четыре, пять и более компонентов для того, чтобы изучить их способность превращаться в активные катализаторы синтеза углеродных наноструктур, в первую очередь — углеродных нановолокон», — рассказывает руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН к.х.н. Илья Мишаков.

Многокомпонентные сплавы можно готовить разными способами. В проекте участвуют Институт неорганической химии СО РАН (Новосибирск) и Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск). Участники проекта будут использовать три способа получения МКС — термолиз многокомпонентных предшественников, совместный электрический взрыв проволок различных металлов/сплавов и механохимическое сплавление металлов.

Основная цель проекта — исследовать реакционную способность МКС в синтезе углеродных наноматериалов для создания нового типа закрепленных катализаторов. Когда сплав подвергается термической обработке в углеродсодержащей атмосфере, он диспергируется и это приводит к формированию активных частиц, которые обладают каталитическими свойствами. На активных сплавных частицах вырастают углеродные волокна. В результате процесса получается композитный материал, состоящий из углеродных нановолокон и МКС. Такие системы могут использоваться как катализаторы и иметь широкую область применения.

Ученые исследуют, каким образом новые катализаторы можно применять для адсорбции и гидродехлорирования хлорароматических соединений, к которым относится, например, трансформаторное масло. Также они могут использоваться для процесса селективного гидрирования ацетилена в этилен. Эта часть работы будет осуществляться в Центре новых химических технологий ИК СО РАН в Омске. Наконец, катализаторы на основе МКС могут быть перспективны для процессов химического запасания водорода с использованием жидких органических носителей.

Для процессов гидродехлорирования и гидрирования часто используются катализаторы на основе драгоценных платиновых металлов. Ожидается, что новые системы станут более доступной альтернативой. «Драгоценные металлы типа палладия можно заменить набором очень дешевых — никелем, железом, хромом и т.д. в разных комбинациях. Они могут дать значимый положительный эффект, работая вместе. Мы ищем комбинации металлов, которые бы работали более слаженно в «команде», обеспечивая такую же активность, как и драгметаллы, а возможно и более высокую», — отмечает руководитель проекта.

Анастасия Аникина, пресс-служба Института катализа СО РАН

Наука, аграрии и импортозамещение

Вопросы продовольственной безопасности и импортозамещения в сельском хозяйстве стали поднимать задолго до нынешней «санкционной волны». Пока эта задача, увы, далека от окончательного решения. Но нельзя сказать, что совсем ничего не делается, особенно на уровне научных исследований и разработок. Часть из них (уж дошедшая до стадии производственных проектов) была представлена на пресс-конференции в прессцентре «ТАСС-Сибирь».

Министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев Судя по всему, в руководстве области одним из главных локомотивов этого процесса видят в Сибирском биотехнологическоим научно-образовательном центре (СибБиоНОЦ). По крайней мере, именно его работе было посвящено выступление министра науки и инновационной политики Новосибирской области Вадима Васильева.

«НОЦ – это структура, которая должна объединять усилия бизнеса, вузов и научно-исследовательских организаций для получения прорывных результатов по тому или иному направлению. В нашем случае, речь идет о совместной работе семи вузов, восьми научных организаций и двадцати семи организаций из реального сектора экономики. И решение задач в интересах агропромышленного комплекса – одно из главных направлений центра», - рассказал он.

Министр отметил, что СибБиоНОЦ успешно прошел организационную стадию и уже приступил к реализации первых проектов. В частности, Барабинский комбикормовый завод оформил лицензию на добычу сапропеля (донные отложения пресноводных водоёмов, которые планируется перерабатывать в удобрения и кормовые добавки). Компания «Сибитек» выпустила опытную партию диагностических систем для определения антител к бактериям стафилококка у животных. «Большой проект у производственного объединения «Сиббиофарм» по расширению производства ферментных препаратов – это тоже важное направление импортозамещения», - добавил Васильев.

Заместитель директора Института цитологии и генетики СО РАН по инновационной деятельности Петр Куценогий Государственно-частное партнерство (ГЧП) возможно не только в рамках НОЦ. На этом принципе основан проект, который анонсировал заместитель директора Института цитологии и генетики СО РАН по инновационной деятельности Петр Куценогий: «Залог своевременного появления новых отечественных сортов в виде семян на рынке – это тесное сотрудничество между селекционной наукой и семеноводческими предприятиями. И сейчас мы совместно с Агентством инвестиционного развития Новосибирской области прорабатываем формат ГЧП, который позволит нам выстраивать с семеноводами долгосрочное сотрудничество. Потому что современный семеноводческий центр подразумевает серьезные инвестиции в оборудование и подготовку кадров от частных партнеров-семеноводов. А мы со своей стороны внесем наши компетенции в современной селекции с использованием генетических технологий. И если мы найдем формат, который устроит все стороны, мы можем стать неким «пилотным проектом» для всей страны. Потому что схожую задачу надо решать и в других регионах».

Также он отметил, что еще в прошлом году ИЦиГ СО РАН начал работать с рядом сельскохозяйственных культур, по которым сейчас остро встала задача замещения импортного посевного материала.

«Благодаря сотрудничеству с нашим индустриальным партнером – ГК «ЭФКО» - мы занялись масличными культурами и у нас уже есть определенный задел по сое. Такое изучение культуры необходимо, перед тем как приступать к целенаправленной селекционной работе с ней. Мы много лет занимались ячменем как кормово культурой. А в прошлом же году решили развернуть работу по созданию сортов ячменя, пригодных для пивоварения. И сегодня, когда такие сорта внезапно стали очень востребованы, мы уже вышли на посев опытных линий, то есть, близки к стадии передачи сорта на государственные испытания», - подчеркнул ученый.

Также в ИЦиГ СО РАН совместно с индустриальным партнером – ГК «ЭФКО» разрабатывают заменитель мясных продуктов из шрота подсолнечника и сои с питательными свойствами животных белков.

Директор СФНЦА РАН Кирилл Голохваст Еще один механизм финансирования научно-исследовательских проектов – получение грантов. Этим путем пошли в Сибирском федеральном научном центре агробиотехнологий (СФНЦА) РАН, где открывают ого, иностранный член РАН Аристидиса Тсатсакиса. Подробнее о проекте рассказал директор СФНЦА РАН Кирилл Голохваст:

«Мы будем приглашать молодых перспективных ученых со всей страны, обеспечим их высококлассноым исследовательским оборудованием и за три года создадим лабораторию мирового уровня. Основная задача - создать системы контроля продовольственной безопасности с целью предотвращения попадания в РФ опасной сельскохозяйственной продукции. Потому что агрохимия сегодня бурно развивается, но нельзя, чтобы в гонке за урожаем, пострадало здоровье людей».

А реализован этот проект будет на средства выигранного мегагранта размером 90 млн рублей.

В целом, предположил он, меняющаяся ситуация в стране и в мире, неизбежно изменит и рынок научных услуг. Речь идет как о климатических изменениях, так и о разного рода санкционных барьерах, которые несут риски глобального продовольственного кризиса. И сибирской науке необходимо учиться быстро перестраивать свою работу в ответ на появление новых трендов и вызовов. Насколько этот тезис будет реализован или он останется лишь очередным благим намерением, покажет время, причем уже самое ближайшее. Цыплят, как известно, считают по осени.

Сергей Исаев

Водородная альтернатива?

Знаменитый миллиардер Илон Маск влил очередную ложку дегтя в бочку «зеленого» оптимизма, высказав свое мнение относительно будущего водородной энергетики. Выступая в мае этого года на саммите Financial Times Future of the Car, он назвал водород «самой глупой вещью» ('most dumb thing'), какую только можно представить в качестве средства для хранения энергии. По его словам, для производства водорода и перевода его в жидкую форму необходимо затратить колоссальное количество энергии. Если же хранить водород в газообразном виде, то для этого потребуются просто немыслимые по своим размерам резервуары.

Маск уже неоднократно делал подобные высказывания, нисколько не смущаясь тому, что такая позиция прямо противоречит «зеленому» мейнстриму. Как известно, в последние годы крупные компании начинают уделять внимание проектам по производству «зеленого» водорода с помощью электролиза. Однако отношение Маска к таким проектам весьма скептическое. Он считает эффективность электролиза весьма низкой, требующей много энергии. Затем вам потребуется много энергии для сжижения. По его словам, количество энергии, требуемое для всех этих технологических операций, просто ошеломляет. Поэтому водород, считает он, является плохим выбором.

Думаю, вряд ли мы можем заподозрить столь серьезного практика и знатока прорывных технологий в некомпетентности. Как признался сам Илон Маск, он уже сотню раз высказывал свое мнение о водороде, и это мнение до сих пор не изменилось. Тем не менее, столь шокирующие признания от весьма авторитетной личности никак не влияют на позицию сторонников «зеленого курса».

Например, такая влиятельная организация, как Международное энергетическое агентство (МЭА), продолжает пропагандировать водород как «универсальный энергоноситель», который якобы может широко использоваться как в транспорте, так и в промышленности. В противовес тому, что утверждает Илон Маск, представители МЭА говорят о водороде как о самом дешевом варианте хранения электроэнергии, вырабатываемой с помощью ВИЭ. Причем, этот вариант хранения рассматривается как один из ведущих.

Как мы знаем, сторонники «зеленого курса» видят в водороде реальную «зеленую» альтернативу природному газу. Надо ли говорить, что в условиях энергетического кризиса, когда европейские страны открыто декларируют отказ от российских энергоносителей, за водородную стратегию хватаются как за весьма своевременный сценарий развития. В данном контексте привлекательность водорода как раз в том, что он, с одной стороны, выступает в роли «чистой» альтернативы природному газу, и, с другой стороны, оправдывает ускоренное наращивание возобновляемых источников энергии.

Как признаются сами апологеты ВИЭ, нам необходимо иметь что-то, что могло бы играть роль сегодняшнего природного газа, при этом решая проблему с прерывистостью и сезонностью возобновляемой энергетики. С данной ролью якобы и должен справиться водород (с чем, как мы видели, в корне не согласен Илон Маск). На Западе уже всерьез рассматриваются проекты по строительству заводов, которые займутся производством «зеленого» водородного топлива. Иначе говоря, происходит формирование соответствующего рынка, где уже определяются будущие игроки. Водород будет продаваться ими в качестве «экологически чистой» замены природного газа для тяжелой промышленности и в качестве транспортного топлива. Он уже рекламируется как лучшее решение (в рамках «зеленой» идеологии) для снижения углеродного следа применительно к дальним морским перевозкам и трансконтинентальным перелетам, а также к производству стали (то есть он должен использоваться в тех секторах, где невыгодно применение электрических батарей). Наконец, давно уже ведутся разговоры о смешивании «зеленого» водорода с природным газом, поступающим по трубопроводам. Это трактуется как важный шаг на пути к «низкоуглеродному» будущему.

Отметим, что экономическая жизнеспособность производства «зеленого» водорода до сих пор вызывает скептицизм у некоторых представителей руководящих органов. В этом отношении Илон Маск совсем не одинок. Тем не менее, государственные программы западных стран (включая США) по декарбонизации экономики в той или иной степени обращаются и к водородной тематике. Инициаторы проектов по производству «зеленого» водорода ничуть не скрывают того, что конкуренция с ископаемым топливам может быть успешной только при государственной поддержке. Сюда, кстати, входят не только государственные гранты, но также налоговые льготы и упрощенный порядок выдачи разрешений.

В этой связи весьма показателен пример Евросоюза. Там уже открыто признают, что мы вступаем в длительный период высоких цен на газ. Причина кризиса называется прямо – российская агрессия на Украине. Однако, с точки зрения некоторых западных экспертов, энергетический кризис открывает новое окно возможностей для декарбонизации. Так, по мнению руководителя газового отдела Флорентийской школы регулирования Илария Конти, Евросоюз должен использовать кризисную ситуацию для того, чтобы ввести для стран-участниц новые обязательства по газу и поставить более высокие цели в отношении возобновляемых источников энергии.

В качестве наиважнейшего пункта эксперт выделяет необходимость применения основных правил европейского газового рынка к будущим рынкам водорода. Большие надежды также возлагаются на производство биометана. Напомним, что еще в марте Еврокомиссия представила соответствующий план, направленный на сокращение импорта российского газа на две трети до конца этого года. В числе принципиально важных мер по достижению указанной цели значится увеличение производства биометана и водорода.

Важно подчеркнуть, что новый газовый пакет Еврокомиссии прямо нацелен на интеграцию природного газа с «чистыми» видами газов вроде того же биометана и водорода. Таким путем в Евросоюзе намереваются создать условия для постепенного перехода к водородному рынку (для чего поддерживается создание соответствующей инфраструктуры). Интересно, что особых экономических выгод такой переход не обещает даже в теории, поскольку российский трубопроводный газ до сих пор считается самым дешевым решением. Тем не менее, Еврокомиссия намеренно форсирует действия по декарбонизации газового топлива, ничуть не скрывая «высоких» идейных мотиваций. Там твердо уверены, что водородному рынку быть (естественно, в качестве более «прогрессивной» и экологически чистой альтернативы природному газу)! Как явствует из приведенной публикации, еврокомиссары уже предложили создать новый регулирующий орган – европейскую сеть сетевых операторов по водороду, которая должна начать работу в 2024 году.

Еще раз подчеркнем, что события на Украине стали для руководства ЕС катализатором для ускорения процесса создания водородного рынка. Как совсем недавно заявила глава Еврокомиссии Урсула фон дер Ляйен,  чем быстрее европейцы перейдут на возобновляемые источники энергии и водород, тем быстрее они станут энергетически независимыми. Как отмечают обозреватели, стремление к отказу от российского газа неизбежно ведет к тому, что водород вновь окажется в центре внимания.

Насколько разумны такие решения? Как мы понимаем, если встать на точку зрения Илона Маска, то руководство ЕС ведет энергосистему Европы к полному краху. Показательно, что год назад примерно такую же точку зрения высказывали в частных беседах представители СО РАН. Например, научный руководитель Института теплофизики СО РАН академик Сергей Алексеенко высказывал свое недоумения по поводу европейских водородных проектов. По его словам, в такие технические решения трудно было поверить, имея профессиональные знания о том, что такое водород и какие реальные угрозы он может создать. Но, научные командировки по Европе показали, что эти планы там реально существуют и начинают воплощаться в жизнь.

Время, конечно, покажет, чем закончится эта грандиозная водородная эпопея. И в этой связи российскому руководству лучше было бы не спешить подражать европейцам. Тем более что проблема острого дефицита природного газа нам как будто не угрожает.

Константин Шабанов

Красочное импортзамещение

Красноярские ученые разработали новые порошковые краски с добавлением нановолокон оксида алюминия. Основная их функция — армирование полимерного покрытия. Благодаря добавке из нановолокон, разработанное покрытие стало в два раза прочнее и устойчивее к коррозии. Результаты фундаментальных исследований опубликованы в журнале Polymers и сборниках статей Materials Science Forum; Journal of Physics: Conference Series. Реальные образцы прошли тестирование в испытательном сертификационном центре, выпущена промышленная партия краски.

В настоящее время в качестве покрытий для металлических корпусов и профилей используются порошковые краски на основе полиэфирных и эпоксидных смол. Такие покрытия несут как декоративную, так и защитную функцию. Они напыляются на металл и отверждаются посредством нагрева, поскольку уже имеют в своем составе сшивающие агенты. Однако прочность получаемых полимерных цепей часто невелика, они неустойчивы и разрушаются под действием солнечного излучения.

Коллектив красноярских ученых из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ создал новую порошковую краску с добавками из нановолокон оксида алюминия. Такая добавка приводит к упрочнению покрытия, повышает его эластичность, а также коррозионную стойкость материала. Как следствие, улучшаются эксплуатационные свойства красок.

Для создания нанокомпозитных порошковых красок ученые добавили в смолу — полимерную основу краски, нановолокна прочного неорганическими оксидами — оксида алюминия. Нановолокна как бы армируют полимер и упрочняют его. При этом добавку высокотехнологичного материала, благодаря разработанным приемам, можно реализовывать обычным производственным оборудованием на промышленной линии производства порошковых красок.

Михаил Симунин — кандидат технических наук, ведущий инженер отдела молекулярной электроники КНЦ СО РАН Чтобы добавка лучше размешивалась в смоле и наиболее прочно с ней связывалась после процедуры отверждения, на поверхность нановолокон химически закрепляются специальные молекулы — функциональные группы, похожие на молекулы отвердителя. В результате добавка химически связывается со смолой в краске и, по сути, получается новая молекула из разветвленной полиэфирной цепи и нановолокон оксида алюминия. Причем нановолокна оксида алюминия механически сцепляются с другими наполнителями краски, образуя стеклокерамическую сеть. Такой комплексный эффект приводит к тому, что даже небольшие добавки нановолокон в краску (около одной сотой процента от массы) приводят к улучшению ее товарных характеристик.

«Цветные глазури на основе оксида кремния и керамика на основе оксида алюминия настолько долговечны, что изделия, созданные в глубокой древности, до сих пор могут радовать нас своими формами и изображениями на них. Подобные материалы требуют, например, высоких температур обработки и сложных приемов изготовления в целом. Даже эмалирование металлической посуды требует температур около 800-850 С в отличие от порошковых красок, которые нагреваются до 160-200 С. Предложенная нами добавка нановолокон оксида алюминия скрепляет минеральные наполнители краски и пигменты в стеклокерамическую сеть внутри полимерной связки покрытия приближая таким образом покрытие к тем самым долговечным эмалям и керамикам. Преимущества таких покрытий в их основных товарных характеристиках. Это прочность на удар, эластичность на изгиб и коррозионная стойкость. По всем этим параметрам мы имеем улучшение. Например, коррозионная стойкость увеличивается на 50%. То есть, если эталонное покрытие служит десять лет, то в новом составе краска может прослужить около пятнадцати лет. При этом ее стоимость практически не повышается. Мы уже выпустили промышленную партию краски. Образцы такого типа уже прошли тестирование в испытательном сертификационном центре. Помимо того, разработанные краски могут заменить импортные дорогостоящие аналоги», — рассказал Михаил Симунин, кандидат технических наук, ведущий инженер отдела молекулярной электроники КНЦ СО РАН, доцент Сибирского федерального университета.

Ученые отмечают, что покрывать такой краской можно любой проводящий материал, например, корпуса холодильников и многих других приборов. Антикоррозионные качества таких красок будут важны для корабельного такелажа, чтобы уберечь его от агрессивного воздействия солнца, воды и соли. С их помощью можно защищать от коррозионной нагрузки и другое оборудование, например, дорожные знаки и трансформаторные ящики, сервера и ретранслирующее оборудование.

На страже здоровья

19 июня в России отмечается День медицинского работника. Накануне профессионального праздника Клиника института лимфологии – филиала ИЦиГ СО РАН подводит итоги работы и поздравляет своих сотрудников.

Прошедший год, как и 2020-й, был нелегким для всех работников медицины, и наша клиника – не исключение. К традиционным трудностям профессии добавлялись очередные волны COVID-19, когда в короткие сроки нужно было перестраивать работу всей клиники. Но. несмотря на сложности, каждый день наши врачи и медсестры приходили на работу, чтобы помочь своим пациентам сохранить самое главное – здоровье.

В 2021 году в разных отделениях клиники пролечились 3715 пациентов: по 1190 – в отделениях хирургии и ревматологии, 738 – в гинекологии, 597 – в эндокринологии. За год врачи Клиники института лимфологии выполнили 2126 операций. Это 7-8 операций ежедневно.

Так, в отделении хирургии был успешно прооперирован мужчина с сахарным диабетом 2 типа. При этом госпитализация пациента совпала с началом очередной волны новой коронавирусной инфекции. 58-летний мужчина страдал морбидным ожирением и имел ряд серьезных сопутствующих заболеваний (ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия, хроническая обструктивная болезнь легких с тяжелым течением, варикозная болезнь и др.). В хирургическом отделении клиники пациенту выполнили бариатрическое вмешательство - лапароскопическое мини-гастрошунтирование. Такая операция позволяет уменьшить объем желудка, изменить физиологию пищеварительного процесса. Сама операция прошла без осложнений, однако на шестой день после нее у пациента поднялась температура и резко снизился уровень сатурации крови. Был подтвержден COVID-19 с тяжелой двусторонней вирусной пневмонией и острой дыхательной недостаточностью. 15 дней пациент провел в реанимационном отделении больницы. Для его лечения применялась высокоточная кислородная терапия, генно-инженерные биологические препараты и антибактериальная терапия. После купирования признаков пневмонии мужчина был переведен в хирургическое отделение, откуда выписан спустя неделю. За год, прошедший после операции, пациент похудел на 50 кг, стал лучше спать, больше двигаться и легче переносить физические нагрузки, перестал принимать сахароснижающие препараты (что говорит об излечении от сахарного диабета) и реже использует бронхолитики, три раза в неделю занимается в спортзале и продолжает профессиональную деятельность. Пациент очень благодарен врачам Клиники института лимфологии за возможность улучшить качество своей жизни.

Другая пациентка благодаря помощи врачей клиники получила возможность в третий раз стать матерью. Женщину в течение 10 лет беспокоили периодические изнуряющие маточные кровотечения, постоянные боли внизу живота. Причиной была множественная миома матки гигантских размеров в сочетании с аденомиозом. Рост одного из крупных узлов был устремлен внутрь матки. На фоне частых кровотечений пациентка вынуждена была постоянно принимать препараты железа и страдала от анемии. Женщина очень хотела родить ребенка (двое первых детей у нее уже выросли), но надежды на это при таком заболевании практически не было. Случайно от знакомой она узнала о Клинике института лимфологии и обратилась за помощью в гинекологическое отделение. Врачи, оценив состояние пациентки, пришли к выводу, что из-за атипичного роста опухоли, высоких рисков кровотечения, выраженной анемии и крайне низкого уровня гемоглобина операция будет технически сложной для выполнения. Тем не менее, оценив все «за» и «против», консилиум специалистов клиники вынес решение провести операцию с сохранением органа – матки. Операция была выполнена малоинвазивным способом с использованием современного эндоскопического оборудования бригадой квалифицированных врачей акушеров-гинекологов, анестезиологов-реаниматологов, трансфузиологов. Лечение пациентке оказывалось бесплатно в рамках высокотехнологичной медицинской помощи. Спустя неполный год после операции женщина в естественном цикле забеременела и уже готовится к родам. Коллектив НИИКЭЛ-филиал ИЦиГ СО РАН желает ей скорейшего пополнения в семье!

Важные направления в работе клиники – консультативная помощь пациентам и диагностические исследования. В 2021 году врачи консультативного отделения провели 7008 внешних и 1548 внутриклинических консультаций для пациентов. За год в отделении выполнено 27 855 диагностических исследований (УЗИ, рентген, функциональная диагностика), а в клинико-диагностической лаборатории – 81687 лабораторных исследований.

Большинство пациентов Клиники института лимфологии – это жители Новосибирска и Новосибирской области. Однако каждый год к нам приезжают жители многих других регионов России и стран ближнего зарубежья. Так, в 2021 году в Клинике института лимфологии получили стационарную медицинскую помощь 278 пациентов из других регионов: Алтайского края, Краснодарского края, Республики Алтай, Республики Тыва,  Республики Хакасия, Иркутской, Кемеровской, Томской, Омской, Амурской, Белгородской, Свердловской, Оренбургской областей, Ставропольского края, Республики Бурятия, Республики Саха (Якутия), а также из Азербайджана, Казахстана и Таджикистана.

Наши специалисты постоянно совершенствуют свои профессиональные навыки, внедряя в практику новые методы диагностики и лечения. В 2021 году в клинике стартовала программа нефробиопсий, введена ультразвуковая визуализация при сложных интубациях в анестезиологии, начал работу в клинических целях проточный цитофлоуметр. В ревматологическом отделении впервые были использованы генно-инженерные биологические препараты (ГИБП): биосимиляр анти-ФНО адалимумаба отечественного производства «далибра» в лечении пациентов с анкилозирующим спондилитом, белимумаб (бенлиста) в лечении системной красной волчанки, ингибитор янус-киназ 1 упадацитиниб (Ранвэк) в лечении псориатического артрита и анкилозирующего спондилита.

Сегодня, накануне праздника, руководство клиники благодарит всех врачей и медсестер за их самоотверженный труд, заботу о пациентах и верность профессии. Успехов вам, коллеги, в вашем благородном и нужном деле, здоровья, любви, тепла и большого счастье». С праздником!

Справка: Клиника института лимфологии работает с 1991 г.. когда в новосибирском Академгородке был создан первый и единственный в России НИИ клинической и экспериментальной лимфологии. Основная задача клиники – разработка и внедрение в практику новых методов диагностики, профилактики и лечения социально значимых заболеваний. Сегодня клиника института лимфологии – это многопрофильное медучреждение, в котором оказывается высокотехнологичная стационарная и консультативно-диагностическая медицинская помощь по направлениям: хирургия, ревматология, эндокринология, гинекология, травматология, сосудистая хирургия, урология, рентгенологическая и лабораторная диагностика.

Национальная квантовая

Центр компетенций НТИ «Квантовые технологии», созданный на базе МГУ имени М.В. Ломоносова, выступил с предложением создать Национальную квантовую (исследовательскую) сеть. Проект был представлен в рамках Петербургского международного экономического форума-2022.

Данная сеть объединит российские университеты и научные центры, ведущие работы в области квантовых технологий.

Базой для объединения станет магистральная квантовая сеть, создаваемая РЖД в рамках дорожной карты по квантовым коммуникациям. Сейчас данная сеть соединяет Москву и Санкт-Петербург, в 2022-2023 годах должна быть создана квантовая магистральная сеть Нижний Новгород – Казань, и затем сеть будет продолжаться далее на восток. Это крайне важная задача, но в настоящий момент она не предполагает реализации практических проектов на основе строящейся магистральной сети. Между тем, создание Национальной квантовой сети призвано как раз восполнить этот пробел.

Сеть обеспечит проведение научных исследований и опытно-конструкторских работ по созданию и испытанию новых устройств для квантовой связи – репитеров, доверенных и недоверенных узлов, систем хранения и распределения ключей. В настоящее время в России несколько компаний представили прототипы устройств для создания квантовых сетей – «ИнфоТеКС», «Кванттелеком», QRate.

«Объедение усилий научных и учебных учреждений по развитию квантовых технологий даст дополнительное ускорение по созданию новых устройств для квантовых коммуникаций», — уверен Сергей Кулик, профессор, доктор физико-математических наук, научный руководитель Центра компетенций НТИ «Квантовые технологии» на базе МГУ имени М.В. Ломоносова.

На базе этой сети будет осуществляться обучение студентов и подготовка кадров для компаний, реализующих проекты в области квантовых технологий. Также сеть позволит проводить опытную эксплуатацию и пилотные проекты по квантовым коммуникациям.

Проект Национальной квантовой сети предполагает создание городских сетей в точках прихода магистральной сети: в Санкт-Петербурге, Москве, Казани, Нижнем Новгороде — и в тех городах, куда магистральная квантовая сеть придет позже. Городские сети будут объединены через магистральную сеть.

Первым шагом к созданию Национальной квантовой (исследовательской) сети должно стать объединение существующих локальных квантовых сетей и подключение квантовой сети ИТМО (Санкт-Петербург) к Университетской квантовой сети МГУ имени М.В. Ломоносова, запущенной в университете в конце 2021 года Центр компетенций НТИ «Квантовые технологии» на базе МГУ имени М.В. Ломоносова, вендором «ИнфоТеКС» и оператором «Юл-ком Медиа».

«Масштабный проект по реализации квантовой сети в России ускорит развитие рынка, стимулирует использование квантовых технологий российскими компаниями и создание технологически-независимых решений, — добавляет Сергей Кулик. — Объединение в Национальной квантовой сети всех квантовых активов — квантовых коммуникаций, квантовых вычислителей и квантовых сенсоров — открывает дорогу для исследования и создания квантового интернета».

Рынок квантовых коммуникаций активно развивается во всем мире, в 2021 году он достиг 300 млн долларов США.

Проекты пилотного внедрения квантовых коммуникаций реализуются в разных странах. Так в Швейцарии (в Женеве) функционирует сеть квантового распределение ключей, объединяющая дата-центры. В Китае создана самая протяженная на настоящий момент квантовая сеть протяженностью 4500 км. Создается квантовая сеть в Корее, в Австралии.

 

Пресс-служба МГУ

Режим ожидания

Геополитика управляет физикой – такой вывод можно сделать, наблюдая текущую ситуацию в европейской энергетике. Желание «наказать» Россию отказом от закупок наших энергоресурсов вынуждает европейцев поступиться некоторыми принципами, на которых совсем недавно выстраивались стратегии энергетического перехода. Примерно пару месяцев назад подобный отход от климатической повестки воспринимался еще как чисто гипотетический сценарий развития. Сегодня же о нем говорят, как о неизбежности.

Дело дошло до того, что даже такой несгибаемый апологет «зеленых технологий», как первый заместитель главы Еврокомиссии Франц Тиммерманс, в конце мая этого года открыто признал, что у Евросоюза не оказалось другого выбора, как вернуться к использованию угля в качестве топлива. При этом никого не смущает тот факт, что уголь оставляет куда более высокий углеродный след, чем природный газ, закупаемый в России. Первую скрипку в деле возвращения угля играет Германия, испытывающая очень сильную зависимость от поставок из России. Так, примерно 15% электроэнергии в этой стране генерируется за счет российского газа. Поэтому недавно здесь был принят правительственный план, согласно которому - в случае прекращения поставок - должны быть оперативно задействованы мощности, работающие на угле и мазуте.

Как отмечают комментаторы, Берлин уже сейчас на полном серьезе готовится к худшему сценарию. Напомним, что в этом году доля газовой генерации в Германии (в сравнении с прошлым годом) заметно сократилась из-за сильного подорожания голубого топлива. Как назло, Кремль грозит полностью прекратить поставки в случае невыполнения новых условий оплаты за газ. При этом ситуация дополнительно усугубляется тем, что к 31 декабря в Германии должны полностью остановиться последние атомные реакторы (как мы знаем, немецкие руководители единогласно выступают против атомной энергетики). В таких условиях именно «грязное» топливо начинает играть роль спасителя от полного краха энергосистемы.

В этой связи совсем не удивительно, что немецкое руководство снова поставило уголь в центр внимания. Согласно упомянутому правительственному плану, запасной вариант энергоснабжения включает в себя около 6,9 ГВт угольных мощностей, 1,9 ГВт на лигните и 1,6 ГВт на нефтепродуктах. Все эти мощности должны быть готовы к работе как раз на случай прекращения российских поставок.

В этой истории показательно то, что не так давно Германия официально готовилась к полному отказу от угля к 2030 году. Теперь же, ввиду «непредвиденных» геополитических обстоятельств, операторы угольных электростанций будут получать до одного миллиарда евро в год только за то, чтобы они были готовы к работе с определенной даты (условно говоря, «часа Икс»). При этом на операторов возлагается обязанность заранее составлять запасы топлива. Все издержки на период «режима ожидания» правительство берет на себя. В руководстве страны надеются, что такие меры способны предотвратить падение производства электроэнергии.

Разумеется, власти дают себе отчет в том, что обратный переход на уголь и нефтепродукты способен вдвое увеличить углеродные выбросы. Тем не менее, категоричное «нет» природному газу в данном случае перевешивает «зеленые» аргументы. Напомним, что еще год назад природный газ рассматривался в Германии в качестве некоего «переходного» топлива: от угля и атомной энергии – к возобновляемым источникам. В настоящее время в этой стране начинает создаваться инфраструктура для принятия сжиженного газа. Речь идет, как мы понимаем, о поставках из Катара, Сенегала и США. В то же время в руководстве страны не собираются доводить альтернативные поставки до прежних высоких объемов. Судя по всему, сжиженный газ уже не находится в центре внимания германского правительства в качестве ключевого энергоносителя. В основном он будет использоваться для промышленности и для отопления зданий. В качестве источника для производства электроэнергии его официально не рассматривают. Мало того, правительство предусматривает наказание для тех, кто будет для этих целей использовать излишки покупного газа. Иными словами, правительство Германии уже готово поступиться климатическими целями, дабы свести к минимуму зависимость национальной энергетики от голубого топлива. Углю в этом плане парадоксальным образом повезло.

В то же время общеевропейская ситуация не особо благоволит отказу европейцев от российского газа. Зависимость Европы от российских поставок усиливает неблагоприятная ситуация в энергетическом секторе еще одного экономического «кита» ЕС – Франции. Напомним, что Франция долгие годы была надежным экспортером электрической энергии. Такое положение было не в последнюю очередь обусловлено тем, что эта страна делала ставку на «мирный» атом и до последнего времени оставалась крупнейшим европейским производителем атомной энергии. Долгие годы Франция поставляла в соседние страны дешевое электричество во время пика потребления (обычно это происходило зимой). Теперь же из экспортера эта страна превращается в импортера.

Прошлой зимой – из-за снижения выработки на АЭС -  французам пришлось закупать электричество в течение трех месяцев. С тех пор ситуация только усугубились, и теперь французское руководство прямо рассчитывает на дальнейший импорт. Следовательно, для поддержания баланса другим европейским странам придется наращивать производство электричества. И в этом случае отказ от энергоносителей из России окажется далеко не самым разумным решением. Прежде всего, речь идет о природном газе.

Прошлой зимой – из-за снижения выработки на АЭС -  французам пришлось закупать электричество в течение трех месяцев Как указывает Bloomberg, проблемы в атомной энергетики Франции подрывают стремление Европы отказаться от российского газа. Обстановка не располагает к оптимизму, поскольку французам (по предварительным оценкам) придется серьезно наращивать импорт электричества, а крупные промышленные потребители вообще рискуют столкнуться с ограничениями поставок. По мнению экспертов, положение вполне может усугубиться погодными аномалиями (сильной засухой летом и холодной зимой).

Если говорить конкретно, то во Франции остановлена почти половина из имеющихся 56 атомных реакторов. Как утверждают эксперты, объем производства электричества в текущем году окажется самым низким за последние тридцать лет! Многие АЭС остановлены ввиду планового ремонта и более десяти остановлены ввиду обнаружения коррозийных трещин в главной трубопроводной системе.  По предварительным оценкам, финансовые затраты на разрешение ситуации составят порядка 18,5 миллиардов евро только в этом году. Проблемы настолько серьезны, что президент Эммануэль Макрон предложил национализировать (!) часть видов деятельности представителей отрасли, дабы тем самым обеспечить энергетическую независимость страны. В целом, как мы знаем, Франция держит курс на дальнейшее развитие атомной энергетики.

В то же время проблемы французов могут отразиться на ситуации в энергетическом секторе Германии, поскольку Германия рассматривается французами в качестве главного поставщика электроэнергии. Отсюда у Франции есть прямая заинтересованность в том, что ее восточный сосед увеличил производство электричества за счет газовых электростанций. Следовательно, отказ германского руководства от российского газа и намеренное урезание газовой генерации будет оцениваться как доказательство пренебрежительного отношения к общеевропейским проблемам. Для Германии это станет еще одним неблагоприятным обстоятельством, толкающим ее в объятия «путинской» России.

Таким образом, мы становимся свидетелями распада единой европейской «зеленой» стратегии, которая еще год назад казалась совершенно незыблемой. Вопреки пафосным декларациям и головокружительным проектам, и программам в сфере «зеленых» технологий, пути дальнейшего технологического развития европейских стран попадают в полосу неопределенности. Всё это, так или иначе, вынуждает и нашу страну искать для себя верные ориентиры и критически оценивать «европейский путь».

Константин Шабанов

Демидовская премия — 2021

На Общем собрании РАН состоялось вручение Демидовских премий — 2021. За выдающийся вклад в создание и развитие спиновой химии она была вручена академикам РАН Юрию Николаевичу Молину (Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского) и Анатолию Леонидовичу Бучаченко (Институт проблем химической физики РАН). 

Премия за выдающийся вклад в развитие ядерной физики вручена академику Радию Ивановичу Илькаеву (Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики), а за выдающийся вклад в развитие мировой науки в области востоковедения и сохранение мирового научно-культурного наследия — академику РАН Михаилу Борисовичу Пиотровскому (Государственный Эрмитаж). 

Демидовская премия была учреждена в 1832 году уральским горнопромышленником Павлом Демидовым и вручалась до 1865 года, в 1993 году премию возродили вновь. Она присуждается ежегодно, ее размер составляет 1 миллион рублей. Премия формируется за счет бюджета Свердловской области и добровольных пожертвований членов попечительского совета.

«Раньше эти премии вручались в Российской академии наук и считались главными научными наградами для российских ученых, — отметил президент РАН академик Александр Михайлович Сергеев. — В Москве на главной площадке мы демонстрируем наше уважение не только Демидовской премии и ее лауреатам, но и той огромной роли, которую играет сейчас уральский регион в развитии наших технологий и науки». 

«Сегодня научно-исследовательская деятельность становится основным компонентом развития нашей экономики и социальной сферы. Президент России Владимир Владимирович Путин объявил десятилетие науки и технологий, тем самым обозначив ключевой приоритет государства на создание полноценной инфраструктуры для научно-исследовательской и инновационной деятельности, и привлечения молодежи в науку», — сказал губернатор Свердловской области, президент Научного Демидовского фонда Евгений Владимирович Куйвашев. 

Каждого лауреата премии представляет его коллега-ученый, о Юрии Молине рассказал научный руководитель Международного томографического центра СО РАН академик Ренад Зиннурович Сагдеев: «В середине 1970-х группа сибирских ученых во главе с Юрием Николаевичем начали исследования, которые привели к созданию новой области химической науки — спиновой химии. В отличие от практической химии в ее основе лежат влияния электронных и ядерных спинов на кинетику радикальных химических реакций в растворах. Эти слабые взаимодействия играют роль своеобразного ключа, переводя состояние радикальной пары в реакционное спиновое состояние. Были проведены исследования влияния магнитного поля при химической реакции, создана количественная теория этого явления, включая молекулярную и спиновую динамику. Второе явление, которое имеет крупное фундаментальное значение — магнитный изотопный эффект. Фактически был открыт новый принцип фракционирования изотопов в окружающей природе: ранее рассматривался изотопный эффект, основанный на разнице масс изотопов, в данном случае все отличие в магнитном моменте изотопов. Развитие этих работ привело к тому, что увеличилась чувствительность методов электронного парамагнитного и ядерного магнитного резонанса. Это крупный вклад российских ученых во всю мировую науку». 

Цифровая копия

Студенты второго курса Инженерной школы Механико-математического факультета Новосибирского государственного университета создали 3D-модель кампуса и подготовили видеоролик, в котором зритель как будто прогуливается между учебными корпусами и общежитиями. В проекте отражены и новые здания кампуса и Специализированного учебно-научного центра (СУНЦ) НГУ, которые в реальной жизни будут построены к 2024 году. Проект создан студентами-инженерами в рамках курса «Материаловедение, 3D-моделирование и 3D-печать».

— Смысл нашего курса – научиться моделировать и воплощать в жизнь любые задачи.  Если первый курс у студентов был связан с моделированием простых деталей и конструкций, то дальше надо было расти и приниматься за большие задачи. И очень удачно в нашей среде появился проект строительства нового кампуса. Мы с коллегами посовещались и решили, что это отличная идея – построить весь наш кампус НГУ в виде цифровой копии. В рамках одного из наших новаторских подходов к обучению – дефицита знаний – мы поставили ребятам задачу и смотрели со стороны, как они с ней справляются, какими навыками пользуются. Поскольку 3D-технологии в современном мире – это третья грамотность, у меня есть ощущение, что эти ребята уже на выпуске окунутся в мир «метавселенных» и воспользуются теми навыками, что мы им дали, — рассказал о задумке итогового проекта преподаватель дисциплины Михаил Демьянов.

Работа над моделью проходила в три этапа. Восемнадцать второкурсников разбились на микрогруппы и занимались моделированием каждого здания кампуса, включая строящиеся общежития университета и учебные корпуса физматшколы. Еще четверо ребят – Данил Таранец, Андрей Гумиров, Михаил Окань, Артем Шмаков, – текстурировали здания, делая их более похожими на оригинал. Наконец, Брюс Бэк и Даша Пискеева собрали макет воедино и смонтировал отчетный видеоролик.

Игорь Учанов давно знаком с 3D-моделированием, поэтому он помог всей команде быстро сориентироваться по техническому заданию и приступить к первому этапу проекта. 

— Чертежи для построения моделей мы в основном получили [от преподавателя]. Для новых зданий были только фотографии и планы, да и не полностью. По сути я вместе с Дашей Шестаковой строил комплекс новых общежитий по рендерам архитекторов, — рассказал Игорь о процессе создания макета.

Данил Таранец получил от команд, занимавшихся созданием макетов зданий, готовые серые модели зданий. Студенту вместе с тремя одногруппниками необходимо было подобрать цвета и текстуры, чтобы здания выглядели максимально реалистично.

— Цвета и текстуры обычно подбирались из базовых, которые есть в программе, но с этим периодически и возникали сложности. Иногда подходящих текстур просто не было, и приходилось идти и фотографировать стену здания зимой при плохом освещении, обрезать и редактировать фотографию, и потом ее загонять в модель. Так, например, у общежитий №9,10 и Главного корпуса весьма специфичные кирпичи. Еще одной сложностью в работе по текстурированию было раскрасить здания студгородка, которые планируется построить. Нормальных рендеров, на которых можно было бы посмотреть как выглядит здание со всех сторон, попросту нет, поэтому иногда надо было додумывать и подбирать наиболее логичные цвета, исходя из своих представлений и других, похожих на то, что ты текстурируешь, зданий, — прокомментировал процесс Данил.

Немало сложностей возникло на этапе создания итогового видео. Как рассказал Брюс Бэк, команда долго подбирала программы, в которых можно было с минимальными временными затратами и потерями при импорте файлов разработать карту с объектами и рендерить ролик. В итоге ребята остановились на SketchUp и Lumion.

— Использовали SketchUp для разработки карты и расстановки объектов, и Lumion для ландшафта, рендера и всяких плюшек для красивости общего результата, поскольку они оказались дружественными ПО, взаимодействующими через LiveSync. То есть можно было редактировать карту в SketchUp и сразу же видеть изменения в Lumion, что сильно сэкономило нам время. Так получилось, что мы с Дашей сели моделировать карту, не имея опыта использования этих программ, поэтому нам пришлось использовать платный плагин автоматического построения карт, дорог и тропинок PlaceMaker, на который мы скидывались всем вторым курсом инженеров. После чего мы с Дашей несколько раз доделывали карту (убирали солнечные блики, меняли траекторию движения автомобилей, убирали наложение текстуры травы на здания и т.д.) и рендерили видео. Итоговый ролик – это результат третьей попытки, — рассказал студент.

Пресс-служба НГУ

Улучшая диагностику

Российские ученые создали платформу для сравнения различных моделей, прогнозирующих укладку ДНК в ядре клетки. Благодаря разработке диагностика наследственных заболеваний станет более точной, сообщили ТАСС во вторник в пресс-службе Минобрнауки России.

"Томские и новосибирские исследователи разработали веб-платформу, которая позволяет сравнить эффективность существующих предсказательных моделей для 3D-укладки ДНК. Работа выполнена научной группой Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН и Научно-исследовательского института медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра РАН", - говорится в сообщении.

В ядре одной клетки человека содержится 46 молекул ДНК. Если вытянуть их в ряд, то они займут 180 см. Выяснить, как именно такая длина помещается в микроскопическом пространстве - большая научная задача. Ученые выяснили, что укладка ДНК в ядре клетки не случайна и важна для работы генов, а нарушения приводят к возникновению генетических заболеваний. И хотя существуют механизмы, определяющие укладку ДНК в клетке, однако все они несовершенны.

"К примеру, в некоторых случаях существующие методы молекулярной диагностики не позволяют выявить причину развития заболевания, не обнаруживают ожидаемой наследственной мутации в гене, ответственной за возникновение болезни. Как предполагается в таких ситуациях изменения в трехмерной укладке генома могут повлиять на активность гена, приводя к запуску патологических изменений, без изменений структуры самого гена. Предсказать такие изменения и позволяют вычислительные модели", - сказал руководитель лаборатории онтогенетики НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ Игорь Лебедев, слова которого приводятся в сообщении.

Как объяснили в министерстве, сегодня в мире разные исследовательские группы создали около десятка вычислительных моделей для предсказания укладки ДНК в ядре клетки. Они основаны на различных параметрах генома, но не все одинаково точны. Для решения этой проблемы российские ученые разработали онлайн-платформу. Как отмечают авторы работы, она позволит оценить качество моделей и сравнить их точность. Это позволит усовершенствовать технологию диагностики наследственных заболеваний.

 

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS