Антитела, маски и восстановление ДНК

Сибирские ученые не перестают удивлять своими открытиями. В статье представлен топ научных достижений в медицине за 2020 год по мнению Бабр.

Хоть многие достижения 2020 года в области медицины были направлены на борьбу с короновирусом, исследования на этом не заканчивались. Журнал Science кроме разработки вакцин от COVID-19 указал топ важных мировых медицинских открытий:

• Компании Therapeutics и Vertex придумали технологию борьбы с группой генетических заболеваний, связанных с нарушением структуры гемоглобина.

• Лорин Уилленберг, 66-летняя калифорнийка, в прошлом году сумела удалить ВИЧ-инфекцию из своего организма, что можно назвать самолечением. Ученые продолжают изучать этот феномен.

• За последние 50 лет с помощью компьютерной программы впервые удалось предсказать трехмерную структуру белка. В будущем это раскроет механизмы заболевания и пригодится в создании новых лекарств.

В статье Бабр пишет о немаловажных разработках сибирских ученых, которые внесли большой вклад в мировую науку.

Томский газоанализатор

Томские ученые НИИ онкологии и государственного университета разработали газоанализатор, выявляющий пневмонию и COVID-19. По выдыхаемому человеком воздуху прибор за пять минут с точностью до 97,98% определяет заболевание пневмонией и до 92,95% короновирусом.

Новосибирские ученые работают с аналогом короновируса и экспериментально выявляют антитела, способные распознавать вирус и уничтожать его Антитела для борьбы с SARS-CoV-2

Более десятка статей в журналах Science, Nature, Cell и Immunity посвящены работе с антителами, которые смогут предотвратить проникновение короновируса в клетки человека. Исследование на эту тему успешно провел Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН. Новосибирские ученые работают с аналогом короновируса и экспериментально выявляют антитела, способные распознавать вирус и уничтожать его. Для снижения вероятности мутаций вируса (устойчивости к антителам) используются минимум два антитела сразу.

Эффективный материал для масок

Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН разработал материал для медицинских масок. Мельтблаун – это нетканый водооталкивающий материал, служащий барьером для микробов. Ученые обработали мельтбаун слоем ионов серебра, чтобы повысить его противомикробные свойства. Было доказано, что маска из такого материала выполняет защиту от короновируса в течение десяти часов в условиях непрерывного воздействия патогенной среды.

Сотрудники Федерального исследовательского центра «Институт цитологии и генетики СО РАН» разработали метод, который позволяет искать перестройки в структуре хромосом благодаря 3D-организации Метод обнаружения хромосомных перестроек

Сотрудники Федерального исследовательского центра «Институт цитологии и генетики СО РАН» разработали метод, который позволяет искать перестройки в структуре хромосом благодаря 3D-организации. Методика может пригодиться в диагностике наследственных заболеваний.

Восстановление ДНК

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН совместно с Новосибирским государственным университетом исследуют набор белков, позволяющий воссоздать структуру разрушенной ДНК. Разработка не является законченной, но в лабораторных условиях с использованием этих наборов уже были восстановлены участки поврежденной ДНК.

Импланты с эффектом памяти

Томские ученые запатентовали импланты с эффектом памяти. Новый рецепт создания сплавов на основе никелида титана привели к повышенной пористости и деформационной устойчивости. Высокая эластичность позволяет импланту после сжатия восстанавливать свою форму. Этим и объясняется «эффект памяти».

Биопротез клапана сердца

Ученые НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний создали протез клапана сердца с бесшовным типом фиксации «протез-в-протезе». Протез представлен металлическим каркасом, обтянутым синтетическим материалом или тканью. В 2020 году протез прошел доклиническую проверку на овцах и показал превосходство над классическими протезами. В этом году должно пройти уже клиническое его испытание.
 

Путешествия от Калининграда до Камчатки

В Новосибирске подведены итоги фотоконкурса «Путешествия 2020: от Калининграда до Камчатки», организатором которого выступает компания «Дата Ист». 

Конкурс проводится уже восемь лет. Первые фотографии сотрудников «Дата Ист» были представлены на выставке в Академпарке в 2013 году и привлекли внимание не только коллег-программистов, но и фотографов, журналистов. В этом году в конкурсе участвовало 64 работы в номинациях «Люди», «События», «Пейзаж», «Приз зрительских симпатий», «Гран-при». Фотографии из разных уголков России рассказывают о необычных путешествиях, памятных встречах и ярких событиях. Работы оценивали  профессиональные фотографы, основатели и преподаватели фотошкол Новосибирска - Роман Воробьев, Анна Маслова, Евгения Маркова, Андрей Шапран, Антон Уницын и Дмитрий Елисеев, а фотография в номинации «Приз зрительских симпатий» была выбрана сотрудниками «Дата Ист» путем онлайн-голосования.

Победителем в номинации «Пейзаж» стал Илья Клисторин с фотографией «Луч солнца золотого». На снимке в теплых солнечных лучах Технопарк Новосибирского Академгородка – колыбель сибирской науки и новых технологий.  «Был красивый закат, мы с женой вышли на балкон и увидели такую красоту», – рассказал Илья. Фотограф Евгения Маркова так охарактеризовала эту работу: «Достойный пример городского пейзажа: устойчивая композиция, прекрасный свет, разные планы и пойманный момент».

Победителем в номинации «Люди» стала Екатерина Вронская с фотографией «Преодоление», снятой во время экспедиции Русского географического общества и турклуба «Твой путь» на Камчатку В номинации «События» победителем названа Полина Адарченко с фотографией «Счастье есть, его не может не быть». Этот снимок Полина сделала на свадьбе своего брата в сентябре прошлого года. «Свадьбу отмечали на берегу реки в Бердске. На фотографии запечатлён конец торжества – праздничный фейерверк с выступлением фаер-шоу, который был подарком от молодоженов своим гостям. Молодые радуются счастливому моменту создания новой семьи», – поделилась Полина. Анализируя эту работу, фотограф Роман Воробьев отметил сложность ночной съемки и хорошее техническое исполнение. 

Победителем в номинации «Люди» стала Екатерина Вронская с фотографией «Преодоление», снятой во время экспедиции Русского географического общества и турклуба «Твой путь» на Камчатку. «Наш маршрут включал восхождения на вулканы Мутновский, Горелый, Толбачик, члены экспедиции спускались в лавовые пещеры, преодолевали большие расстояния с тяжелыми рюкзаками, – рассказала Екатерина. - Погода тоже не всегда радовала солнцем, от холода и влаги не спасали даже пуховики. Для меня это было непростым испытанием. А юные участники нашей экспедиции вообще казались героями. На одном из привалов я сфотографировала Севу после сложного перехода. В этой фотографии, мне кажется, воплотилось все – и упорство и преодоление, и смелость, и дух открытия. И в тоже время гармония с природой, с которой мы все неразрывно связаны». Фотограф Анна Маслова дала свою оценку этой работе: «Необыкновенно выразительный кадр, который очень похож на живописные полотна».

«Гран-при» жюри присудило Сергею Кириллову за фотографию «Герои нашего времени», символизирующую героический труд всех врачей в период пандемии Сотрудники «Дата Ист» выбрали лучшую работу в номинации «Приз зрительских симпатий» - «Огненные кристаллы». Победителем стал Павел Верман, который сделал эту фотографию в горном парке Рускеала в Карелии. «Это бывший мраморный карьер, на основе которого создали туристический комплекс. В горах сделали вечернюю светодиодную подсветку, и это место заиграло новыми красками», - рассказал Павел. 

«Гран-при» жюри присудило Сергею Кириллову за фотографию «Герои нашего времени», символизирующую героический труд всех врачей в период пандемии. «Это мой друг Женя, с которым мы знакомы уже лет пятнадцать. Он работает хирургом в Железнодорожной больнице. Я ездил к нему на консультацию со своим отцом. И пока он отвечал на вопросы, подловил момент и сделал эту фотографию. Женя, несмотря на свой грозный вид, очень добрый человек и хороший друг. Он так же, как и я, увлекается музыкой, в свободное время ди-джей, играет hardcore», – поделился Сергей

Все победители получили ценные подарки от компании – сертификаты, а призер «Гран-при» – iPhone. Фотографии украсят офис компании и будут радовать сотрудников и посетителей круглый год, напоминая о ярких событиях и путешествиях.

Екатерина Вронская, пресс-центр компании «Дата Ист» 

Как "поднять надои"

Сотрудники Финансово-экономического института ТюмГУ проанализировали действия государства в рамках государственных программ и постановлений поддержки сельского хозяйства. Исследование проводилось на данных АПК Тюменской области при поддержке РФФИ (проект No 20-011-00087 «Институциональные факторы и формы развития сельских территорий).

"Большую часть стимулирования развития агропромышленного комплекса Тюменская область берет из собственного бюджета, чем не могут похвастаться многие другие субъекты РФ. Начиная с 2016 года в нашей области существенно снизился объем федеральной и выросла региональная поддержка сельского хозяйства. Государственная поддержка сельского хозяйства объективно необходима, а грамотное планирование бюджета даст возможность развиваться сельскому хозяйству", - сообщила профессор кафедры экономической безопасности, системного анализа и контроля ТюмГУ Гульнара Ромашкина.

Как показало исследование, политика господдержки достаточно обеспечена законодательными актами, постановлениями и государственными программами. Но пока очень мала и нерегулярна поддержка социальной активности, развития фермерства и иных форм частного хозяйствования на селе. Эксперты отмечают, что многие программы обновляются, усовершенствованные версии принимаются даже раньше, чем истечет срок реализации предыдущих. Такие сильные колебания идут в ущерб стратегическим проектам, и выгодными становятся менее затратные формы деятельности: посредничество и торговля. Часто получатели субсидий и грантов заинтересованы в быстрейшем освоении средств, а не в реальном развитии. Существенной проблемой является недостаточный уровень компетенций адресатов такой поддержки.

Цифры освоения федерального и регионального бюджетов показали, например, что поддержка развития навыков молодых фермеров практически прекратилась. При этом расширяются прямые формы поддержки и инфраструктурные проекты в ущерб косвенным и социально-ориентированным.

«Большая часть федерального бюджета уходит на возмещение части процентной ставки по инвестиционным кредитам (займам), модернизацию объектов АПК, приобретение техники и оборудования, а региональный бюджет, наоборот, стимулирует, более точечно, конкретные направления сельского хозяйства, например, растениеводство, животноводство, поддержку молодых специалистов и малых форм хозяйствования», - сказала профессор Г. Ромашкина.

Целью сельскохозяйственной политики должно быть обеспечение сельских жителей приемлемым уровнем жизни, потребителей качественной продукцией по справедливым ценам и сохранение окружающей среды, в первую очередь земель сельскохозяйственного назначения, и, безусловно — развитие сельских территорий. 

Эксперты предлагают обратить большее внимание на развитие непрямых форм поддержки,  на стимулирование экономической активности и малых форм хозяйствования.

Альтернативное топливо

Такое впечатление, что проблема утилизации отходов в нашей стране грозит превратиться в бесконечную череду рассуждений и споров. Сама проблема обостряется, но комплексного решения по ее устранению до сих пор не принято. И это несмотря на то, что сами решения уже давно найдены нашими специалистами. Мало того, уже разработаны и опробованы соответствующие технологии. Причем некоторые из них теперь успешно внедряются за рубежом.

Об этом еще раз напомнили участники Пятого Международного форума «Городские технологии 2020», состоявшегося в сентябре этого года по инициативе мэрии Новосибирска. Здесь я сразу вынужден заметить, что для нашего города проблема утилизации отходов обостряется с каждым годом. Минувшим летом мэрия была завалена жалобами горожан на едкий дым, исходящий от мусорных полигонов. Возмущение было настолько серьезным по размаху, что чиновникам пришлось срочно обозначить свое участие в устранении проблемы. Я говорю «обозначить», поскольку никакими «оперативными штабами» такую проблему решить невозможно. Если у нас не возникнет нормальной цивилизованной системы обращения с отходами, то с каждым годом будет становиться только хуже и хуже. Однако относительно принятых мер ничего внятного пока не наблюдается. Вместо этого, горожанам решили повысить плату за вывоз мусора. Таким образом, всё идет к тому, чтобы накалить социальную обстановку до предела.

Тем временем новосибирские ученые продолжают поиск грамотных решений, о чем как раз и было доложено на Форуме.

Так, Институт теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН предложил целую программу комплексного обращения с отходами, которая включает в себя как минимум пять направлений и тринадцать конкретных проектов. В принципе, каждый такой проект – это отдельно взятая технология, которая может быть успешно внедрена в ближайшее время – в том случае, если будет оказана необходимая государственная поддержка. Как мы понимаем, если со стороны государства и муниципальных руководителей есть заинтересованность в решении проблемы с отходами, то должно происходить какое-то движение навстречу разработчикам. Так что вопрос о государственной поддержке вполне уместен.

Напомню, что специалисты ИТ СО РАН уже без малого двадцать лет пытаются привлечь внимание чиновников к своим предложениям. Показательно, что за указанный период им удалось вступить в конструктивные отношения как со своими коллегами-учеными из других городов (занятых той же темой), так и с промышленными предприятиями, готовыми наладить выпуск необходимого оборудования. Собственно, результатом такого сотрудничества и стала разработка системы комплексного обращения с бытовыми и промышленными отходами. То есть к настоящему времени мы имеем довольно широкий творческий консенсус по «мусорной» тематике, который, по факту, отражает вполне реальный научно-производственный потенциал. Я заостряю внимание на этом моменте, чтобы стала понятна простая вещь: у нас в стране (и в Новосибирске в частности) уже сформировался серьезный «актив», который можно применить для решения проблемы с отходами. Это уже далеко не абстрактные рассуждения. И если наши власти на самом деле намерены решать проблему, то им есть к кому обратиться.

Власти Подмосковья сделали ставку на не самое новое импортное оборудование К сожалению, как показывает нынешняя управленческая практика, в регионах этот отечественный потенциал откровенно игнорируется. Например, власти Подмосковья сделали ставку на устаревшее импортное оборудование. В Новосибирской области, фактически, идут тем же путем. А ведь ответственное решение предполагает не только устранение проблемы с мусором. Россия, все-таки, не должна в таких ситуациях вести себя как третьеразрядная отсталая страна, покупающая технологии за рубежом. Как справедливо отметила начальник отдела инновационной, прикладной и внешнеэкономической деятельности ИТ СО РАН Людмила Перепечко, внедрение отечественных технологий по переработке и утилизации отходов дополнительно поспособствует развитию нашей индустрии и созданию рабочих мест. «Мы можем, - отметила она, - применять свои технологии и производить для них собственное оборудование».

Указанная комплексная программа, как было сказано, предполагает внедрение этих самых технологий. Коротко говоря, необходимо профинансировать основные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, довести разработки до стадии законченных промышленных образцов и начать выпуск оборудования в его полном комплекте (с выходом на зарубежные рынки). И надо сказать, что цена вопроса здесь не такая уж заоблачная – примерно 18 миллиардов рублей. Причем, половину этой суммы выделят предприятия, заинтересованные в серийном выпуске оборудования. Вся программа может быть реализована в течение семи лет. Главное, что «на выходе» мы получим целый веер технических решений, воплощенных в «железе» (то есть готовых к применению и промышленному тиражированию). В этом случае нам уже не понадобится закупать за рубежом морально устаревший хлам. Нам будет вполне по силам самостоятельно закрыть вопрос с мусорными полигонами.

Отмечу, что предложенная программа рассчитана на большее, поскольку касается не только коммунальных, но также промышленных и опасных медицинских отходов. Но нас, в данном случае, интересуют коммунальные отходы. В принципе, разработчики уверены, что предложенные ими технологии способны свести мусорные полигоны «под ноль», почти до самой земли. В этом нет ни малейшего преувеличения, поскольку наши специалисты прекрасно понимают, как нужно перерабатывать отходы и что конкретно делать с той их частью, которая создает нам самые большие проблемы.

Как мы сказали в самом начале, на проблему мусорных полигонов пришлось обратить внимание после того, как они начали дымить. Факт, казалось бы, банальный, однако с точки зрения ученого здесь спонтанно происходят те процессы, которыми можно управлять в производственных условиях без всяких проблем. Говоря по-простому, мусор можно спокойно подвергать термической утилизации, применяя для этих целей разные технологии (как раз и представленные в комплексной программе). Первое, что нужно для этого сделать – выделить органическую фракцию, а дальше уже работать с ней по нашему усмотрению и по обстоятельствам. В принципе, органику можно подвернуть обычному компостированию или же верми-компостированию. То есть превращать ее в удобрения. Также ее можно подвергнуть метановому сбраживанию для получения биогаза. Далее, органику можно просто сжечь как топливо в специальных печах, и такие технологии новосибирскими учеными опробованы уже давно (о чем мы писали неоднократно). В нашей области даже есть предприятия, сжигающие без всякого вреда для экологии медицинские и пищевые отходы. 

Показательно, что в некоторых странах органический мусор прямо относят к возобновляемым источникам энергии, на что специально обратила внимание Людмила Перепечко. Интересно, что один из представленных проектов предполагает переработку высококалорийных компонентов ТБО (вроде пластика, бумаги, картона, кожи, резины, дерева) для получения альтернативного топлива RDF (refuse derived fuel). Такая практика имеет место на Западе, где, кстати, достаточно широко используется термическая утилизация отходов. Россия в состоянии использовать тот же подход, причем, делая это на более высоком технологическом уровне (особенно при условии, что указанная программа будет реализована). 

Впрочем, более перспективным направлением, по мнению наших специалистов, являются технологии плазменной газификации органики. В данном случае, как разъяснила Людмила Перепечко, речь идет не о сжигании, а о повышении энергетического потенциала отходов. Плазменные технологии особо привлекательны в плане своей экологической безопасности. Их с полным правом можно назвать «чистыми технологиями» (что с большой натяжкой применяют к обычной термической утилизации мусора или изготовлению того же альтернативного топлива). Здесь, конечно, есть некоторые вопросы к экономике подобных проектов, поскольку плазменная переработка предполагает использование дополнительной энергии, в результате чего мы теряем рентабельность. Однако специалисты считают, что рентабельность можно повысить путем выработки из полученного топлива электроэнергии, которая затем станет использоваться в производственном цикле. Наверное, в этом случае отходы уже нельзя будет рассматривать в качестве альтернативного источника энергии (то есть для нужд энергетики), но зато такие технологии позволят нам весьма успешно решить проблему с мусором, ликвидировав «под ноль» полигоны - без малейшего вреда для экологии.

В общем, выбор есть. Окончательное слово останется за властями и за рынком. Что из представленного приживется и получит дальнейшее развитие, время покажет. Но прежде всего, подчеркивает Людмила Перепечко, необходимо определиться со стратегическим планированием, а также осуществить систему мониторинга и оперативного управления комплексными системами переработки отходов. Сделать это необходимо на трех уровнях: на уровне предприятий, на уровне регионов и на уровне страны в целом. Как это ни странно, но мы сегодня даже не в состоянии понять, сколько отходов складируется вокруг Новосибирска, в том числе – возле Академгородка. Возможно, радикально изменив свое отношение к отходам (то есть, видя в них некий энергетический и сырьевой потенциал), мы начнем вести более тщательный учет. Но для этого, конечно же, придется кое-что поменять как в мозгах руководителей, так и в мозгах наших общественников.

Иными словами, решение проблемы не ограничивается только лишь финансовым вопросом. Нашим ученым придется осуществлять широкую образовательную кампанию. Технологические форумы этому в какой-то мере содействуют. Однако есть один важный недостаток – пока они рассчитаны на узкий круг специалистов. В целях общественной поддержки (а она окажется крайне необходимой) придется осуществлять выход на широкую аудиторию. Возможно, в дальнейшем придется несколько откорректировать сам формат онлайн-мероприятий, позаимствовав для этого опыт популярных блогеров. А может – привлекая подобных «раскрученных» персонажей на свою сторону. Именно слабая общественная огласка, на мой взгляд, серьезно сдерживает наши разработки в своей же собственной стране.

Андрей Колосов

Все в одном

Премьер-министр Михаил Мишустин утвердил Программу фундаментальных научных исследований до 2030 года. Она разработана Российской академией наук с привлечением министерств и ведущих научных институтов. Координатором программы выступает РАН. Она осуществляет научное и научно-методическое руководство научной и научно-технической деятельностью научных организаций и вузов, а также экспертизы научных и научно-технических результатов, полученных этими организациями.
Исполнители программы, помимо Академии, все ключевые министерства и ведомства, а также правительственные научно-образовательные подведомственные организации (МГУ, Курчатовский институт и пр.).
 
Среди основных задач программы - эффективное управление исследований; условия для свободного научного творчества; справедливая и честная конкуренция за поддержку; ответственность исполнителей за результат и технологический трансфер; распознавание больших вызовов и формирование системной реакции на них; работа в интересах обороны и безопасности; повышение статуса отечественной науки и привлечение иностранных партнеров; распространение научных знаний и популяризация науки; формирования ресурсной базы для прорывных результатов, в том числе в рамках мегасайенс; интеграция с вузами и реальным сектором экономики.

В Программу входит 6 подпрограмм:

1. Аналитические и прогнозные исследования, направленные на выявление больших вызовов и совершенствование системы стратегического планирования, обеспечение конкурентоспособности и научного лидерства РФ;
 
2. Фундаментальные и поисковые научные исследования;
 
3. ФПНИ, проводимые на крупных научных установках и объектах класса "мегасайенс";
 
4. ФПНИ по направлениям Стратегии НТР;
 
5. Инициативные фундаментальные и поисковые научные исследования, финансируемые фондами поддержки научной и научно-технической и инновационной деятельности;
 
6. ФПНИ в интересах обороны страны и безопасности государства (секретная).

Целевые индикаторы программы традиционны: количественный и качественный состав исследователей, привлечение в научные исследования молодежи, доля публикаций в престижных базах данных, коллаборации.

Общий объем финансирования до 2030 года - более 2,1 трлн рублей.

Комментарий

Владимир Иванов, помощник президента РАН, член-корреспондент РАН:

- В чем главное принципиальное отличие этой программы от предыдущих? Первая была принята в 2008 году, вторая - в 2012 году. Тогда она была разделена на две части: программа фундаментальных исследований академических организаций и программа всех остальных, кто ведет такие работы. Когда в 2013 году приняли закон об госакадемии, было решено, что с 2021 года будет действовать единая программа фундаментальных исследований на долгосрочный период, которая разрабатывается РАН. Что сейчас и сделано. Эта программа объединяет всю фундаментальную науку в единое целое, что является ее принципиальным отличием от всего, что было раньше.

Пластик повсюду!

Вспоминаю о том, что меня больше всего омрачало во время путешествий по горному Алтаю – это завалы мусора, оставленного туристами. На живописных склонах там и сям виднелись залежи пластиковой упаковки, пустых банок и бутылок. Казалось, в этих краях уже нет ни одного, даже самого глухого уголка, свободного от этих «синтетических» отметин современной индустриальной цивилизации. Мы, как всегда, адресуем в таких случаях упрек в адрес «некультурных» россиян, не приученных-де к бережному отношению к природе. А ведь на самом деле проблема с синтетическим мусором куда масштабнее. И в этом плане «некультурным» оказывается буквально всё человечество.

Недавно Science News опубликовал шокирующие факты относительно распространения пластика на планете. Ученые бьют тревогу: сегодня пластик найден даже в самых отдаленных уголках мира, включая… гору Эверест! Именно так – микроскопические частицы пластика были зафиксированы на самой высокой вершине планеты. Скорее всего, они попали туда вместе с альпинистами. С другой стороны, такие же крошечные кусочки находят теперь и в глубинах океанов.

В общем, уже нет никаких сомнений в том, что пластик вы можете обнаружить повсюду. Не обязательно, что он будет валяться в виде куч мусора. Его уже достаточно много в виде мелких частиц, что на самом деле далеко не так безобидно для окружающей среды, как кому-то может показаться. Ученые уверены в том, что крошечные остатки от пластиковых пакетов и бутылок размером менее 5 миллиметров в состоянии нанести вред животным, например – морским крабам.

Ранее сообщалось, что  мелкие частички пластика были обнаружены в жабрах и кишечнике крабов. То есть они попадают в организм животных не только через пищу, но и через органы дыхания. Эти микрочастицы могут оставаться внутри в течение нескольких недель. Так, в ходе исследований выяснилось, что из кишечника краба микропластик начинает выделяться только через 14 дней после попадания в организм, а из жабр он выделяется в течение трех недель. Как утверждается в публикации, крабы оказались первыми морскими существами, улавливающими пластик через дыхательную систему. До этого считалось, что «синтетика» попадает в организм морских животных только через пищу. Поэтому данную находку в каком-то смысле можно считать важным, хотя и довольно печальным открытием. Крабы, напоминают ученые, являются центральным звеном в морской пищевой цепочке. С одной стороны, они потребляют мелкую живность, включая моллюсков. С другой стороны, сами служат пищей для крупных хищников, например, для осьминогов, морских выдр, а равно и для людей.

Пока ученым не понятно, почему микропластик так долго задерживается в организме. Очевидно, там просто нет необходимых «приспособлений» для своевременного удаления «синтетики». Как это скажется на физиологии животных, на данный момент еще не совсем понятно. Исследования продолжаются. Однако настораживает сам факт, что мелкие частицы пластика сегодня являются ПОВСЕМЕСТНЫМИ загрязнителями водной среды.

Довольно печально выглядит и ситуация с пресноводными отложениями, куда также «пробрался» микропластик.   Недавнее исследование показало, что наличие в пресноводных отложениях микроскопической «синтетики» ведет к сокращению популяций червей семейства Naididae. По мнению ученых, полученный результат свидетельствует о том, что сильное загрязнение микропластиком способно нанести серьезный удар по пресноводным экосистемам. Дело в том, что указанное семейство червей служит пищей для других пресноводных обитателей, а также играет важную роль в углеродном цикле, способствуя разложению органических веществ. Правда, для экспериментов использовалась «убойная» пятипроцентная концентрация микропластика. Пока еще уровень загрязнений пресноводных отложений не достиг такой величины. Тем не менее, ученые обозначают саму тенденцию. Иными словами, если загрязнение будет продолжаться существующими темпами, то однажды концентрация на самом деле станет критической для экосистем. Но даже при том уровне, который есть сейчас, ученые не исключают пагубного воздействия на живые организмы.

Как мы сказали в самом начале, частицы пластика теперь обнаруживают повсюду, включая и гору Эверест. Так, микропластик содержался в 11 образцах снега, доставленных оттуда. Этот результат искренне поразил исследователей. Самая высокая концентрация микропластика (119 тысяч частичек на кубический метр) найдена в образцах снега, взятого с базового лагеря альпинистов. В то же время частицы пластика были найдены и недалеко от вершины – на высоте 8 440 метров. Также пластик был обнаружен в трех (из восьми) пробах воды, взятой из горного ручья. Впрочем, этому удивляться уже не приходится, учитывая ежегодный наплыв альпинистов, устремляющихся к Эвересту. Именно они и становятся причиной загрязнений.

Впрочем, не только альпинисты могут заносить пластик высоко в горы. В этом процессе, как утверждают ученые, участвует и ветер. Так, из-за ветра мелкие частицы пластика попадают в отдаленные районы Пиренейских гор. Возле одной метеорологической станции за день на один квадратный метр выпадало более трехсот таких частиц. Как показали расчеты, расстояние, которое они преодолели по воздуху, составляло порядка 95 километров.

Также микропластик находят в оттаявших кернах арктического льда. Причем, во внушительных концентрациях: согласно исследованиям 2018 года – по нескольку миллионов микроскопических кусочков на кубический метр. Исследователи выявили 17 типов такого пластика, содержащегося в различных изделиях и материалах. В основном речь идет об упаковке, а также о красящих веществах. Также частицы пластика были обнаружены и в образцах арктической воды, находящейся подо льдом.

Не менее поражает и «синтетическое» загрязнение морских глубин. Обычно мы обращаем внимание на целые пластиковые острова, покоящиеся на поверхности Тихого океана. Однако, согласно исследованиям содержимого кишечника некоторых глубоководных тварей (в основном, ракообразных), микропластик находится даже в Марианской впадине на глубине более десяти километров! В основном, как показали исследования, мелкие частицы пластика накапливаются в толще воды на глубине от 200 до 600 метров.

Ну и наконец, ученые обращают внимание на то, что микропластик накапливается в… кишечнике человека - благодаря повсеместному использованию синтетической упаковки, пластиковых водопроводных труб, а также пластиковых бутылок и стаканов. Как последнее обстоятельство скажется на физиологии человеческой «популяции», пока не известно. Хотя это одна из тех проблем, которая обязательно потребует дальнейших исследований.

Константин Шабанов

Горячая научная дюжина 2020

Новый год к нам мчится. И, значит, настало время для очередной «горячей дюжины» научных событий уходящего года. Как и прежде, мы не претендуем на то, чтобы в одном коротком списке вместить всё по-настоящему значительное. Наш главный критерий: мы выбираем только из тех тем, что были нам интересны в уходящем году.

1. Министерство науки и высшего образования завершило аттестацию научных институтов и вузов страны, разделив их на три категории. Чтобы попасть в первую (самую высокую) категорию, научная организация должна быть лидером отрасли (научного направления) в Российской Федерации либо по результатам работы соответствовать мировому уровню, а также – располагать потенциалом для дальнейшего развития и улучшения своей деятельности. Всего в этой категории оказалось чуть более сорока научных центров и университетов, Новосибирск представлен ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН», Институту вычислительных технологий СО РАН, а также Новосибирским государственным университетом.

После многих лет упорной работы, состоялся успешный запуск новой отечественной ракеты «Ангара» 2. Этот год принес сразу несколько событий, связанных с изучением космоса (даже очередной Нобель по физике достался астрономам). Были очевидные успехи и у наших ученых. Например, исследователи из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Московского физико-технического института и Института ядерных исследований РАН провели массовый анализ данных о квазарах – ядрах активных галактик. Но место в нашем топ-12 мы отдадим другой космической новости: после многих лет упорной работы, состоялся успешный запуск новой отечественной ракеты «Ангара», что стало достойным ответом на преждевременный некролог отечественной космонавтике.

3. Думаем, никого не удивит, что в рейтинге этого года немало внимания будет уделено исследованиям медицинской направленности (но не будем зацикливаться на вирусах). Как известно, очень многое в медицине зависит от своевременной и верной диагностики. Наши ученые неустанно работают в этом направлении. Один из результатов – проект «Анкетный онкоскрининг», запущенный в Новосибирской области, затем внедрен в ряде соседних регионов и рассматривается вопрос о распространении его на всю страну. А авторы – коллектив ученых НИИТПМ – были отмечены премией на федеральном уровне.

 

 

Важным событием этого года стала Большая Норильская экспедиция 4. Безусловно, важным событием этого года стала Большая Норильская экспедиция, которой на нашем сайте было посвящено сразу несколько публикаций. Хоть катализатором для ее проведения стала крупная техногенная катастрофа под Норильском, нет худа без добра, отмечают ученые. Авария заставила обратить внимание на экологическую ситуацию в арктическом регионе, 30 участников экспедиции из 14 институтов Сибирского отделения Российской академии наук собрали уникальный массив информации, которая теперь стала основой для масштабной исследовательской работы. В перспективе она должна дать варианты решения существующих проблем и предотвращения появления новых. Одно из последствий проведения экспедиции - создание в рамках Сибирского отделения Научно-исследовательского центра «Экология» и Научного совета по проблемам экологии Сибири и Восточной Арктики.

5. С началом весны мир накрыла пандемия COVID-19. Врачи и ученые во всем мире не покладая рук борются с этой напастью, не остались в стороне и институты Академгородка. Была создана Межведомственная рабочая группа по коронавирусной инфекции, которую возглавил академик Михаил Воевода. И уже в первые месяцы эпидемии появились первые конкретные результаты у разных исследовательских групп с участием новосибирских ученых, а к осени Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» предложил свой вариант вакцины.

 

 

Одним из первых масштабных научных форумов в онлайн-формате в России стала мультиконференция «Биоинформатика и системная биология» (BGRS\SB) 6. Одно из последствий пандемии – закрытие национальных границ и приостановка поездок за границу практически во всех странах. Казалось, эти меры станут фатальными для международного научного сотрудничества. Однако ученые нашли выход – им стало проведение запланированных конференций и симпозиумов в онлайн-формате. Одним из первых таких масштабных мероприятий в России стала мультиконференция «Биоинформатика и системная биология» (BGRS\SB). А опыт, полученный организаторами этого мероприятия, оказался очень востребован в дальнейшем.

7. В этом году исполнилось 120 лет со дня рождения академика Михаила Алексеевича Лаврентьева. Его часто вспоминают именно как отца-основателя и новосибирского Академгородка, и всего Сибирского отделения РАН в целом. Однако его вклад в науку и историю нашей страны намного шире любых региональных рамок. Не зря фотовыставка, посвященная ему, так и называется «Человек планетарного масштаба».

 

 

 

В сентябре прошла научно-практическая конференция «Великая Отечественная Война. Победа и Наука» 8. Еще одна юбилейная дата, пришедшаяся на этот год - 75-летие Победы в Великой Отечественной войне. И хотя многие мероприятия, запланированные на май, пришлось перенести из-за эпидемиологической обстановки, все-таки они состоялись. В том числе – научно-практическая конференция «Великая Отечественная Война. Победа и Наука». Конференцию, инициатором которой изначально выступил академик Н.А. Колчанов, планировали провести в первой декаде мая, но затем она была перенесена на сентябрь. Организаторами конференции стали Сибирское отделение РАН, Институт истории СО РАН, ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», а также Совет старейшин Сибирского отделения.

9. Не помешала (а лишь немного отсрочила) пандемия и проведению очередного (пятого) международного форума «Городские технологии». Отрадно, что его программа постоянно меняется в соответствии с актуальной повесткой мировой урбанистики, а «география» участников растет. В этом году, опытом организации городской жизни в условиях карантина и пандемии делились представители Евросоюза, Китая, Южной Кореи и Японии. В числе прочих новшеств форумной программы – секция «Городская экосистема. Smart-благоустройство городских пространств», организатором которой выступил ИЦиГ СО РАН.

10. Еще одно событие нашего рейтинга, связанное с научными конференциями. Школы молодых ученых, которые к ним привязаны – явление довольно распространенное. А вот осенью, в рамках международной конференции по эндокринологии, ученые НИИТПМ организовали Школу по особенностям диагностики и лечения MODY-диабета для практикующих врачей. Мероприятие было сертифицировано Минздравом, и, по мнению организаторов, позволит ускорить внедрение самых свежих научных достижений в этом вопросе в медицинскую практику.

11. В конце осени, без особого шума прошла аккредитация Центра неклинических испытаний (ЦНИ) на базе SPF-вивария ИЦиГ на соответствие принципам надлежащей лабораторной практики (англ. – GLP). Чтобы лучше понять, почему это событие попало в наш рейтинг приведем несколько фактов. Нормы GLP являются обязательными при проведении доклинических исследований в США и Европе, и чтобы российским лекарствам, ветпрепаратам, косметике и пестицидам попасть на мировой рынок, они также должны пройти испытания в соотвествии с этими стандартами. В настоящее время в РФ работает только 11 таких площадок, из них лишь одна) восточнее Поволжья - в Новосибирском Академгородке.

12. Продолжается работа по реализации масштабной программы модернизации Новосибирского научного центра «Академгородок 2.0», центральным объектом которой стал Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ). Само строительство этого уникального объекта класса mega-science требует решения множества научных задач. И мы не раз освещали на сайте исследования новосибирских ученых в этой области. К сожалению, чиновники оказались не столь расторопны, и даже на итоговой пресс-конференции Президиума СО РАН говорилось о бюрократических препонах на пути реализации программы «Академгородок 2.0». Тем не менее, дело пусть медленно, но движется и в следующем году ученые ожидают больше позитивных новостей на этом направлении.

Мы желаем, чтобы эти ожидания не оказались напрасными! Поздравляем всех с наступающим Новым годом и желаем новых научных достижений, счастья и здоровья всем вам в 2021 году!

Арктические моря теплеют

Сегодня уже не секрет, что активная человеческая деятельность как в прошлом, так и в настоящем существенно влияет на климатическую систему Земли. Одним из негативных последствий нашего взаимодействия с природой является глобальное потепление, воздействие которого можно заметить не только в окружающей нас среде, но также и на территории Арктики, где хозяйственная и промышленная деятельность ведется менее активно. Поэтому сибирские ученые занялись исследованием климатического состояния арктической территории на примере морей России и установили, какие факторы влияют на изменение количества льда и как этот процесс можно остановить. 

«Изменения в состоянии климатической системы Земли могут быть самыми разнообразными, и далеко не все они связаны с тем, что принято называть глобальным потеплением. В то же время наиболее ярким его проявлением является заметное уменьшение количества плавучего льда в Арктике, что можно регистрировать по снимкам из космоса. Тенденция сокращения площади поверхности льда наблюдается с начала 1980-х годов и продолжается до сих пор. При этом если взять зафиксированные сорок лет назад минимумы площади за 100 %, то сегодня это число снизилось уже до 60 %, уменьшаясь примерно на 10 % за каждое десятилетие. Становится очевидной необходимость установить возможные механизмы столь стремительного негативного процесса», — рассказывает главный научный сотрудник лаборатории математического моделирования процессов в атмосфере и гидросфере Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН доктор физико-математических наук Геннадий Алексеевич Платов

Чаще всего основной причиной климатических изменений считают метаморфозы количества парниковых газов в атмосфере. Некоторые исследователи приходят к выводу, что объемы этих газов растут вследствие интенсивной хозяйственной деятельности человека, в частности сжигания топлива. Другие ученые полагают, что роль антропогенного фактора преувеличена, а причина связана с естественными процессами. Так или иначе, поскольку газовая оболочка планеты, океан, суша и криосфера (лед) являются основными компонентами климатической системы, то глобальные изменения изначально наступают в атмосфере Земли, а затем за счет прямых и обратных связей распространяются на всё остальное. Поэтому снижение количества льда может быть вызвано как нарушением радиационного баланса на его поверхности из-за изменения прозрачности атмосферы, так и ускоренным дрейфом льда в сторону более низких широт вследствие смены преимущественных направлений ветров, либо ростом температуры морской воды. Последнее, вероятно, является также откликом океана на изменения, происходящие в газовой оболочке планеты. «В качестве отправной точки мы взяли гипотезу о том, что изменения, происходящие в поле льда, прежде всего вызваны влиянием атмосферы. Поэтому работу начали с построения численной модели океана и льда, которая помогает исследовать их совместный отклик на воздействие газовой оболочки Земли. Состояние нижнего слоя атмосферы известно по результатам реанализа, представляющего собой воспроизведение состояния атмосферы с помощью как можно большего массива данных наземных и спутниковых наблюдений. Анализ изменчивости нижнего слоя атмосферы позволяет выделить некоторые наиболее характерные структуры в поле давления, температуры и приземного ветра, называемые модами, у которых есть определенные особенности пространственного распределения данных и их временной изменчивости. Поскольку любая отдельная мода имеет свою уникальную тенденцию, влияющую на суммарное атмосферное воздействие, нам удалось оценить вклад каждой из выделенных мод в общем процессе уменьшения количества льда в Арктике», — говорит Геннадий Платов.

В результате своих исследований, проведенных на основе численной модели океана и морского льда, ученые установили, что наиболее существенное воздействие на состояние льда и океана атмосфера оказывает через рост среднегодовой температуры в приземном слое, уменьшение разницы между летними и зимними показателями и более сильные кратковременные изменения внутри каждого из сезонов. Устранение этих тенденций в численных экспериментах позволило снизить скорость сокращения объема льда на 96 %, то есть в их отсутствие ледяные покровы Арктики почти полностью восстановятся. 

Вторым по уровню воздействия на арктический климат является изменение разницы давления между полярным районом и умеренными широтами. Этот процесс выражается в увеличении частоты вторжения холодных арктических масс в умеренный пояс и, наоборот, теплого и влажного воздуха в полярные районы, что является причиной таяния льдов в окраинных морях (устранение подобной тенденции приведет к восстановлению льда на 18 %). 

Третья мода, устранение которой поможет вернуть 17 % льда, возникла в атмосфере в период 1980—2020-х годов и выражается в формировании аномально теплых температур приземного воздуха в районе Баренцева и Карского морей, а также в секторе Берингова пролива. 

«Кроме того, в ходе нашего исследования удалось зафиксировать один из интересных процессов, который называется “атлантификация Баренцева и Карского морей”. Термин “атлантификация” появился относительно недавно и четкого определения его значения, по-видимому, не существует. Чаще всего под этим понимается тенденция вытеснения арктических холодных вод атлантическими, то есть более теплыми и солеными, характерными скорее для Гренландского и Норвежского морей, где эти течения в значительной степени определяют условия формирования и таяния льда. Как и всякий процесс, “атлантификация” имеет и положительные, и отрицательные стороны. Норвежское море, например, богато промысловой рыбой, уподобление ему Баренцева и Карского положительно скажется на рыболовстве. Однако в целом глобальное потепление, одним из проявлений которого является “атлантификация” арктических морей, является скорее негативным процессом с малопредсказуемыми последствиями», — добавляет ученый

По словам исследователя, сегодня для получения оценок возможных изменений природной среды в мире широко используются физико-математические модели, прогнозирующие будущее состояние компонентов климатической системы на основе расчетов, учитывающих наиболее вероятные сценарии социально-экономического развития. Существует множество проектов, например крупный международный CMIP (Coupled Model Intercomparison Project), в рамках которого сравниваются различные климатические модели. Его целью стоит рассмотрение нерешенных научных вопросов, связанных с улучшением понимания климата, и предоставление оценок его будущего изменения, полезных для прогноза возможных последствий. 

«Обнаруженные нами в прошлом тенденции прослеживаются и в будущем, при реализации одного из наиболее жестких сценариев, то есть если экономика продолжит развиваться теми же темпами без принятия ограничительных мер, что повлечет увеличение количества парниковых газов. Как это может повлиять на людей, общество, политику — трудно предугадать, но ничего хорошего ждать точно не приходится. Поэтому необходимо проводить подобные работы по исследованию климата, поскольку без знания этого вопроса трудно принимать какие-либо важные политические и социально-экономические решения на отдаленную перспективу», — рассказывает Геннадий Платов.

Исследование выполнено в рамках гранта РФФИ (проект № 17-05-00382) «Анализ прошлых и прогноз возможных изменений циркуляции арктических морей России в условиях глобального потепления».

Андрей Фурцев

Интернет энергии

Не так давно в нашем городе завершился V Международный форум «Городские технологии 2020».  Наверное, в огромном потоке докладов трудно сразу же выявить что-то самое важное, самое актуальное и перспективное. Обычно в центре нашего внимания оказываются наиболее громкие и пафосные доклады, с которыми мы почему-то связываем наш переход в новую эпоху. Однако я предпочитают обращать внимание на то, что входит в нашу жизнь без особого шума, пафоса и показухи, но при этом оно реально «работает». Именно такие вещи кажутся мне самыми важными, подобно островкам или неким точкам отчета грядущих прогрессивных перемен.

Малая распределенная энергетика как раз и является таким «островком». Новосибирск не остался в стороне от этого направления. Здесь нам есть не только о чем рассказать, но и есть что показать. Разумеется, тема малой генерации прозвучала и на Форуме. Этим вопросам была посвящена отдельная секция «Инновационная энергетика – цифровые электронные сети». Я специально обращаю внимание на расстановку акцентов. Многие полагают, будто инновации в энергетике в наше время связаны исключительно с использованием возобновляемых источников (как сейчас происходит в странах ЕС). На самом деле процессы инновационной трансформации энергетической сферы в настоящее время описываются более сложной формулой. Суть ее, как подчеркнул один из участников секции Сергей Бухаров, сводится к трем «Д» - децентрализации, декарбонизации и диджитализации. И достаточно серьезные инновации реализуются сейчас как раз в области малой распределенной энергетики. По крайней мере, здесь наглядно присутствуют два принципиально важных аспекта – децентрализация и диджитализация.

Напомню, что в Новосибирске в свое время стартовали сразу несколько проектов в этой области. Некоторые из них уже реализованы. Самым показательным примером (и в чем-то – беспрецедентным примером) является строительство газовой мини-ТЭС мощностью 10 МВт для энергоснабжения жилищного комплекса «Березовое». Так что сегодня в Новосибирске уже есть серьезные специалисты для развития данного направления, и главное – уже есть опыт, которым можно поделиться. Собственно, об этом опыте и шел разговор.

Судя по всему, основным двигателем данного процесса станут предприятия малого и среднего бизнеса. В России, отметим, за последние два-три года тенденция перехода предприятий на собственные источники генерации наметилась весьма отчетливо. В Новосибирске также намечается указанный тренд, о чем свидетельствует, например, опыт ООО ХолодИнвест. По словам Сергея Бухарова, предприятие преступило к замене своей старой котельной, параллельно решая проблему не только автономного теплоснабжения, но и автономного снабжения электрической энергией. То есть в данном случае мы имеем дело со своего рода «инновационной реконструкцией». Речь идет не просто о замене ветхого оборудования на новое. По сути, происходит переход на новый качественный уровень, чего раньше не наблюдалось в принципе.

Как мы понимаем, создание новых мини-электростанций (работающих, естественно, в режиме комбинированной выработки тепла и электричества) вместо обычных котельных стало возможным благодаря техническому прогрессу, то есть наличию на рынке соответствующего оборудования. Пока еще не все предприятия решаются на подобные шаги, однако стоит полагать, что первые прецеденты окажут стимулирующее воздействие на тех, кто до последнего времени не думал о таком решении. Очевидно, что переходу на малый формат» в значительной степени способствует ситуация, сложившаяся на оптовом рынке электроэнергии. Предприятия, находясь в ожидании непрерывного роста тарифов, стремятся искать альтернативные варианты. Этим альтернативам как раз и содействуют инновации.

Важный момент, на который обратил внимание Сергей Бухаров, - это срок окупаемости малых объектов. В принципе, он укладывается в четыре года, хотя, если цены на газ не будут пересматриваться в сторону повышения, сроки будут еще меньше. Также стоит обратить внимание на то, что при централизованном энергоснабжении значительная часть затрат со стороны потребителя связана с услугой передачи электричества с оптового рынка (порядка 40 процентов в общей структуре стоимости).

Фактически, подчеркивает эксперт, это самое дорогое звено в данной цепочке. Поэтому главным эффектом экономии является отказ от услуг по передаче. В силу сказанного переход на «малый формат» является вполне рациональным решением для тех, кто прибегает к такому варианту энергоснабжения. Как уверяют специалисты, создание собственной генерации «способно повысить экономическую эффективность компании и ее конкурентоспособность». Полагаю, что это очень серьезный аргумент в пользу развития малой энергетики.

Правда, пока еще не совсем ясно, насколько выгодно создавать малые объекты чисто коммерческого назначения, то есть для продажи электричества на розничном рынке. Часть экспертов склоняется к тому, что пока такой бизнес будет убыточным. Однако данная проблема, скорее всего, упирается в устаревшую инфраструктуру, не соответствующую инновационным технологиям. Тем не менее, прогресс намечается и на этом направлении. Напомню, что именно в Новосибирске проходит сейчас тестирование автоматизированной системы «мини-грид» (совместная разработка НГТУ и МС Торнадо), как раз рассчитанную на развитие объектов распределенной малой энергетики. Как объяснил один из разработчиков такой системы – профессор НГТУ Александр Фишов – «мини-гриды» создаются на базе малых объектов, позволяя им выходить в общую сеть. В результате возникает вполне полноценная, нормально функционирующая система энергоснабжения, способная стать инновационной альтернативой централизованной системе. Учтем, что «малым объектом» называется электростанция мощностью до 25 МВт. То есть в такую систему могут входить достаточно серьезные объекты, способные снабжать электроэнергией целые микрорайоны.

По словам Александра Фишова, с помощью «мини-гидов» мы выходим на уровень «Интернета энергии». Сегодня этим термином обозначают децентрализованную архитектуру электроэнергетической системы, в которой реализуется интеллектуальное распределение управления. По большому счету речь идет о принципиально новой концепции энергоснабжения, идущей на смену централизованной системе, находящаяся сейчас на пороге своего полного концептуального исчерпания. Как утверждает Александр Фишов, «Интернет энергии» является современным вектором развития энергетики. В настоящее время специалисты НГТУ предлагают полный программно-технический комплекс для работы таких систем. Созданная ими автоматика является абсолютно инновационной, что подтверждается целой серией патентов.

Не приходится сомневаться, что внедрение «мини-гридов» станет для малой распределенной генерации поистине революционным шагом, поскольку это позволит малым объектом работать не только в автономном режиме, но и в системе, благодаря чему у них появляется дополнительный эффект. Прежде всего, это касается надежности и экономичности. И надо понимать, что такой шаг становится возможным исключительно благодаря новейшей разработке наших специалистов в этой области, которые приложили много усилий к тому, чтобы устранить на этом пути известные технологические барьеры. Если упомянутое выше тестирование завершится удачно (на что мы сильно надеемся), то Новосибирск реально откроет дверь в новую эпоху.  Причем, сделает это, как я заметил вначале, без лишнего шума и пафоса.

Андрей Колосов

Высокоточная сварка

Ученые Института теоретической и прикладной механики (ИТПМ) им. С. А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) разработали технологию высокопрочной лазерной сварки для авиационной промышленности. Об этом ТАСС сообщил научный сотрудник ИТПМ СО РАН Александр Маликов.

Проект победил на конкурсе инновационных проектов аэрокосмической отрасли, организованном Центральным аэрогидродинамическим институтом (ЦАГИ) при участии Минпромторга РФ, фонда "Сколково", Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК), холдинга "Вертолеты России". В 2020 году на конкурс было прислано более 50 заявок.

"Мы разработали технологию не просто лазерной сварки, а подошли к этой проблеме комплексно. За счет управления структурно-фазовым состоянием сварного шва на основе оптимизации лазерного воздействия, легирования, модифицирования нанопорошками, редкоземельными металлами, оптимизации посттермообработки удалось добиться результата. То есть, когда мы плавим металл лазером, он изменяет свое состояние. Понимая, как он изменяется, мы научились его восстанавливать и делать благодаря этому высокопрочный сварной шов", - сказал Маликов.

По его словам, в настоящее время в авиации используется технология заклепок. Использование же лазерной сварки в сочетании с новыми металлическими сплавами позволит сэкономить до 25% от общего веса самолета. Причем речь идет как о гражданских, так и о военных самолетах. Однако для реального использования прочность такой сварки должна быть на уровне прочности основного металла самолета, на что и ориентирована разработка ИТПМ СО РАН. Технология может применяться как к традиционным материалам, используемым в авиастроении, так и к новым сплавам.

В настоящее время проведена фундаментальная научная работа, после которой вместе с ОАК должны быть проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), которые займут до четырех лет. После этого будет проведена опытно-конструкторская разработка и внедрение.

"Так как авиация - консервативная отрасль, это должно быть отработано, чтобы оно соответствовало всем ГОСТам. Это очень длительный путь, и любое изменение должно пройти многократную аттестацию", - отметил собеседник агентства. Несмотря на то, что стоимость производства такого лазерного шва немного дороже традиционной технологии заклепок, она позволяет компенсировать затраты за счет комплексного подхода к производству швов самолета, и как следствие - снижению его веса.

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS