25 апреля в Новосибирске прошла VI контрольная по географии «Контурная карта» В образовательной акции приняли участие 145 человек. Участники наносили на карту путешествие через всю Россию «на край географии» А. П. Чехова, отмечали регион празднования Корюшкина фестиваля, рассчитывали высоту Солнца над горизонтом в Новосибирске и Хельсинки в день летнего солнцестояния и даже рисовали выхухоль.

В качестве разминки прозвучали видео-вопросы из экспедиций и путешествий активных участников проекта, ученых СО РАН и членов Русского географического общества – с берега Бискайского залива и озера Иссык-Куль, из Китая и с вулкана Камчатки.  

По замыслу организаторов «Контурной карты», даже совсем маленькие исследователи географии могли ответить на несколько вопросов из 20 предложенных и нанести их на контурную карту. Тем не менее, даже известные путешественники, геологи и геофизики столкнулись с затруднениями.

«Я не знал 100% ответов, - признается председатель Новосибирского регионального отделения РГО, доктор геолого-минералогических наук Игорь Новиков, постоянный участник проекта. – Вопросы составлены очень грамотно, они ориентированы на знание каркаса мира, географических мест. Надо отметить высокую квалификацию составителей, это конечно, профессионалы. Уверен, что проект будет выходить на новый уровень и больший охват аудитории, возможно и с помощью интерактивных форм. После контрольной посмотрю объекты в Западном полушарии, а также условные обозначения полезных ископаемых. Знаки нефти и алмазов знают все, но другую пару знаков стоит посмотреть».  

«В этом году было больше объектов, которые нужно наносить на карту, приходилось торопиться, - отмечает заслуженный путешественник России Ольга Маслобоева. – Возникли некоторые сложности с определением высоты Солнца над горизонтом. Но в целом вопросы на общую географическую эрудицию».

Участникам необходимо было нанести на карту реки и озера, горные цепи и пустыни, проливы, названные именами великих мореплавателей Лаперуза, Беринга, Невельского и Дрейка, отметить вулканы Охос-дель-Саладо и Ключевскую Сопку, а также обозначить архипелаги, которые пересекает 75° с.ш. Они должны были отметить на карте название озер, названных в честь племени слейви и племени сахту, члены которого называли себя Большими Медведями. Был также вопрос про местообитание ослиного пингвина, получившего название из-за характерного крика, напоминающего ослиный рёв. И это не Антарктида, а юго-западное побережье Африки, которое омывается холодными водами Бенгальского течения.

Поучаствовать в проекте приехали 14 учеников школы №56 вместе со своим учителем географии Дмитрием Вандакуровым. «Мы не первый год участвуем в «Контурной карте», уровень сложности посильный для любого возраста. Но честно скажу, я не все написал, - признается Дмитрий. – Расширяем границы познания, сейчас все с ребятами проверим и узнаем новое. Еще погуляем по Академгородку, у вас здесь красивый сосновый бор». Ученик 7 класса Максим Кукушкин рассказал, что затруднения у него вызвали вопросы по вулканам и пустыням.

«Неожиданно было нарисовать выхухоль, - отметила постоянная участница проекта Айса Тупицына. – Мне было сложно отметить путь Чехова и рассчитать угол подъема Солнца над горизонтом».

С каждым годом проект «Контурная карта» развивается, привлекая новых участников. В перспективе он выйдет и в онлайн формат. «Мы планируем развернуть онлайн-платформу и уже подали заявку на конкурс, - говорит один из организаторов проекта «Контурная карта», директор Центрального Сибирского геологического музея Андрей Вишневский. – В этом году мы не делали вопросы с подвохом, чтобы привлечь больше участников. Мне, как геологу, интересно, многие ли смогут назвать отрицательные формы рельефа вулканического происхождения и нанести на карту вулкан Охос-дель-Саладо, который является одним из самых высоких наземных вулканов в мире, он находится в Андах. Еще интересно было бы провести конкурс на лучший рисунок выхухоли, такие разные работы представили участники!».  

Географический проект объединяет представителей разных профессий. В нем с удовольствием участвуют школьники, студенты, учителя, путешественники, специалисты ИТ-компаний, журналисты. В шестой «Контурной карте» приняли участие любители географии от 6 до 75 лет.

Проект «Контурная карта» организован преподавателями и студентами геолого-геофизического факультета НГУ при поддержке Русского географического общества и компании «Дата Ист».

Подробнее о проекте «Контурная карта»: http://vk.com/konturnaya_karta

Екатерина Вронская

Новосибирские ученые прогнозируют рост сердечно-сосудистых заболеваний через несколько лет. Эта информация прозвучала в докладе на очередном конгрессе Европейского общества кардиологов.

Еще в 1980-е годы, работая в рамках международной программы Всемирной организации здравоохранения «MONICA», подпрограммы «MONICA-Психосоциальная», которая проводилась в 38 центрах 28 стран (один из них - Новосибирск) и позже продолжив ее в рамках программы POST MONICA, ученые НИИ терапии и профилактической медицины (НИИТПМ – филиал ИЦиГ СО РАН) показали, что психосоциальные факторы играют огромную роль в риске развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Решающими оказались данные скрининга населения в 1994 году, показавшими резкий рост смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, вспоминает главный научный сотрудник НИИТПМ, д.м.н., профессор Валерий Гафаров.

«Традиционные факторы риска не изменились, люди не стали больше курить, не выросла статистика по ожирению или артериальной гипертензии, а смертность возросла в разы. И так же в разы увеличились уровень тревожности, депрессии, жизненного истощения и нарушений сна у обследуемых людей», - вспоминает он.

Тогда новосибирские ученые были одними из первых в мире, кто стал учитывать эти показатели при составлении прогнозов развития инфаркта, инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний. По мере накопления результатов, стало расти внимание к их работе со стороны научного и медицинского сообщества. И уже в 2012 году в рекомендации Европейского общества кардиологов (ЕОК) по предложению новосибирских ученых были внесены психосоциальные факторы, как вторые по значимости факторы риска ССЗ. А на последнем конгрессе ЕОК большой интерес вызвал доклад старшего научного сотрудника НИИТПМ, к.м.н. Дмитрия Панова. Текст доклада был переведен на несколько европейских языков и опубликован в десятках зарубежных специализированных изданий.

В своем докладе Дмитрий Олегович показал, какое влияние на риск развития болезней сердца оказывает жизненное истощение или его синоним ­­- синдром «выгорания». Этот термин вошел в оборот врачей в конце прошлого века и обозначает совокупность негативных симптомов, включая физическое истощение и чувство безнадежности.

«Воздействию этого фактора подвергались и подвергаются многие люди во время длительной вынужденной изоляции, которая сопровождает мировую пандемию коронавируса. Спустя некоторое время, это неизбежно проявится в состоянии их здоровья, думаю, поэтому уже сейчас большой интерес вызывают такие работы, как наша. Ведь они позволяют спрогнозировать сроки и масштабы этой отложенной реакции», - отметил Дмитрий Панов.

Благодаря многолетним исследованиям, новосибирские ученые смогли не просто указать на фактор риска, но и измерить его воздействие. По их расчетам, жизненное истощение повышает риск развития ишемической болезни сердца, инсульта, артериальной гипертензиии (спустя три – пять лет) в 2,5 – 3 раза. Учитывая всемирные масштабы влияния пандемии и карантина, рост сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) тоже может измеряться многими миллионами новых пациентов. Не удивительно, что медицинское сообщество с таким вниманием отнеслось к докладу ученых из Новосибирска.

В самом НИИТПМ работа в данном направлении продолжается. «Накопленные знания и результаты новых скринингов среди наблюдаемой когорты пациентов, позволяют нам делать все более точные прогнозы изменений динамики ССЗ в Новосибирске и понимать, насколько эффективно работают те или иные профилактические меры», - подчеркнул Валерий Гафаров.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

​Парижское соглашение, принятое в 2016 году, направлено на противодействие глобальному потеплению, основной причиной которого считаются выбросы парниковых газов. Главным виновником антропогенных выбросов в итоге была объявлена энергетика на органическом топливе. Чтобы выполнить требования Парижского соглашения, структура мировой энергетики в ближайшие десятилетия, очевидно, должна претерпеть радикальные изменения. Многие страны мира всерьез говорят о полном отказе от традиционного сырья в пользу водорода. А что Россия? Сегодня научно-образовательные организации и представители промышленного и энергетического секторов пытаются развивать сферу, на которую в России — сырьевой державе, пока смотрят с недоверием. Водород — угроза или новая возможность для нашей страны? Отвечает Юрий Добровольский  — доктор химических наук, профессор, руководитель Центра компетенций национальной технологической инициативы «Новые и мобильные источники энергии» при Институте проблем химической физики РАН в Черноголовке.  

— Каковы цели и задачи Центра компетенций? 

— Наш Центр в числе прочих был образован в конце 2017 года. Его задачи были сформулированы специальной программой — Национальной технологической инициативой. Центр создан с целью преодоления ряда технологических барьеров в рамках «сквозной» технологии для таких рынков НТИ, как Автонет, Аэронет, Маринет и самый «профильный» для нас — Энерджинет. Задача сотрудников центра «Новые и мобильные источники энергии» — разрабатывать новые технологии, создать консорциум из научных, образовательных и технологических партнеров, а также довести до опытных образцов те источники энергии — электрохимические и фотовольтаические, которые сегодня наиболее востребованы. 

Когда Центр только создавался, мы уже понимали, что не сможем осваивать те рынки, которые давно заняты на Западе. Нам предстояло сделать сразу несколько шагов вперед и заняться разработкой принципиально новых технологий. Оценив собственные возможности, сотрудники Центра дали прогноз, что в 2020 году самой актуальной тематикой в энергетике и транспорте станет водородная. Как видите, мы не ошиблись. 

Поэтому одну из задач — предсказывать новые тенденции — мы реализовали в полном объеме. Сейчас мы должны следовать актуальным направлениям в энергетике и создавать технологии, которые будут популярны в ближайшее время. 

— Что входит в понятие «водородная энергетика»? Насколько данный вид энергетики востребован сегодня? 

— Я бы шире смотрел на этот вопрос. Речь идет не столько о водородной энергетике как таковой, сколько вообще о водородной экономике. Чем объясняется возросший интерес? Эта тематика напрямую связана с проблемой изменения климата, а также уменьшением выбросов углекислого газа. Если согласиться с теорией антропогенного воздействия, то этой проблематикой, безусловно, надо заниматься. Для меня мотивация вполне ясна. 

Решит ли водород все наши проблемы? Сразу скажу, что для энергетики в нынешнем ее понимании, когда ископаемое топливо сжигается, а тепло превращается в электроэнергию, водород — не лучший электроноситель. Между тем, это химический продукт, который активно используется в металлургии, химической и нефтехимической промышленности. Большинство азотных удобрений производится из водорода. Для нас это шанс «озеленить» не только энергетику, но и всю экономику.

Но, конечно, тема неоднозначна: водород, который мы используем сегодня, нельзя назвать чистым и «зеленым». Что это значит? В свое время международное сообщество для более упрощенного восприятия разделило водород по типу источника на несколько условных цветов. Самый чистый водород, к которому мы сегодня стремимся, — «зеленый». Это водород, получаемый только от возобновляемых источников энергии методом электролиза воды. Данный цикл не предполагает никаких выбросов парниковых газов. Как ученый, оговорюсь, что в мире нет продукции без углеродного следа. При производстве на каком-то из этапов все равно выделяется углекислый газ. Но «зеленый» водород больше всех приблизился к передовым технологиям, исключающим выбросы. Впрочем, нельзя забывать, что водород, полученный путем электролиза, самый дорогой.

«Оранжевый» водород — это водород, полученный с использованием электроэнергии атомных электростанций. И помимо этого существует «серый» и «голубой» водород.  Основная часть самого дешевого водорода, производимого сегодня, — это «серый» водород. Его получают из природного газа методом парогазовой инверсии. Вода смешивается с природным газом, нагревается на катализаторе, и на выходе получается смесь водорода и углекислого газа (с которым мы боремся). «Голубой» водород — это водород, который получен так же, как и «серый», но в данном случае углекислый газ тем или иным способом захоранивают, чтобы не допустить его выделения в атмосферу. 

Существует еще «бирюзовый» водород, также полученный из углеводородов, когда на выходе вместе с водородом получается не углекислый газ, а те или иные формы чистого углерода: например, угольная сажа. Это для нас привычный продукт. Мы знаем, где и как его использовать, а главное хранить.

Сегодня водородная энергетика вошла в повестку политиков и экономистов. Во многих странах мира приняты программы по ее развитию. Водород может обеспечить всю цепочку создания разных продуктов.​

И пусть водород — не самое лучшее топливо для энергетики,  он очень удобно сочетается с возобновляемой энергетикой — солнечной и ветровой. Цикл производства у возобновляемых источников энергии всегда прерывистый. Поэтому избыток энергии необходимо где-то накапливать, чтобы расходовать его тогда, когда ее не хватает. Пока существующие технологии достаточно дорогие. А водород можно хранить практически бесконечно, и в рамках «зеленой» электроэнергии — использовать как источник энергии для транспорта. Над этим мы сегодня активно работаем. 

— Прежде чем использовать водород, его необходимо произвести. Какой опыт наработан в этой сфере? 

— Мы как консорциум ведущих научно-образовательных организаций действительно накопили большой опыт в производстве и использовании водорода. Нам удалось наладить разработку и передачу модельных образцов индустриальным партнерам на производство. Здесь, на территории Института проблем химической физики в Черноголовке расположен центр, который традиционно занимается получением водорода и переработкой углеводородов. В нашем институте этой тематикой занимаются на протяжении многих десятилетий. Поэтому, когда сформировался Центр компетенций НТИ, нам было легко начать исследования и разработки, поскольку необходимые навыки в водородной тематике уже были получены. 

Мы продолжаем работать над производством «голубого» водорода. Помимо этого, мы сотрудничаем с коллегами из Томска и Москвы в рамках работ по получению пиролизного или «бирюзового» водорода. Кстати сказать, подобные разработки представлены только в нашей стране. Первый прототип уже готов. 

Когда речь идет о транспорте — самолете, автомобиле, поезде, необходимо создавать и заправочные системы, желательно дешевые, иначе идея не получит прикладной реализации. И такая заправка у нас есть. С помощью электролизного блока мы пытаемся получить тот самый «зеленый» водород. Правда, пока о его исключительной экологической чистоте речи не идет, поскольку электричество мы все равно получаем из розетки, а не от ветряков или солнечных панелей. 

Сейчас наша цель — создать установку для промышленности, на которой можно получать дешевый водород разными способами в зависимости от сырья.

— Какими результатами уже можно похвастаться? 

— За последние полгода мы создали работающий электролизер для заправочной станции. И это очень короткий срок. Считается, что приемлемый цикл от начала разработки до ее первого образца — от 3 до 5 лет. 

Перед фирмой, которую возглавляют выпускники аспирантуры нашего института, была поставлена задача сделать первый российский большой электролизер для заправочной станции. Уже этой весной он будет подключен к установке. Буквально за 6 месяцев нам удалось довести технологию до опытного образца с работающей заправкой. Кстати, недавно к нам приезжали зарубежные коллеги для переговоров об испытании водородного транспорта с использованием нашей заправки. 

— Есть ли интерес со стороны государства к экспертным прогнозам и технологиям, которые создаете вы и ваши коллеги? 

— Интерес очень большой. Но пока словесный. Прошло еще слишком мало времени с тех пор, когда была инициирована программа на государственном уровне. В декабре 2020 года президент Владимир Путин сказал, что в 2023 году в Москве появятся автобусы на водородном топливе. Конечно, в 2023 году таких автобусов в массовом производстве точно еще не будет. Возможно, к этому времени разработают первый опытный экземпляр. Но это слишком короткий срок для строительства необходимой инфраструктуры. Тем не менее, хорошо, что эта тематика появилась в повестке государства. 

Помимо этого, Минэнерго положило начало реализации программы развития водородной энергетики в России. Совсем скоро будет готова «дорожная карта». Я вхожу в рабочую группу по ее разработке, а наша аналитика лежит в основе создаваемых сопроводительных документов. Сотрудники центра компетенций реализовали аналитический проект по ситуации с водородной энергетикой в России. Другой схожий проект в очень короткий срок мы выполнили для «Росатома». Кто бы мог подумать, что именно «Росатом» подключится к этой тематике по производству и использованию водорода. 

— Россия, будучи сырьевой державой, уже нацелена на развитие водородной энергетики: разработана программа до 2050 года. 

— Пока до 2035 года. Но программа до 2050-го также появится в ближайшее время. 

— Сможем ли мы перейти к этому источнику энергии и уйти от добычи нефти и газа? 

— Вопрос, конечно, сложный. Почему ведутся бурные дискуссии по водороду в России? Во-первых, Россия, надо признать честно, больше не технологическая, а сырьевая держава, и большая часть нашего бюджета основана на экспорте углеводородов. Если внимательно посмотреть на прогнозы европейских компаний, то доля экспорта газа будет уменьшаться за счет возрастающего экспорта водорода. Поэтому возникает логичный вопрос, а надо ли нам в этом участвовать? Не потеряем ли мы часть доходов? 

Ясно, что риски существуют, особенно при условии, что Россия станет производить только «голубой» водород. По самым оптимистичным прогнозам, лишь половина водорода будет «зеленым», а вторая половина — «голубым». Другие виды и вовсе не рассматриваются в существующих программах развития, принятых в разных странах.

Плюс ко всему, стремясь к водородной энергетике, мы упираемся в проблему, связанную с транспортировкой водорода: его тяжело хранить и транспортировать. На самом деле, производство водорода оценивается в миллиардах тонн. Но его производят и потребляют в одном месте.

Вопрос экспорта стоит остро и для Европы. Они не смогут произвести столько водорода, сколько планируют использовать в рамках утвержденных программ. А значит, они будут зависимы от импортируемого водорода. Будет ли это Россия, африканские страны или государства Южной Америки — зависит от многих причин, в том числе и от нашей готовности поставлять водород. При этом мы говорим о водороде, который к 2050 году должен сильно «позеленеть».

Очевидно, что потребление природного газа уменьшится. Заменим ли мы его водородом или нет, пока неясно. Хотя вопрос транспортировки частично решен, поскольку трубопроводный способ доставки водорода —  самый дешевый. 

Основная идея, которую я (и некоторые политические деятели) продвигаю, заключается в том, что без внутреннего потребления водорода и необходимой инфраструктуры Россия сильно отстанет. Мы можем построить ветряки, электролизеры и прочее, но они будут бесполезны без экспорта и внутреннего потребления. Для России наиболее правильным направлением для внутреннего потребления водорода можно считать транспорт. Существующие электромобили на аккумуляторах непригодны для больших расстояний и порой суровых погодных условий нашей страны. Водородные топливные элементы, а также производимое ими избыточное тепло, которое можно использовать для нагрева, — замечательная альтернатива. Это и есть то самое преимущество водородной энергетики конкретно для России или других холодных стран.

Это направление может стать драйвером нашей экономики. Есть шанс спасти отечественный автопром от отставания. Большой интерес проявляют «КамАЗ», «ГАЗ» — ведущие объединения машиностроительной группы. Даже РЖД планирует перевести локомотивы на водород.

Второе интересующее нас направление связано с экспортом металлов, азотных удобрений и других продуктов химической промышленности. При введении углеродного налога, производство «зеленого» водорода станет значительно выгоднее, а у нас появится новое конкурентное преимущество. 

В конце концов, водородное топливо наиболее экологически чистое. В процессе его использования остается только вода. И единственный способ решения экологической проблемы напрямую связан с введением электрического, а для России — водородного транспорта. 

Совсем скоро выйдет статья, основанная на нашем расчете показателей экономики и выбросов углекислого газа разных видов автобусов, из которого следует, что для московского региона водородный автобус — это уже сегодня экологически оправданное явление.

— Какие научные задачи необходимо решить в первую очередь? Вы много говорили о технологиях, о создании мобильных источников энергии и аккумуляторов к ним. А что насчет фундаментальных задач? 

— Их фантастически много на каждой стадии получения, хранения, транспортировки и переработки в электроэнергию или любой другой продукт. Одна из наиболее актуальных задач связана с получением водорода более дешевым, чем электролиз, способом. Например, фотокатализом — фотобиологическое получение водорода буквально из грязи. 

Вторая фундаментальная задача связана с хранением водорода. Пока мы до конца не научились правильно транспортировать и хранить водород. Именно поэтому стоимость водорода по большей части складывается из цены логистики: хранения и передачи. Есть много интересных работ в этом направлении: например, хранение водорода в различных органических соединениях. 

Третью задачу пытаемся решить в том числе и мы. Речь идет о создании топливных элементов. Сегодня активно используется только два типа топливных элементов: твердополимерные и твердооксидные. Самая перспективная область развития связана со среднетемпературными топливными элементами. Опытные образцы уже существуют. Однако их эффективность гораздо хуже, чем у тех, которые мы уже используем. Я надеюсь, что в дальнейшем эти технологии продвинутся вперед и обеспечат нас новыми видами экологически чистого транспорта и другими передовыми решениями. 

— Что ждет водородную энергетику в будущем? 

— Ближайшие пять лет нас ждет множество новых способов получения водорода и отдельные работы по транспортировке: из Австралии в Японию морем, по трубопроводам европейских государств, внутренняя транспортировка по стране, в органических и неорганических носителях и так далее. Мы точно не знаем, какой из способов в итоге будет предпочтительным, но экспериментировать в этой области точно продолжат в ближайшие годы. 

Помимо этого, ожидается всплеск интереса к водородной технике. В Европе он уже происходит прямо сейчас. Совсем недавно к нам приезжали сотрудники одного из крупнейших автобусных производителей — фирмы Solaris. По их сведениям, заказы на водоробусы уже полностью сформированы до 2022. При этом на электробусы, которые они также массово выпускают — только до середины 2021-го. 

Отдельная история для России: локомотивы нового поколения. Расчеты указывают на то, что водородный локомотив будет востребован. Опытный образец появится в России уже в следующем году. 

Активно будет развиваться и водный транспорт. Уже сегодня экологические нормы на каботажные суда (те, которые ходят между морскими портами одного и того же государства) предполагают нулевое загрязнение окружающей среды. А этого можно достичь только двумя способами: использовать аккумулятор либо водород. 

И, конечно, нельзя забывать об авиации. К сожалению, в России слабо развита сфера гражданского авиастроения. При этом, на Западе это направление активно развивается. Прогнозы предполагают, что короткие рейсы на малых самолетах точно перейдут на водород, а в крупных самолетах появятся вспомогательные силовые установки на водороде. Такие гиганты, как «Boeing» и «Airbus» заявили, что в 2035 году их самолеты будут летать на водородном топливе. Скажу честно, я скептически к этому отношусь. Напомню, что один из первых самолетов на водородном топливе — «Ту-155» — летал в СССР еще в прошлом веке. «Boeing» и «Airbus» пытаются по-новому спроектировать что-то подобное. 

Конечно, использование водорода иногда может быть не оправдано. Но мы все чаще говорим о переходе от углеводородной экономики на экономику возобновляемых источников энергии, и водород — один из ключевых компонентов. 

Беседовала: Анастасия Пензина. 

Фото: Николай Малахин. 

История с COVID-19 становится всё более запутанной. Причем, путаницу вносят сами ученые, ошарашивая общественность какими-то новыми подробностями, которые вызывают еще больше вопросов. Мало того, становится очевидным, что в это дело вмешивается и политика, внося определенные «коррективы» в трактовку источника пандемии. Причем, совершенно нельзя исключать и того, что в скором времени именно политический момент определит окончательную формулировку «истины». Точнее, речь будет идти о разных «истинах» - в зависимости от того, в каком государстве они декларируются.

У нас есть все основания для таких опасений. Напомним, что недавно ученые честно признались в том, что вопрос о происхождении коронавируса, вызвавшего пандемию, за полтора года так и не прояснился окончательно. Подозрение вызывали летучие мыши, хотя не совсем понятно, о каком виде идет речь и где находится их точное местообитание. Помимо этого, не совсем понятен и механизм передачи коронавируса от животного человеку. Ученые заявляют, что для его выявления потребуется не один год.

При этом нас еще раз попытались убедить в том, что источник заразы имеет естественное происхождение. Тем самым снимались подозрения насчет искусственной природы SARS-CoV-2. Данная версия, как мы знаем, циркулировала в ряду других предположений, но была поставлена под сомнение представителями Всемирной организации здравоохранения. С недавних пор она считается маргинальной, и многие из нас прониклись уверенностью, что «серьезный» ученый вряд ли станет ее высказывать, не рискуя испортить себе репутацию.

И, тем не менее, в самом конце марта этого года «грянул гром»:  телеканал CNN выдал интервью с экс-директором американского Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) Робертом Рэдфилдом, который прямо заявил, что именно лаборатория в Ухане стала источником заразы.  Авторы этого сюжета преподносят его как откровенный разговор «по душам» с ведущими американскими специалистами, которые выступают в роли частных лиц, а потому могут высказываться совершенно откровенно. Зачин разговора прост: как случилось, что зараза нашла себе место на территории США, унеся на тот свет более полумиллиона человек? И ученые, как истинные патриоты своей страны, откровенно выложили все карты, не делая никаких поправок на служебную тайну. Как пафосно сообщалось в сюжете, мы должны извлечь уроки из этой истории, чтобы лучше приготовиться к будущим пандемиям, которые – по единодушному признанию врачей – неизбежны. Дескать, понимание таких вещей дает нам шанс снизить количество смертельных исходов.

Таким образом, авторы сюжета прямо намекают на то, что причиной смерти огромного количества людей стало утаивание важной информации. Врачи, с которыми проводилась беседа, были уверены в том, что подавляющего числа смертей в США можно было избежать. Согласитесь, что такая постановка вопроса серьезно повышает социальный градус проблемы. Тем более что собеседниками являются люди, в чьей компетентности сомневаться не приходится. Тот же Роберт Рэдфилд является профессиональным вирусологом и имеет за плечами длительную карьеру в сфере здравоохранения (главой CDC он был назначен еще при Трампе, в 2018 году). На протяжении десятилетий он был известен в мире как один из лучших исследователей СПИДа. Теперь такие люди как он делятся своими соображениями по поводу новой напасти.

Так, Редфилд с самого начала пандемии не доверял той информации, которая поступала из Китая. Среди американских врачей он был в первом ряду, кто заявлял об этом во весь голос. Он полагает, что нынешняя пандемия началась с локальной вспышки вирусного заболевания еще осенью 2019 года – намного раньше, чем о том сообщалось официально. В течение последующих месяцев она распространилась уже на все провинции Китая. При этом руководство США не было уведомлено о вспышке «странной пневмонии» вплоть до 31 декабря 2019 года. Если бы информация поступила своевременно, то за несколько месяцев или хотя бы за несколько недель вполне можно было бы принять хоть какие-то профилактические меры.

Только с началом 2020 года мир оповестили о первых случаях заболевания, которые изначально якобы были зафиксированы на рынке морепродуктов в Ухани. Эта информация затем легла в основу главной версии относительно очага пандемии.  Однако Редфилд сомневается в ее достоверности. Он сообщает, что в начале января 2020 года созванивался со своим китайским коллегой из центра по контролю заболеваний, и тот будто бы «плакался» ему насчет того, что обнаружил много случаев этого заболевания среди людей, никогда не бывавших на том злосчастном рынке.

Ситуация в самом Китае была достаточно сложной, учитывая, что первоначальный уровень смертельных исходов составлял 5-10 процентов. К сожалению, американским ученым не удалось зафиксировать болезнь «на старте». По-хорошему, необходимо было выделить группу специалистов для отправки в Ухань, чтобы те смогли плотно пообщаться со своими китайскими коллегами. Тогда, указывает Редфилд, удалось бы установить самое важное – ПРОИСХОЖДЕНИЕ этого вируса. Однако этого не произошло. Все просьбы президента Трампа и госсекретаря Азара к китайскому руководству оказались тщетными. Создавалось впечатление, что власти Китая что-то намеренно скрывали.

Редфилд отмечает, что стремление американских ученых установить, где и когда началось это заболевание, связано не с праздным любопытством и не с желанием найти виновных. Это связано с необходимостью остановить такие пандемии в будущем. Господствующая ныне версия насчет передачи вируса от животного человеку (через посредников или непосредственно), по мнению Редфилда, не содержит в себе биологического смысла. Он не верит, что вирус мог передаться человеку от летучей мыши. На это ушло бы больше времени, прежде чем вирус смог бы эффективно воздействовать на людей.  При той вспышке, что мы наблюдаем, речь может идти о вирусе, выращенном в лаборатории, где его уже испытали соответствующим образом на культуре человеческих клеток. Такими вещами как раз занимались в лаборатории в Ухане.

В данном случае речь идет, конечно же, о лабораторной утечке. То есть американцы не обвиняют китайское руководство в том, будто те используют коронавирус как биологическое оружие. Упрек касается преступного замалчивания этой оплошности. Мы понимаем, что данная версия содержит политический подтекст, что вполне может привести к международному конфликту. Напомним, что ВОЗ считает такую версию «маловероятной», но в то же время призывает ученых к тому, чтобы провести более тщательное исследование происхождения COVID-19. То есть «каноническая» версия о передаче заразы от летучей мыши и здесь не является окончательной истиной.

Тем временем китайское руководство упорно отвергает все обвинения в свой адрес со стороны американцев. На попытку Байдена добиться от Китая большей прозрачности при обсуждении данных о начале вспышки, китайский посол в Вашингтоне обвинил американцев в том, будто те начали перекладывать вину на другие страны. Параллельно в самом Китае распространяется теория насчет множественного происхождения коронавируса. Якобы пандемия могла начаться в разных местах планеты, и что к этому могли быть причастны и американские военные лаборатории.

В общем, отсутствие политического консенсуса по данной проблеме в конечном итоге ведет к разноголосице в научной среде. Не удивительно, что этот материал CNN появился после того, как отношения двух великих держав (США и Китая) упали, что называется, до «критического минимума». Возможно, впереди нас ожидают еще более сенсационные «откровения».

Константин Шабанов

Изучая историю науки и техники, всякий раз ловишь себя на мысли, что всё новое – это хорошо забытое старое. Фактически, любая продуктивная идея проходит своего рода латентный этап, когда она привлекает внимание лишь со стороны небольшой группы специалистов. И только спустя многие десятилетия (не меньше) она начинает наглядно воплощаться в материале, реально изменяя нашу жизнь.

Сегодня нас уже не удивляет стремительный рост зеленой энергетики, который стал главной приметой нового столетия. Широкое использование «даровых» источников энергии вроде солнца и ветра осуществляется теперь в рамках государственных стратегий и международных соглашений. Причем, Европа так резво двинулась в этом направлении, что у нас даже начинает вызывать беспокойство такая поспешность. Однако в этой истории сильнее всего изумляет то обстоятельство, что среди европейских ученых разговоров о замене ископаемого топлива энергией солнца и ветра ведутся уже не менее 130 лет! Об этом красноречиво свидетельствует дореволюционная научная периодика.

Так, в первом номере журнала «Наука и жизнь» за 1890 год (!) была опубликована статья с характерным названием: «Утилизация сил природы», где как раз перечислялись предложения относительно возможных путей использования возобновляемых источников энергии.  Основное внимание уделялось ветру. В принципе, удивляться тому не приходится, ведь именно энергия ветра на протяжении многих веков раскручивала жернова мельниц и передвигала по морям и океанам корабли. В России даже после появления паровых двигателей основная часть зерна перемалывалась именно на ветряных мельницах. В этом смысле ветряки для европейских стран совсем не являются экзотикой.

К слову, как раз паровые двигатели, главным топливом для которых служил уголь, с XVIII столетия составили главную конкуренцию ветру. По сравнению с ветряными мельницами и парусниками, данное новшество индустриальной эпохи имеет довольно короткую историю. И надо сказать, что в XIX веке ученые умы целенаправленно искали альтернативу углю, считая его запасы ограниченными. Поэтому в указанном контексте обращение к энергии ветра можно смело трактовать как попытку возврата к давно уже освоенному энергоресурсу. Подчеркиваем: до конца XIX века ветряные мельницы продолжали играть важную роль в сельском хозяйстве. То есть в глазах обычных жителей того времени они еще выступали как вполне работоспособные системы. Следовательно, инженерам и изобретателям было совсем не сложно (и даже логично) найти подобным традиционным агрегатам иное применение. Скажем, для выработки электроэнергии. Благо, для таких технических решений в конце XIX века уже имелся весь комплект необходимого оборудования.

В 1888 году один ученый из Глазго (Англия) рассказал своим коллегам о том, каким образом он использует силу ветра для освещения собственного дома. В своем саду он соорудил обычную (по тем временам) ветряную мельницу. Ось колеса вращения находилась на высоте 11 метров от уровня земли. К оси были прикреплены под прямым углом четыре крыла длиной примерно 4,5 метра. Через ременные приводы эта ветряная мельница вращала динамо-машину, заряжавшую 12 электрических аккумуляторов. Освещение дома производилось как раз через эти аккумуляторы.  Их было вполне достаточно для того, чтобы одновременно включать десять ламп с напряжением 25 вольт. Как отмечается в статье, для освещения усадьбы большей мощности не требовалось. Однажды, благодаря сильному ветру, аккумуляторы были так хорошо подзаряжены, что обеспечивали освещение в течение трех вечеров – по четыре часа на каждый вечер. Если бы освещение осуществлялось по старинке, то хозяину дома понадобилось бы зараз до восьмидесяти стеариновых свечей. Кроме того, ученый придумал специальную систему, прерывавшую сообщение аккумуляторов с мельницей в случае очень слабого ветра (при слабом ветре возникал противоположный эффект, разряжавший аккумуляторы).

Отметим, что «чудо-мельница» была собрана из того, что находилось под рукой. То есть в те времена никто не занимался созданием специальных динамо-машин для ветряков. Подобным решениям тогда еще не придавали серьезного значения. И, скорее всего, мало кому приходило в голову, что в начале XXI века в Англии с помощью ветряков начнут вытеснять угольную генерацию. Указанная связь времен, «латентное» вызревание идеи кажется всего лишь случайным совпадением. Однако нельзя исключать и того, что нынешняя борьба с ископаемым топливом вырастает именно оттуда. 

Теперь о том, каким путем намеревались «утилизировать» солнечную энергию, также рассматривая ее в качестве альтернативы углю. Проще говоря, с помощью солнца пытались запускать паровые машины. Чтобы была понятна суть самой задумки, вспомним гигантскую солнечную тепловую электростанцию Crescent Dunes, запущенную в Неваде в 2015 году. Еще недавно ее рассматривали как образец прорывной «зеленой» технологии. К сожалению, из-за аварии объект был остановлен спустя четыре года после запуска, хотя сама идея солнечных тепловых электростанций не сбрасывается со счетов.  В чем заключалась суть данного проектного решения? С помощью огромных зеркал, занимавших площадь более 6,5 квадратных километров, солнечные лучи узким пучком направлялись на резервуар с водой, распложенный на вершине башни-концентратора высотой 160 метров. Под воздействием солнечной радиации вода превращалась в пар, который приводил в движение турбогенератор.

Отметим, что такими проектами занимались еще в СССР. Например, в 1980-е годы опытная солнечно-тепловая электростанция с проектной мощностью пять МВт была построена в Крыму (закрыта в 1995 году из-за финансовых проблем). То есть данное направление нельзя назвать таким уж новым. Но самое поразительное то, что аналогичные эксперименты проводились еще в конце XIX века! Так, в Париже была продемонстрирована установка, в которой с помощью зеркал и линз солнечные лучи концентрировались в одну точку. Здесь же находился небольшой паровой котел, который можно было использовать для запуска машин самого разного назначения. В частности, данная установка использовалась для работы типографии. Хотя с таким же успехом она могла раскручивать и динамо-машину. Как видим, сам принцип использования солнечной энергии не был утерян, и уже в наши дни он привел к реализации грандиозных (хотя и не очень успешных) проектов в области «зеленой» энергетики.

Была еще одна интересная разработка тех времен, где концентрированная солнечная энергия использовалась не для получения пара, а для воздействия на так называемую термоэлектрическую батарею. Отметим, что работы по непосредственному превращению тепла в электричество ведутся и в наши дни. Пока еще грандиозных проектов на этот счет не представлено, однако не приходится сомневаться, что рано или поздно данное направление даст о себе знать самым впечатляющим образом.

И напоследок упомянем еще одну интересную инновацию, правда, из совершенно другой области. Не так давно мы сообщали о проекте беспилотной летающей платформы, над которым трудятся новосибирские специалисты. По их словам, летающие платформы должны стать некой альтернативой более дорогим в производстве и эксплуатации вертолетам. Безусловно, данная разработка является инновационной. Но дело в том, что идея подобных машин рассматривалась нашими специалистами еще в конце 1950-х годов!

В четвертом номере журнала «Наука и жизнь» за 1960 год была опубликована статья инженера Р. Григорьева, где он подробно изложил идею летающей платформы (именно так и называлась сама статья – «Летающая платформа»). Фактически, автор высказал здесь те же мысли, что были недавно озвучены новосибирские разработчиками.  Вертолеты из-за огромного винта получаются громоздкими, тяжелыми и недолго живущими (сказывается сильная вибрация из-за винта). Летающая платформа лишена указанных недостатков. В статье отмечается, что в Московском авиационном институте имени Серго Орджоникидзе разработано несколько моделей таких машин. В частности, один проект был рассчитан на грузоподъемность в 40 тонн. По сути, это были всё те же известные нам квадрокоптеры, только огромных размеров. Интересно, что эта статья появилась в самый разгар вертолетного бума. Возможно, именно по этой причине идея не обратила на себя серьезного внимания. И только по прошествии шестидесяти лет для нее, наконец-то, сложились подходящие условия.  Да, продуктивные идеи, как мы сказали выше, «вызревают» слишком долго, о чем как раз и свидетельствует старая научная периодика.

Николай Нестеров

Ускорительная масс-спектрометрия (УМС) – сверхчувствительный метод изотопного анализа, при котором производится тщательная селекция атомов вещества с подсчётом интересующих нас изотопов. Метод позволяет с высокой точностью датировать археологические находки и геологические породы, изучать состав атмосферы и ткани живых организмов разных исторических периодов. В новосибирском Академгородке действует ускорительный масс-спектрометр, разработанный и изготовленный специалистами Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН). На этой установке проводится широкий спектр междисциплинарных исследований. В этом году сотрудники ИЯФ СО РАН разработали новый детектор, который позволит существенно расширить круг задач для УМС - датировать объекты, возраст которых составляет несколько миллионов лет. Других установок, позволяющих проводить подобные исследования, в России пока нет.

В новосибирском Академгородке вокруг метода УМС сложилась кооперация нескольких организаций: Института археологии и этнографии СО РАН, Новосибирского государственного университета, Института катализа СО РАН, ИЯФ СО РАН и др. Метод ускорительной масс-спектрометрии заключается в прямом подсчёте количества атомов радиоуглерода в исследуемом образце, поэтому он чувствительнее любых других методов в тысячи раз. При первичной селекции выделяется пучок отрицательных ионов с близкими к радиоуглероду массами, после чего пучок ускоряется напряжением миллион вольт. Далее его пропускают через мишень, в которой ионы перезаряжаются в положительные и вовлекаются в следующий этап ускорения. При этом молекулы разбиваются на части, что позволяет избавиться от них на последующих этапах селекции. Выходящие из ускорителя ионы 14C подсчитываются поштучно.

«Наш УМС имеет широкие возможности, но, если использовать его для регистрации тяжёлых ионов, возникают проблемы, частицы становятся трудноразличимы по их ионизационной способности. Сейчас мы планируем установить новый детектор и перейти от работ с углеродом 14 к другим изотопам. Это позволит существенно расширить спектр возможностей нашей установки, – рассказывает главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, академик РАН Василий Пархомчук. – Если сейчас нам доступна датировка образцов возрастом до пятидесяти тысяч лет, то с новым детектором мы сможем заглядывать в прошлое на миллионы лет. Появится возможность привлечь исследователей из разных областей науки, особенно актуальной новая возможность будет для геологов».

Новый детектор находится на финальной стадии разработки и помимо геологии сможет использоваться для анализа образцов из области археологии, медицины и космологии. «По своей сути детектор является камерой, заполненной газом. Она имеет форму цилиндра диаметром 15 см и длиной 25 см, – описывает детектор младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Тамара Шакирова, – на набор статистики для одного образца будет тратиться несколько десятков минут времени. В будущем планируется разработка системы сбора данных и написание специализированного ПО для оператора установки».

Возможными пользователями нового детектора могут стать специалисты Института земной коры СО РАН, Института археологии и этнографии СО РАН, Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН и пр.

«Разработка детектора ведётся с 2010 года, его особенностью будет возможность работы с изотопами бериллия, бора, алюминия, йода, кремния и так далее, – поясняет старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Андрей Соколов. – Мы ожидаем, что одними из первых пользователей нового детектора станут учёные из Института земной коры Иркутского научного центра СО РАН, поскольку изучение осадочных пород вокруг озера Байкал представляет большой интерес для понимая некоторых геологических процессов, характерных для этого места, а также эволюции формирования пород. Сейчас специалисты Института земной коры вынуждены исследовать свои образцы на зарубежных установках. Большим преимуществом нового детектора является датировка объектов по концентрации бериллия, так как его период полураспада составляет 1,09 миллиона лет».

Руководитель лаборатории изотопных исследований ИАЭТ СО РАН, кандидат химических наук Екатерина Пархомчук также отмечает ценность исследований с расширенным набором изотопов: «Бериллий-10 и алюминий-26 интересные изотопы и, конечно, все развитые страны имеют ускорители, предназначенные для их регистрации, а в России пока нет ни одного. Между тем, ускоритель позволяет решать многие актуальные задачи. Но бериллий – чрезвычайно токсичное и канцерогенное вещество. Поэтому для работы с ним необходимо соблюсти все стандарты и создать особые условия, что скажется на стоимости работ. В Швейцарии, например, пробоподготовка для анализа бериллия-10 стоит около 1000 евро за один образец. Нужно понимать, в каком объёме пользователи смогут обеспечить задачами новые опции ускорителя. На мой взгляд, уважающая себя страна должна иметь набор ускорителей, который позволяет делать анализ всех возможных изотопов, поскольку среди исследователей всего мира это востребованный инструмент».

Например, как отметила Екатерина Пархомчук, швейцарская компания, специализирующаяся на производстве УМС, уже 10 лет поставляет свои установки во многие страны – в прошлом году было изготовлено четыре установки на радиоуглерод и две, позволяющие работать с бериллием и алюминием: «Естественно, новосибирский ИЯФ способен делать так же и лучше».

Ещё один изотоп, на основе которого станет доступен анализ после ввода в эксплуатацию нового детектора, йод-131, можно использовать как индикатор аварий на атомных станциях или проведения ядерных испытаний, потому что других источников этого изотопа на земле нет. Таким образом, например, Китай контролируют ядерные испытания, а Япония проводит мониторинг работы атомных станций.

«Если на станции происходит утечка тяжелых радионуклидов, или запускается, например, неконтролируемая ядерная реакция, образующийся йод начнет поступать в окружающую среду. Он хорошо растворим в воде, и все живое начинает активно его поглощать. Поэтому его можно фиксировать по образцам воды, грунта, ракушек, моллюсков, кораллов. При этом важно вовремя собрать и проанализировать образцы, если процесс затянется на месяц, то проводить анализ будет уже бессмысленно», – добавила Екатерина Пархомчук.

На данный момент учёные занимаются имитацией реальных условий эксперимента при помощи альфа частиц. По словам разработчиков, эксперименты с альфа частицами дали положительный результат, и сейчас основные усилия направлены на подбор сверхтонких окон, для ввода ионов в детектор и разработку оборудования, позволяющего избежать потенциальных аварий с нарушением высокого вакуума, необходимого для работы ускорителя.

Алла Сковородина

25 апреля НГУ в шестой раз проведет географическую контрольную «Контурная карта». Это аналог «Тотального диктанта», но по географии. Университет в очередной раз станет местом притяжения путешественников, ученых, учителей географии и школьников, людей самых разных профессий.

Студенты и преподаватели геолого-геофизического факультета НГУ всегда готовят для участников интересные вопросы из области физической, политической и экономической географии, о важнейших географических открытиях и знаменитых путешественниках. При этом они не ограничиваются территорией России, а открывают весь мир в его многообразии. За 40 минут участникам нужно ответить на двадцать вопросов, а затем нанести ответы на контурную карту. Тематика меняется – экологическая, арктическая, «география вокруг нас», но проект всегда отличает широкий круг вопросов, который может удивить даже знатоков географии.

«В этом году советуем участникам повторить условные обозначения на картах, названия и расположение гор, рек, островов, пустынь и океанических течений. Также стоит потренироваться определять максимальную высоту подъема солнца над горизонтом на разных широтах», - говорит руководитель проекта, доцент ГГФ НГУ Наталия Осинцева. В группе проекта «Контурная карта» Вконтакте уже ведется подготовка и публикуются интересные вопросы.

За пять лет в «Контурной карте» поучаствовало более 1500 человек от 6 до 75 лет. Контрольную в разные годы писали капитан парусного судна и конструктор Анатолий Кулик, участник кругосветных экспедиций Станислав Березкин, любительница велосипедных походов по планете Ольга Маслобоева и многие другие. Председатель Новосибирского регионального отделения Русского географического общества, доктор геолого-минералогических наук Игорь Новиков постоянно участвует в «Контурной карте».

«Это уникальный географический проект, который позволяет узнать больше о мире и нашей стране. Без знания географии невозможно понимать процессы, происходящие в мире, разбираться в новостях. Это важный элемент культуры, такой же как письменная речь или арифметика. Такой проект, как «Контурная карта», позволяет развивать общую культуру нашей страны, и Русское географическое общество его всегда поддерживает. Желаю всем участникам расширить горизонты и получить новые знания», - отмечает Игорь Новиков.

В «Контурной карте» есть свои «отличники», которые каждый год показывают высокие результаты - Ольга Медведева, Владимир Карстен, Виталий Семионов. Это, как правило, выпускники ГГФ НГУ. Организаторы также отмечают, что в проекте участвует много физиков и специалистов ИТ-компаний. В их числе – сотрудники «Дата Ист», партнера контрольной «Контурная карта». Они создают геоинформационные проекты для геологов, ученых, путешественников, муниципальных органов управления и считают географию одним из важных предметов. «География позволяет развить в человеке креативное пространственное воображение. В школе этому предмету, к сожалению, уделяется недостаточное внимание, поэтому любознательные люди изучают географию дополнительно, например, участвуют в «Контурной карте», - говорит генеральный директор компании «Дата Ист» Вячеслав Ананьев.   

Контрольная пройдет 25 апреля в Новосибирском государственном университете (ул. Пирогова 1, новый корпус НГУ, аудитория № 3107). Начало в 12-00. «Контурная карта» станет одним из мероприятий международного молодежного студенческого форума Интернеделя НГУ.

Проект «Контурная карта» организован преподавателями и студентами геолого-геофизического факультета НГУ при поддержке Русского географического общества и компании «Дата Ист».

Подробнее о проекте «Контурная карта»: http://vk.com/konturnaya_karta

Екатерина Вронская

Об этом рассказал президент Российской академии наук академик Александр Сергеев на общем собрании РАН. Ученые Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН разработали наноструктуры с квантовыми точками «германий в кремнии» с контролируемыми параметрами и модифицировали эти структуры металлическими метаповерхностями. Свойства получившихся многослойных нанообъектов позволяют в десятки раз увеличить чувствительность фотодетекторов и эффективность излучателей света для ближнего и среднего инфракрасного диапазонов длин волн. Инфракрасные фотодетекторы и излучатели применяются в системах волоконно-оптической связи, приборах ночного видения.

В исследовательской работе принимали участие специалисты Новосибирского государственного университета, Томского государственного университета, Научно-практического центра по материаловедению НАН Беларуси. Результаты опубликованы в журналах Scientific Reports, Journal of applied physics, Физика и техника полупроводников, Письма в ЖЭТФ.

«Он (научный результат ― прим. авт.) получен в Институте физики полупроводников СО РАН. Там были созданы гетероструктуры, где на подложках кремния с квантовыми точками германий-кремний были добавлены двумерные периодические массивы металлических нанодисков из золота или алюминия. Оказывается, такая структура имеет уникальные светоизлучающие и детектирующие (сенсорные ― прим. авт.) характеристики благодаря возникновению сильных плазмонных эффектов. С учетом этих явлений удалось повысить квантовую эффективность фотоприемников на основе новых гетероструктур в 40 раз в ближнем инфракрасном диапазоне и в 15 раз ― в среднем инфракрасном диапазоне», ― отметил президент РАН.

Александр Михайлович Сергеев добавил, что у результатов большая практическая значимость, так как для изготовления таких структур можно использовать развитую кремниевую технологию. Именно кремниевая технология позволяет выпускать современные производительные гаджеты и компьютеры.

Полупроводниковые излучатели и фотоприемники в ближнем и среднем инфракрасных диапазонах используются в системах волоконно-оптической связи, для мониторинга земной поверхности из космоса, наблюдения за космическими объектами. При создании полупроводниковых излучателей и фотоприемников для инфракрасного диапазона в основном применяются соединения А₃В₅ (например, арсенид галлия, арсенид галлия-индия). Но эти соединения весьма сложно синтезировать на кремниевых подложках, в отличие вышеописанных структур с квантовыми точками «германий в кремнии».

«Мы давно работаем со структурами “германий-кремний” и умеем создавать упорядоченные, строго контролируемые массивы квантовых точек, “способные” к детектированию и излучению света в инфракрасном диапазоне. Объединив нашу технологию с последними достижениями в области плазмоники, мы добились многократного увеличения фотолюминисценции германий-кремниевых квантовых точек.

Структуры с квантовыми точками “германий в кремнии” создавались на основе методов формирования упорядоченных ансамблей квантовых точек для усиления поглощения или излучения света полем упругих деформаций и введением локальных уровней в квантовые точки. Затем эти структуры с квантовыми точками были сопряжены с двумерными периодическими металлическими решетками субволновых нанодисков, либо отверстиями в металлической пленке. Металлические нанодиски и отверстия в металлической пленке выступали в качестве метаповерхностей, позволяющих преобразовать внешнее электромагнитное излучение в поверхностные плазмон-поляритонные волны», — прокомментировал соавтор исследования, заведующий лабораторией ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Анатолий Васильевич Двуреченский.

Компоненты плазмоники и метаматериалов совместимы с электронными микросхемами благодаря используемым в плазмонике субволновым размерам и электропроводящим материалам. Поэтому плазмонные наносхемы обладают высоким потенциалом в минитюаризации интегрированных фотонных схем, обеспечивая связь между электроникой и фотоникой.

Квантовые точки — трехмерные фрагменты нанометровых размеров полупроводника, в котором носители заряда (электроны или дырки) локализованы и не могут свободно двигаться во всех направлениях. Воздействуя на квантовую точку переменным электрическим полем, можно обеспечить испускание фотонов: так устроены миниатюрные источники излучения, либо протекание электрического тока электронов, последнее используется в фотодетекторах.

Плазмон ― псевдочастица, квант (неделимая порция) колебания свободных электронов в металле. Плазмонный эффект (резонанс) ― резонансные колебания электронов в металлических пленках, длина волны которых определяется строением пленки и диэлектрической функцией используемых металлов.

Работа проводилась в рамках проекта–«стомиллионника»: «Квантовые структуры для посткремниевой электроники», победившего в конкурсе Минобрнауки России. Исследования поддержаны Российским научным фондом (проект № 19-12-00070) и Российским фондом фундаментальных исследований (проект № 18-52-00014).

Пресс-служба ИФП СО РАН

Учёные Сибирского федерального университета предложили усовершенствовать боевую одежду пожарных с помощью особых вкладышей, содержащих пружинящие детали из материала с памятью формы. 

Этот материал — хорошо известный сплав никеля и титана под названием нитинол, практически не подверженный коррозии и отличающийся высокой прочностью. При нагревании изделий из нитинола происходит их быстрое расширение, а последующее остывание возвращает деформированный предмет в изначальную форму. 

Изготовить из нитинола «умные» вкладыши для перчаток, шлемов, курток или комбинезонов пожарных разработчики с кафедры Техносферной и экологической безопасности решили относительно недавно, и идея оказалась практически реализуемой.

"Материалом с памятью формы наш коллектив занимается с 2015 года. Уже получен ряд патентов, подтверждающих высокий уровень разработок на его основе. Задача снабдить боевую одежду пожарных хлопчатобумажными вкладышами, наполнение которых состоит из рядов упорядоченно расположенных нитиноловых пружин, появилась благодаря нашим коллегам–студентам, которые служат пожарными. Например, соавтором разработки выступил магистрант кафедры, начальник пожарной части № 19 Железнодорожного района города Красноярска, Игорь Федорченко", — сообщила доцент кафедры Тамара Енютина.

Идея оказалась практичной и лёгкой в исполнении, «умный» вкладыш помещается прямо между гигиентическим и газонепроницаемым слоями одежды, может вшиваться в воротник куртки или помещаться в шлем, а образцы «прокачанных» нитиноловыми вкладышами перчаток уже прошли апробацию в борьбе с настоящим пламенем.

"Устойчивость стандартного боевого комплекта одежды пожарного в горящем здании 240 секунд. Предложенные нами вкладыши увеличат это время. В деле спасения людей и животных эти секунды могут оказаться решающими. Конечно, теплоотражательный костюм (ТОК–200), напоминающий скафандр, даёт до 600 секунд защиты — но эти костюмы используются в строго определённых случаях, например, при тушении пожаров в неблагоприятных климатических условиях или при повышенном тепловом воздействии. Наши вкладыши предназначены для повседневной форменной одежды. Они её почти не утяжеляют, а удорожание одного комплекта из–за нитиноловых вставок совсем незначительное, порядка пяти процентов", — уточнила Тамара Енютина.

"Мы отталкивались от идеи создания „воздушной подушки“ внутри перчатки или одежды. Нитиноловые пружины моментально нагреваются, раздвигают слои одежды, и эта своеобразная „подушка безопасности“ страхует руки и всё тело пожарного от соприкосновения с раскалёнными предметами. Например, можно взять в ладонь раскалённый металл или горящее дерево и удерживать его достаточно долго без вреда для себя. После использования перчатки, уловив снижение температуры окружающей среды, слои сами „сложатся“ до привычного размера", — отметила соавтор исследования, доцент кафедры техносферной и экологической безопасности Людмила Кулагина.

Сегодня подписано соглашение о вхождении научно-образовательных организаций Омской области в консорциум с ФИЦ ИВТ по созданию «Сибирского национального центра высокопроизводительных вычислений, хранения и обработки данных «СНЦ ВВОД».

Напомним, что ранее соглашение о намерениях в формировании такого консорциума уже подписали ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора, ФИЦ ИК СО РАН (Заказчик-застройщик «ЦКП «СКИФ»), «Большой университет» г. Томска, а также «Институт государственно-частного планирования» (г. Санкт-Петербург), являющийся оператором создания региональных научно-промышленных кластеров двойного назначения.

Со стороны Омского научного центра в консорциум входят Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского, Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омский государственный технический университет, Омский государственный университет путей сообщения, Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет, а также новый индустриальный партнер проекта ООО «Основа Дата Нэт».

Как отмечают в руководстве ФИЦ ИВТ, главная цель реализации проекта «СНЦ ВВОД» —  формирование суперкомпьютерной вычислительной сети, которая охватит все сибирские регионы. Пока сложился ее первый уровень в виде треугольника «Новосибирск – Томск – Омск». В каждом из регионов будет локализован свой сегмент будущей сети: в Новосибирске суперкомпьютерный дата-центр первого уровня (главными постановщиками задач которого станут ЦКП СКИФ и ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора), в Томске – дата-центр второго уровня (он станет резервом для новосибирского центра), в Омске – дата-центр третьего уровня, который станет решать вспомогательные задачи.

«Омская область обладает серьезными научными и образовательными компетенциями, но сегодня этот потенциал, на наш взгляд, остается несколько недооцененным, что мы надеемся исправить, в том числе, через сотрудничество в консорциуме», — отметил врио директора ФИЦ ИВТ Андрей Юрченко.

Следующим шагом станет сбор научных и образовательных задач для омского дата-центра, который завершится 1 мая этого года, а к лету должна быть утверждена «дорожная карта», содержащая конкретные параметры будущего объекта и сроки запуска его в работу.

Если же говорить о проекте в целом, то, как сообщалось ранее, одна из важных задач суперкомпьютерного центра «СНЦ ВВОД» – обеспечение вычислительными мощностями Центра коллективного пользования «СКИФ», который создается в наукограде Кольцово в рамках нацпроекта «Наука». На аппаратной платформе «СНЦ ВВОД» будет размещен цифровой двойник синхротронного центра – он позволит координировать строительство, виртуально тестировать работу станций в различных режимах, планировать экспериментальное время, в целом управлять процессами и обеспечивать безопасность объекта.