Сибирские ученые первыми в мире сделали цветной электропроводный пластик

Свойство электропроводности достигается за счет использования одностенных углеродных нанотрубок, однако их концентрация настолько мала, что не влияет на цвет и прозрачность материалов. Электропроводящие пластики необходимы в химической и горнодобывающей промышленности для рассеивания электростатических зарядов. О разработке сообщил член-корреспондент РАН Михаил Рудольфович Предтеченский на заседании президиума СО РАН.

— Что такое одностенная углеродная нанотрубка? Если взять лист графена, свернуть его в цилиндр диаметром порядка нанометра и длинной десятки микрон, мы получим как раз такую нанотрубку, — объясняет заведующий лабораторией теплофизики высокотемпературных сверхпроводников Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, сооснователь компании OCSiAl член-корреспондент РАН Михаил Рудольфович Предтеченский.

У таких трубок экстремально высокая прочность (в десятки раз крепче стали), выдающаяся химическая стойкость и термическая стабильность (выдерживают температуры свыше 1000 С), они очень хорошо проводят электрический ток. Добавленные в малых долях — несколько тысячных или десятитысячных — к другим материалам существенно меняют свойства последних.

Для того чтобы инкорпорировать трубки во что-либо, их необходимо расщепить с помощью специальных операций (например, используя ультразвуковую обработку, бисерные мельницы и прочее), затем стабилизировать специальными растворами. В исходное сырье включают не сами одностенные углеродные нанотрубки, а суспензию их содержащую, обычно в концентрации примерно 0,2%.

Именно так были получены электропроводящие цветные пластики. Они необходимы в химической и горнодобывающей промышленности для того, чтобы предотвратить накопление статического заряда на элементах оборудования. Одностенные углеродные нанотрубки образуют в материале токопроводящую сеть, которая рассеивает электростатические заряды, тем самым обеспечивая защиту.

Большая работа для «малой» авиации

На днях вице-премьер Дмитрий Рогозин сообщил о планах российского правительства отказаться от закупок иностранных гражданских самолетов. «Мы больше не будем поддерживать политику поощрения закупок иностранных самолетов в случае, если такого рода самолет может производиться в России. Это жесткий барьер, который мы запускаем для защиты национального рынка, исходя из того, что мы великая авиационная держава, и просто стыдоба закупать иностранные самолеты», – цитирует слова вице-премьера агентство Интерфакс.

Напомним, что для гражданской авиации Россия закупает самолеты в США, Франции и Германии. При этом порядка 900 самолетов зарегистрировано за рубежом. Это значит, что в случае дополнительных санкций ни один из них не сможет пересечь границу нашей страны, и мы фактически останемся без авиаперевозок.

Причем, на сегодняшний день доля России в мировых авиаперевозках составляют где-то 2,3 процента, что в пять раз меньше, чем было во времена СССР.

Разумеется, у нас еще остался научный и производственный потенциал, позволяющий восстановить авиационную промышленность, однако для этого потребуется достаточно много времени. Правительство РФ, конечно же, пытается поддерживать данное направление, однако (как это часто бывает) приоритеты у нас полностью смещены в сторону так называемой большой авиации. Данное направление по умолчанию признается стратегическим, а способность конкурировать здесь с такими гигантами, как Боинг или Айрбас, считается не только вопросом поддержки высокотехнологичной отрасли, но также и вопросом престижа страны.

В силу указанного приоритета на втором плане остается авиация общего назначения, до которой у государства «руки доходят» в последнюю очередь. По этому поводу нельзя не сожалеть, поскольку малые авиаперевозчики играют в жизни страны ничуть не меньшую роль, чем огромные авиалайнеры. Да и в принципе, невозможно представить развитие большой авиации без авиации общего назначения. Последняя, можно сказать, является неким базисом первой.

18 октября в пресс-центре ТАСС, по инициативе  департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии г. Новосибирска, состоялся круглый стол, посвященный развитию малой авиации Совсем недавно, 18 октября, в пресс-центре ТАСС (Новосибирск) как раз состоялся круглый стол, посвященный данной проблеме. Инициатором мероприятия выступил департамент промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии г. Новосибирска.

Как заметил один из докладчиков – президент ООО «Авиатехснаб» Владимир Костин, – авиацию общего назначения у нас по привычке называют «малой авиацией», что искажает представление о ее реальной роли для жизни страны. Особенно – для жизни наших сибирских регионов. «Здесь, в Сибири, – отметил он, – основой воздушного сообщения является авиация местных и региональных воздушных линий». Этот момент хорошо учитывался во времена СССР, для чего создавалась соответствующая инфраструктура. Не удивительно, что только в Красноярском крае в советское время насчитывалось 174 аэродрома для «малой» авиации. В Новосибирской области таких аэродромов было тридцать два.

По словам Владимира Костина, у нас в стране очень сильно преуменьшают роль авиации общего назначения. В основном – из-за плохого понимания этой роли. На самом же деле «малую» авиацию как раз стоило бы назвать «большой». Так, в развитых странах она дает треть прибыли от всех авиаперевозок. И, в принципе, такую же роль она должна играть и в нашей стране, но, к сожалению, из-за некоторых обстоятельств «малая» авиация стала у нас стремительно деградировать.

За годы рыночных реформ на этот сегмент просто махнули рукой, в итоге инфраструктура пришла в полное запустение. Так, в Красноярском крае, по словам Владимира Костина, на сегодняшний день осталось только 22 аэродрома, в Новосибирской области – не более шести. Правда, в правительстве НСО сейчас создана комиссия, которая займется этим вопросом и, возможно, половина аэродромов будет восстановлена. Сама по себе тенденция правильная, но восстановление инфраструктуры – лишь одна из составных частей процесса. Его развитию, к сожалению, мешает ненормальное (с позиции сегодняшнего дня) законодательство.

Владимир Костин отметил, что российский Воздушный кодекс не менялся еще с советских времен. И это несмотря на то, что в стране серьезно поменялся сам характер экономических отношений.

На сегодняшний день, замечает он, в Воздушном кодексе существует 27 тысяч правил, выставляющих серьезные препятствия развитию «малой» авиации. Для сравнения, в США таких правил всего восемьсот. То есть в 33 раза меньше!

По сути, авиация общего назначения опирается на частных владельцев небольших летательных аппаратов. В рыночных условиях такое положение вещей является нормой. И, собственно, развитие данного направления происходит, главным образом, как раз за счет «частников». В принципе, государство не запрещает частным владельцам приобретать летательные аппараты. Да, самолет или вертолет купить можно. Можно выделить взлетную площадку, построить ангар, нанять пилота. Но стоит вам начать эксплуатацию вашего самолета или вертолета, как тут же вы вступаете в противоречие с правилами Воздушного кодекса – вплоть до того, что вами заинтересуется прокуратура.

В Новосибирской области уже были примеры, когда частные владельцы закрывали свои небольшие аэродромы из-за постоянных «разборок» с правоохранительными органами, которые вмешивались в их действия, опираясь на упомянутые правила (абсолютно не отражающие реалии наших дней).

Представьте такую картинку (совершенно нормальную для западных стран). Скажем, вы являетесь фермером, владеющим обширными земельными участками. Вам необходимо регулярно обрабатывать свои посадки с воздуха (так делается во многих странах). С этой целью вы можете приобрести собственный летательный аппарат или обратиться к «частнику», оказывающему соответствующие  услуги. Дело вполне нормальное, обыденное. Но «частник» поставлен у нас в такие условия, что будет постоянно подвергаться штрафам за «нарушения» правил (давно уже не актуальных правил, но сохраняющихся в законе).

В силу указанных обстоятельств данный сегмент у нас не развивается. В итоге в запустении стоят старые аэродромы, а также не развивается отечественная авиационная техника. Как заметил Владимир Костин, сегодня в России может производиться только две-три марки летательных аппаратов, использующихся в авиации общего назначения. В каком количестве их буду производить, пока не понятно. Возможно, «поштучно». А для нормально развития дела нужны сотни таких машин. Пока же мы ориентируемся на зарубежных производителей – канадцев и чехов. Инвестировать в серийное производство отечественных аппаратов на сегодняшний день не представляет серьезной выгоды как раз ввиду низкого спроса на такую продукцию внутри страны.

Заметим, что страна, не способная произвести добротный небольшой самолет или вертолет, в принципе не сможет запустить и добротный авиалайнер. Это значит, что отечественное авиастроение необходимо развивать «пропорционально», всесторонне, обращая внимание и на «малую» авиацию, и на «большую».

Учтем к тому же, что прогресс не стоит на месте. Появляются новые двигатели, новые материалы, новая авионика, новые подходы к компоновке машин. Задержка на этом пути грозит нам окончательным отставанием. Например, американцы готовятся через пару лет выпустить авиалайнер, оснащенный новейшим трехконтурным двигателем (на 15% более эффективным, чем существующие сейчас двигатели). Если мы не «подтянем» свое двигателестроение до этого уровня, то все наши потуги конкурировать с Западом ничего не дадут. Откровенное старье вряд ли кого-то заинтересует всерьез.

К слову, сейчас мы столкнулись с ситуацией, когда для небольших летательных аппаратов уже нет подходящих отечественных двигателей, отвечающих современным требованиям. Приходится их заимствовать у тех же американцев. И в таких условиях разговоры об импортозамещении превращаются лишь в помпезные декларации. А ведь для начала нужно сделать не так уж и много – усовершенствовать отечественное законодательство. Что касается ученых, конструкторов и производителей, то пока еще, отметим, на их отсутствие жаловаться не приходится. 

Олег Носков

Антикризисная карта Родины

Чтобы перейти от стагнации к устойчивому развитию, России нужно преодолеть не только… (длинный-длинный перечень старых и новых изъянов), но и кардинально перестроить экономику в пространственном аспекте. «Москва+Петербург+нефтегазовые территории» — этой схемы недостаточно для самой обширной страны мира. Такова позиция участников международной конференции памяти академика Александра Григорьевича Гранберга.

Во время предыдущего кризиса 2008-2009 годов некоторые губернаторы пытались называть свои регионы «островками стабильности». Теперь это уже не проходит, показатели снижаются повсеместно. На Гранберговской конференции доктор экономических наук Надежда Николаевна Михеева из Института народнохозяйственного прогнозирования РАН привела данные по федеральным округам: в 2015 году прирост среднего валового регионального продукта (ВРП) дают только Северо-Кавказский (1,2%) и Дальневосточный (2,3%), но Сибирский уже в минусе на 3 процента. Хотя добыча полезных ископаемых (в физическом объеме) везде растет, и угленефтегазоносная Сибирь  не исключение, здесь прирост 1,9%. В январе-августе нынешнего года результаты несколько более утешительные, с положительным балансом ВРП уже в четырех округах. Но снова не в СФО, где среднее падение ВРП на 0,3% фактически равно среднероссийскому минус 0,4%.

Заместитель председателя Внешэкономбанка Андрей Николаевич Клепач показал обнадёживающую прогнозную диаграмму, на которой «дно кризиса» приходится на 2015-2016 годы, а затем начинается медленный подъем. Но страна накопила «долг по развитию»: за последние 25 лет Россия показывала среднегодовой прирост экономики на 0,5%, тогда как, по мнению экономиста, для долгосрочного устойчивого прогресса необходимо добиться 3-4%: «При росте в 2,5% и ниже доля России в мировом ВВП будет понижаться».  Как считает Андрей Клепач, «порог конкурентоспособности» делает преодолимым только добыча и экспорт нефти и газа. Эта сфера — локомотив национальной экономики не только для России. «Нефтегазовый сектор — высокотехнологичная отрасль, дающая мультипликативный эффект. Норвегия предоставляет научно-технологических услуг на 70 миллиардов долларов, снизив вдвое добычу нефти», — отметил замдиректора Института экономики и организации промышленного производства СО РАН член-корреспондент РАН Валерий Анатольевич Крюков.

Заместитель председателя Внешэкономбанка Андрей Николаевич Клепач показал обнадёживающую прогнозную диаграмму, на которой «дно кризиса» приходится на 2015-2016 годы, а затем начинается медленный подъем Впрочем, научная дискуссия на Гранберговской конференции велась в рамках темы именно «несырьевого развития» регионов и всей страны в целом. Чтобы национальная экономика росла в соответствии с более-менее оптимистическими прогнозами, необходима смена приоритетов. В том числе и бюджетного планирования. Андрей Клепач привел цифры: к 2025 году долю затрат на науку следует довести минимум до 1,7% ВВП при сегодняшних 1,1%, ещё более существенно нарастить вложения в образование и здравоохранение, а в транспортную инфраструктуру (без трубопроводов) — удвоить. «Только эти сдвиги сделают нас более или менее конкурентоспособными», — считает замглавы Внешэкономбанка.

В правительственной «Концепции-2020» большая ставка делается на «инновационные регионы», но сегодня прогресс «умных» отраслей и технологий наблюдается, как и прежде, в Москве, Санкт-Петербурге, Московской и Ленинградской областях, в некоторых регионах центральной России и Татарстане.

Кстати, подобная картина характерна и для ряда бывших социалистических стран. Доктор Станка Тонкова из Университета национальной и мировой экономики (София) рассказала, что в Болгарии и после вступления в ЕЭС в 2000 году сохраняется мощная диспропорция в пользу Юго-Западного региона, где находятся столица и второй по величине город Пловдив. «Схожесть с Россией удивительная и даже настораживающая», — отреагировал на сообщение коллеги Валерий Крюков.

Для гармонизации своей экономической карты Болгария уже приняла два специальных закона о региональном развитии, в 2004 и 2008 годах, сейчас готовится третий. Россия и здесь идет особым путем, узаконивая льготы в особых локусах, больших и малых — будь то целиком Дальний Восток или компактные наукограды. Учёные-экономисты немало потрудились над тем, чтобы «выделить в сухой остаток» именно территориальные и именно несырьевые компоненты хозяйственной деятельности (в том числе и для будущего законотворчества).  Надежда Михеева рассказала о результатах сравнения  «потенциала  нересурсного роста» регионов России. Методика оценки учитывала факторы, распределенные по четырем группам: агломерационные (плотность населения, доля горожан, удельная длина автодорог с твердым покрытием), человеческие (процент людей с высшим образованием, продолжительность и качество жизни, миграционный баланс), инновационные (от количества патентов на 10 000 населения до доли высокотехнологичных производств в ВРП) и относящиеся к малому бизнесу, поскольку именно он «самый региональный» и «самый несырьевой».

На лидирующие позиции вышли, как и ожидалось, Москва, Санкт-Петербург, столичные области плюс Нижегородская и Татарстан, а также благодатный во всех отношениях (включая сочинский проект) Краснодарский край. Из сибирских субъектов Федерации в первую десятку (точнее, девятой) попала только Новосибирская область. Экономистов логика «развития развитого» не вполне устраивает. Андрей Клепач считает, что России нужна «новая пространственная стратегия». Он бегло обрисовал её контуры. Прежде всего, в оборот вводится такая территориальная единица как макрорегион (не всегда совпадающий с федеральным округом) с определенными полномочиями в экономическом планировании и администрировании. Пункт второй: построение опорной инфраструктурной сети, обеспечивающей «удержание пространства» и его сбалансированное развитие. Это не просто «дороги с твердым покрытием» как фактор чисто регионального прогресса, а магистрали, составляющие транспортно-логистический каркас всей (именно всей, «до самых до окраин») России.

Следующим элементом новой стратегии Андрей Клепач назвал «…ограничение крупных имиджевых проектов в пользу проектов, направленных на устранение пространственных диспропорций». И объяснил на примере Сочи. С одной стороны, полуторатриллионные вложения  стимулировали развитие всего региона, задали новые стандарты городской среды и спортивно-туристических услуг. С другой же стороны, вопрос стоит о национальных приоритетах. По словам замглавы ВЭБ Сочинский проект по стоимости равен семи годам господдержки агропромышленного комплекса, в чем заинтересованы все регионы и страна в целом. Или двухлетним затратам на развитие всей науки и технологий в России (а если мерять только «в Академиях наук», получится больше).

Триллионы, уходящие на «инвестиции в престиж», Андрей Клепач предлагает перенаправить на  «мегатранспортные проекты»: например, будущую трассу высокоскоростных поездов Москва-Казань довести до границы с Китаем,  завершить Северный широтный ход, построить «Белкомур» (железную дорогу Белое море—Коми—Урал) и  «Меридиан» — автомагистраль  между Белоруссией и Казахстаном.

Требуют пересмотра и точки роста инновационных кластеров. Правительство, по словам А. Клепача, таковых выделило 25, но это «…поддержка того, что традиционно и так сложилось — расходы на НИОКР по государственным программам сконцентрированы в Москве, Питере, в меньшей степени в Поволжье. Нужны существенные подвижки, иначе у нас так и останется крайне деформированная структура с огромными экономиками столичных и нефтегазовых регионов при проседании всей остальной, глубинной России… Изменить эту модель было бы очень важно — иначе высоких темпов развития всей страны мы не получим».

Наконец, построению сбалансированного экономического пространства должны способствовать общероссийские стандарты и гарантии социальных услуг и развития человеческого капитала, пока существующие лишь на слайдах Андрея Клепача и его коллег. Условия  Якутска и того же Сочи полностью уравнять не удастся никогда, но если школьников в этих регионах учат по единым образовательным стандартам, то почему бы не обеспечить им одинаково вкусные и полезные завтраки, интересный летний отдых, возможности для развития талантов? О том, насколько важен для экономики «человеческий фактор», писала еще академик Татьяна Ивановна Заславская. Но поставленные ей проблемы и сегодня вызывают, выражаясь политкорректно, большую озабоченность.

Андрей Соболевский

Алтайский край примет участие в создании Сибирского селекционно-семеноводческого центра

Алтайский государственный университет совместно с Федеральным исследовательским центром Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук приступает к реализации научно-образовательного проекта в области селекции и семеноводства. Проект создания Селекционного центра будет реализован в рамках программы «Сибирская биотехнологическая инициатива».

Как сообщили в АлтГУ, переговоры об участии Алтайского госуниверситета в этом проекте состоялись на площадке  инновационного форума OpenBio-2016, прошедшего на прошлой неделе в новосибирском наукограде Кольцово. В ходе встречи директор Алтайского центра прикладной биотехнологии АлтГУ Дмитрий Дурникин не только переговорил с руководством Федерального исследовательского центра Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук о сотрудничестве в реализации данного проекта, но и предложил расширить его название до «Селекционный и семеноводческий центр».

- Вывести новый сорт картофеля или пшеницы – это полдела, - отметил Дмитрий Дурникин. - Надо еще наработать качественный семенной запас по указанному сорту, который в дальнейшем можно будет использовать в сельском хозяйстве. Это второе важное дело! И третий этап – массовое производство элитных семян сельскохозяйственных культур. Все эти задачи, а также ряд образовательных направлений входят в программу работы Центра.

Алтайский госуниверситет заинтересован в совместной реализации селекционного, семеноводческого и образовательного направлений проекта. В целом, это будет совместный научно-образовательный конгломерат двух научных центров – Алтайского госуниверситета и ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН, финансируемый из федеральных средств.

- Сегодня ощущается серьезная нехватка высококвалифицированных специалистов в области селекции и семеноводства. Старое поколение профессионалов уходит и нам нужна молодая перспективная смена. Поэтому наш конгломерат будет решать и задачу по воспитанию нового поколения не просто ученых, а ученых-практиков, - подчеркнул Дмитрий Дурникин.

Как отметили в АлтГУ, для дальнейшей проработки проекта «Селекционный центр» в рамках «Сибирской биотехнологической инициативы» в начале ноября запланирована встреча рабочих групп на площадке одного из научных центров Сибири.

«Умный город» ставит нас перед дилеммой

Фантастический сюжет из «Терминатора», когда интеллектуальная сеть SkiNET обрела свободу воли и привела к «восстанию машин», возможно, содержит в себе определенную долю реалий ближайшего будущего. Нет, речь не идет о том, что человечество окажется во власти безжалостных роботов, но все же цифровая революция, преобразуя нашу повседневную жизнь, потребует от нас пересмотреть некоторые ценности. В частности – пересмотреть представление о совершенно изолированном от внешнего наблюдения приватном пространстве.

Дело в том, что логика развития смарт-технологий, одним из воплощений которого является создание «умных домов» и «умных городов», для своей полной реализации нуждается в «доверительных» отношениях между человеком и машиной. Точнее, человек, предоставляя технике выполнять за себя массу рутинной работы, будет делать это отнюдь не «за так». Ему придется доверить машине массу данных о себе самом, о своей работе, о своем распорядке дня и даже о своих эмоциональных переживаниях.

Как мы уже писали ранее, недавно в рамках фестиваля науки EUREKA!FEST-2016 состоялся Дискуссионный форум «Поселения XXI века: условия прорыва в будущее». Естественно, не обошлось и без обсуждения темы «умного города». Раскрывая данную тему, руководитель центра компетенций по смарт-технологиям НГУ Руслан Пермяков заметил, что «умные технологии» невозможно полностью применить к отдельно стоящему зданию.

Необходимо формировать именно «умный город» как особую среду, состоящую из «умных домов», поскольку без обмена информацией с внешним миром такая система не работает. А для этого, как мы понимаем, необходима соответствующая инфраструктура. Отдельные элементы по большому счету здесь ничего принципиально не решают.

Но главное, отмечает Руслан Пермяков, – это готовность самих жителей «умного города» принять неизбежные последствия своего выбора в пользу смарт-технологий. Только осознав этот момент, можно будет заняться их внедрением. Собственно, о каких последствиях идет речь? Чтобы это понять, необходимо четко определиться с тем, что мы все-таки считаем «умным городом» и смарт-технологиями. К сожалению, у нас в этом плане есть некоторая путаница.

В настоящее время рынок предлагает нам большой список якобы «умных» вещей. По сути, весь их «ум» сводится к тому, что мы в состоянии управлять ими дистанционно с помощью компьютеров или смартфонов. Например, есть «умные кофеварки», управляемые таким вот образом. С точки зрения Руслана Пермякова, никакого «смарта» в подобных вещах нет.  «Мы умеем, – говорит он, – преобразовывать некую информацию, получать ее на свои планшетники или еще куда-то. Но, между нами говоря, какая тут разница – нажал ли ты кнопку на кофеварке механически, дернул рубильник или нажал пальцем на планшетник?». То же самое, в принципе, происходит со многими остальными «умными» (якобы) вещами. В любом случае здесь вы сами должны постоянно вмешиваться в процесс, принимать решения за машину. Действительно, где здесь у машины «ум»? Процессор лишь воспроизводит программу, которую в него заложили.

Что же тогда нам понимать под «умной вещью» или под «умной средой»?

«Для меня умная среда, – разъясняет Руслан Пермяков, – это среда, которая подстраивается под мои потребности без моего напоминания. Скажем, я просто иду, и эта среда меняет вокруг меня пространство так, чтобы мне не нужно было что-то делать руками. Тем самым она позволяет мне сконцентрироваться на моих интересах, на моих задачах, не задумываясь о каких-то сиюминутных вопросах».

Рассмотрим это на примере «умной» кофеварки. Ключевой вопрос здесь, считает Руслан Пермяков, – а хочу ли я в данный момент выпить кофе или нет? То есть «умная» кофеварка должна обладать возможностью это «понять» и самостоятельно «принять решение» без напоминания человека. На первый взгляд, звучит такое заявление как фантастика, тем не менее, именно на реализацию подобных задач нацелены смарт-технологии.

Умная среда должна подстраиваться под потребности человека без его напоминания, т.е. должна управляться его мыслями, эмоциями, состоянием Применительно к той же кофеварке для нее нужно разработать модель ЛИЧНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КОФЕ и открыть доступ к анализу конкретной ситуации. Сюда входят, например, итоги встреч, время суток, планы на день, температура тела, состояние здоровья, количество выпитого кофе уже до этого и так далее.  Понятно, для того, чтобы кофеварка смогла «угадать» вашу потребность на конкретный день и час, необходимо обработать большое количество информации. Технологически ей придется собрать через систему API внешних и внутренних сервисов огромный массив данных, касающихся лично вас. Сюда может войти геопозиция, календарь, фитнес-трекеры, деловые и личные записи, доступы к медицинским показателям и записям/рекомендациям личного врача. Для обработки информации  потребуется алгоритмизация ее анализа, и вся эта система должна быть включена в экосистему вашего «умного дома».

Что следует из сказанного, почему мы ставим вопрос о возможных последствиях применения таких систем? Как вы успели заметить, даже для чашки кофе мы делимся и распространяем по сети довольно чувствительную личную информацию: планы и местоположение на день, состояние здоровья, основу для анализа BigData и так далее. Этот принцип мы можем перенести на функционирование всего «умного дома» и далее – всего «умного города».

«Когда мы создаем эту экосистему, – говорит Руслан Пермяков, – и продолжаем ее на поселение, на территорию, мы должны понимать, что снимаем с человека решение каких-то рутинных вещей. Мы перекладываем это на какую-то суперсистему, которая начнет принимать решение за нас. Тем самым мы как бы делегируем это право машине. И как раз здесь мы можем попасть в очень «интересную» ситуацию, поскольку на сегодняшний момент мы даже не можем представить себе, какие последствия будет нести социум в случае внедрения таких технологий в нашу повседневную жизнь».

Дело в том, что на основе данных, предоставляемых «умной» технике для анализа ситуации, человек практически полностью раскрывает свою личную жизнь. Мало того, он дает материал для составления своего психологического портрета и анализа социальных связей. «Когда мы начнем отдавать эти данные в большие системы, мир может измениться», – отметил Руслан Пермяков. Он сослался на недавние исследования американцев, показавших, что даже поисковая система Googl может активно влиять на наш выбор, определенным образом отвечая на наши запросы в сети.

Не случится ли так, что «умная» система, детально нас «изучив», будет не просто способствовать нашему комфорту, но и непредсказуемым образом навяжет нам какие-то привычки, просто сделав нас ведомыми в возникшей системе отношений между человеком и машиной? Теоретически, специалисты не исключают такой возможности. Это процесс уже потихонечку начался, считает Руслан Пермяков. Уже сегодня, по его словам, часть людей фактически управляется компьютерами. Компьютеры уже не только осуществляют сложные вычисления, но и дают человеку подсказки и советы. Причем, современные когнитивные технологии позволяют «умной» машине распознавать человеческую речь и вступать в диалог со своим хозяином.

И в этих условиях, подчеркивает Руслан Пермяков, принципиальное значение будет иметь наше доверие системе. Поэтому, по его словам, новый технологический прорыв, связанный с созданием «умного города» как большой системы, будет происходить на стыке IT  и социальных наук, поскольку общество должно будет смириться с ситуацией, когда не останется каких-то личных тайн. С точностью сказать, что же произойдет на самом деле, почти невозможно. Например, станет ли наша жизнь более безопасна или, наоборот, безопасности станет меньше?

Впрочем, рисовать жуткие апокалиптические картины, скорее всего, преждевременно. Достаточно вспомнить историю развития техники, чтобы понять, что страхи здесь зачастую преувеличивались. Вспомним, что было на начальных этапах индустриализации. Человечество не погибло, хотя технические нововведения оказались достаточно болезненными (в том числе и для природы). Сейчас, по большому счету, мы  находимся на аналогичном рубеже. Поэтому нельзя исключать негативной ответной реакции какой-то части общества на широкое внедрение смарт-технологий. Но, с другой стороны, на наших глазах зарождается поколение, которое абсолютно готово жить по-новому.

Олег Носков

«Зеленая» инфраструктура Новосибирска

В сознании сибиряков, к сожалению, присутствует один нехороший стереотип. Мы привыкли считать себя жителями суровых краев, в силу чего оправдываем серость и однообразие наших городов. Мол, из-за климатических условий у нас не может быть захватывающе красивых скверов и парков, как, например, в Сочи. На юге, да – там всё понятно. Там и пальмы, и платаны, и кипарисы, и магнолии. А здесь, в Сибири, вроде как совсем не до этого. Поэтому мы смиряемся с тем, что вокруг нас растут унылые тополя, клены, березы и кое-где – пихты и ели. Почти никакого разнообразия. Количество видов декоративных растений и кустарников можно пересчитать по пальцам.

Многие, наверное, считают, что в Сибири так и должно быть. Дескать, у нас тут не Сочи – чем богаты, тем и рады. Но на самом деле это – заблуждение. На Дискуссионном форуме «Поселения XXI века: условия прорыва в будущее» была основательно, буквально по полочкам,  разобрана тема «Зеленой» инфраструктуры Новосибирска. Разобрана она была, естественно, с чисто научных позиций, благодаря чему слушателям открылись неожиданные стороны этой проблемы.

Начнем с того, что в течение полутора десятков лет горожане наблюдают прямо-таки безжалостное отношение к зеленым насаждениям, когда с разрешения руководства высвобождаются участки под так называемую «точечную» застройку. Этот факт имеет место быть, и отрицать его бессмысленно. Однако корень проблемы в другом.

С точки зрения цивилизованной урбанистики сами по себе деревья и кустарники – безотносительно к их состоянию – еще не являются абсолютной ценностью в условиях городской среды. Вопрос в том, как они вписаны в эту городскую среду, каково их эстетическое значение.

По большому счету, всё в конечном итоге упирается в качественный уровень ландшафтного дизайна. Только рассматривая проблему с этих позиций, мы можем судить о том, насколько развита в городе «зеленая» инфраструктура.

Что касается подходов к озеленению сибирских поселений, то здесь ландшафтным дизайнерам и работникам парковых хозяйств никак не обойтись без поддержки ученых-ботаников, профессионально изучающих условия произрастания тех или иных растений, имеющих адекватное представление о разнообразии видов и форм, способных хорошо чувствовать себя в наших суровых краях. Без этой научной поддержки вы как раз рискуете получить унылый, однообразный ландшафт. Что в какой-то мере сейчас у нас и происходит.

В целом ситуация с природным «зеленым» каркасом Новосибирска в настоящее время выглядит следующим образом. По словам заведующей кафедрой ботаники и экологии НГПУ Светланы Гижицкой, здесь можно выделить четыре типа природных сообществ:

  1. Природное наследие города, куда можно отнести Приобский сосновый бор и лесопарки на его основе, березовые леса, долинные тополевые леса, пойменные кустарники;
  2. Комбинированные зеленые насаждения, куда входит дендрологический парк Новосибирска, комплекс парков и экспозиций Центрального сибирского ботанического сада СО РАН;
  3. Культурные зеленые насаждения: Первомайский сквер, Нарымский сквер, Центральный парк культуры и отдыха, Парк «Городское начало» и т.д.;
  4. Стихийное восстановление растительности: заросли клена ясенелистного на заброшенных территориях с небольшим участием других видов (березы, тополя, ивы).

Главный вопрос: что в настоящее время надлежит делать с этим природным каркасом, и какие здесь возникают проблемы?  «Мы видим, – отмечает Светлана Гижицкая, – что в центре города – с точки зрения эколога – находится практически пустыня. Парковых сообществ у нас практически не наблюдается и это, конечно, плохо». Приятным исключением в данном случае является юго-восточная часть Новосибирска. Конкретно – Советский район, где в городскую черту встроено много природных зеленых массивов. «Мы видим, – говорит ученый, – насколько это правильно и красиво. Соответственно, нужно стараться делать так, чтобы в центральной части города увеличились зеленые насаждения там, где это возможно – за счет вертикального озеленения, за счет озеленения улиц, за счет внутриквартального озеленения и так далее».

В то же время даже те парки, что еще сохранились в городском центре, требуют, по мнению Светланы Гижицкой, существенных реконструкций. Дело в том, что Новосибирск – город молодой, и пока еще мы не сталкивались с проблемой старения парков. Это понимание приходит к нам только сейчас, однако осмысление проблемы пока еще происходит стихийно, по воле неожиданно возникающих обстоятельств.  

«Какой-то программы на данный момент, к сожалению, у нас нет. Мы просто вырубаем старые деревья, а на их месте высаживаем новые. А иногда вообще не высаживаем. На самом деле нам необходимо понять реконструкцию парков системно», – заметила Светлана Гижицкая.

В настоящее время новосибирские парки – в силу деградации – по сути своей представляют запущенные парковые рощи с отсутствием напочвенного покрова и декоративных кустарников. Видовое разнообразие здесь минимально – не более 14 видов на 100 кв. метров. По словам специалиста, этого очень мало. Этого совсем недостаточно для формирования эстетически привлекательного ландшафта. Видовая насыщенность должна быть увеличена как минимум в два раза. В первую очередь это касается кустарников и травянистых декоративных многолетников.

Тем не менее, в чисто «техническом» плане указанная проблема вполне решаема, считает Светлана Гижицкая. Главное, подойти к ее решению грамотно (с научной точки зрения) и творчески. Специалисты, в принципе, могут предложить достаточно много хороших вариантов. Всё, как всегда, упирается в политическую волю руководителей города. Иными словами, если мэрия Новосибирска поставит перед собой такую задачу, сформирует соответствующую программу, то хорошие решения не заставят себя ждать.

Первое, что необходимо будет сделать на практике – это восстановить систему питомников, поскольку большая часть посадочного материала завозится сейчас коммерческими фирмами. Этого совершенно недостаточно. Кроме того, это довольно накладно. Вдобавок ко всему, сюда зачастую завозятся не районированные виды и сорта.

Учитывая сказанное, обратим внимание на то, что на территории Новосибирска находится такое замечательное учреждение, как ЦСБС СО РАН, обладающий колоссальной коллекцией декоративных деревьев, кустарников и травянистых растений. По словам Светланы Гижицкой, эта коллекция насчитывает сейчас свыше 3,5 тысяч видов! Но на практике из имеющегося многообразия едва ли реализуется хотя бы 10 процентов. Главная причина, о чем мы сказали,  – в отсутствии собственных питомников, способных дать городу в больших объемах качественный посадочный материал.

По большому счету, наши ученые в состоянии осуществить взаимодействие с мэрией Новосибирска по этому вопросу, в том числе и по вопросу организации питомника. И я полагаю, что такое желание у них есть. Осталось только дождаться встречного шага со стороны городских чиновников. Правда, абсолютной уверенности в том нет. Общественность потихоньку приучают к тому, что на лучшее в наших «суровых краях» рассчитывать будто бы не приходится (причем, это касается не только ландшафтного дизайна, но даже качества дорожного полотна). В этой связи, как мне кажется, в диалог с общественностью должны вступить сами ученые, представив жителям города варианты новой «зеленой» инфраструктуры.

Олег Носков

Измененная структура

Как сделать имплантаты, которые разлагались бы в организме, выполнив свою функцию, накопители водорода для энергетики будущего или строительные материалы для лучшего звукопоглощения и защиты от землетрясений? Известные материалы уже не могут соответствовать растущим требованиям. На смену им приходят материалы гибридные.

«Гибридные материалы — это смесь разных, часто совершенно разнородных, материалов в одном. Важную роль в них играет не только состав, но и взаимное расположение отдельных составляющих, иными словами — внутренняя архитектура гибрида. С ее помощью можно управлять свойствами этого материала. Например, если мы привнесем в какой-то материал спиралевидную внутреннюю структуру, то она улучшит его механические свойства, причем выигрыш будет и в прочности, и в пластичности», — поясняет заведующий лабораторией «Гибридные наноструктурные материалы» НИТУ МИСиС, победитель третьего конкурса мегагрантов, доктор естественных наук, профессор Юрий Эстрин.

«Добавить» в материал структуру можно по-разному. Например, металлы и сплавы подвергают огромным деформациям. Так, при равноканальном угловом прессовании (РКУП) материал продавливают через угловой канал. Хотя заготовка при этом и претерпевает огромные деформации, ее сечение остается неизменным, что позволяет многократно проводить над ней эту «экзекуцию». Постоянство формы заготовки отличает этот метод от традиционных, таких как ковка или прокатка. При этом внутренняя структура материала измельчается вплоть до наноразмера. «Такая процедура повышает прочность металлов в несколько раз, а сплавов — на 20-40%», — говорит Эстрин. «Значит, для выполнения конструкционной задачи требуется меньше материала. А в случае гибридных материалов удается получить и требуемую внутреннюю архитектуру, и связанные с ней характеристики материала», — поясняет ученый.

 пресс-служба НИТУ МИСиС Исходя из этого принципа, ученые в лаборатории профессора Эстрина работают над созданием материалов с новыми свойствами. «Мы подвергаем два или несколько материалов совместной интенсивной деформации, чтобы, с одной стороны, получить задуманную внутреннюю архитектуру гибрида, а с другой стороны, одновременно добиться их наноструктурирования, которое повышает механические характеристики и меняет физические свойства», — отмечает Эстрин.

Для машин

Наноструктурирование и гибридизация открывают и другие возможности использования материалов. Так удается улучшить способность металла или сплава принимать молекулы водорода. Этот газ сейчас рассматривается как возможная альтернатива углеводородному сырью, поэтому материалы, способные его накапливать и хранить, в перспективе могут быть использованы в батареях для новой энергетики.

«Один из таких металлов — магний, он способен накапливать водород в больших количествах. Но отдает он его очень медленно, и для ускорения этого процесса требуются нежелательные высокие температуры. Мы работаем над тем, чтобы с помощью наших методов повысить скорость отдачи водорода, что позволит делать это при более низких температурах», — уверен Эстрин.

Имплантаты, которые разлагаются

«Сейчас пошла мода заниматься созданием биоразлагаемых имплантатов. Это и понятно, ведь есть область хирургии, где долгое пребывание имплантата в организме не требуется или нежелательно. Это относится к стентам и в некоторых случаях — к костным имплантатам, когда требуется их оперативное удаление после того, как они сослужили свою службу или вызывают осложнения. Если такой имплантат или стент сделать из материала, который будет рассасываться сам по себе, то повторной операции не потребуется», — говорит Эстрин, добавляя, что в его лаборатории это одно из направлений работы, применительно как к металлическим, так и к полимерным биоматериалам.

На роль материала, из которого могут быть сделаны такие саморазлагающиеся имплантаты, претендует магний. У него отличная биосовместимость. По словам профессора Эстрина, суточная норма этого металла для человека — 400 мг в сутки, а максимально допустимая — 800 мг​. Поверхность сплавов магния в биологической среде разрушается на глубину менее микрона в сутки. «Поэтому имплантат размером, скажем, 5 см на 5 см будет отдавать в организм не более 4 мг магния в сутки, что на два порядка ниже порога токсичности», — отмечает Эстрин.

Магний и его сплавы обладают хорошими механическими характеристиками и, главное, являются биорезорбируемым. «Но проблема в том, что магний растворяется слишком быстро. И часто это связано со всякими неприятными побочными явлениями — выделением водорода в газообразном состоянии. Выделение пузырьков водорода, или «вскипание» жидкости, окружающей имплантат, препятствует контакту костной ткани с ним. Поэтому нужно подобрать скорость рассасывания имплантата так, чтобы подавить эту бурную начальную реакцию и выровнять время на залечивание ткани и рассасывание имплантата. Если имплантат рассасывается слишком быстро, то кость не успеет консолидироваться, если же это происходит слишком медленно, то фактически теряется преимущество биорезорбируемости», — говорит Эстрин.

Единство во множестве

«Еще до начала работы в МИСиС я начал заниматься геометрическими формами, которые позволяют разбить материал на элементы, самозацепленные внутри структуры за счет геометрии и взаиморасположения. Мы с коллегами назвали это топологическим самозацеплением, и термин «топологически самозацепленные материалы» уже укоренился в литературе», — говорит Эстрин.

Целостность таких структур обеспечивается геометрией составляющих их блоков. При этом не требуются ни соединительные элементы, ни связующая масса. Профессор Эстрин и его коллеги нашли ряд геометрических форм, позволяющих реализовать принцип топологического самозацепления.

По словам ученого, объекты с такой структурой лучше поглощают звук, чем изготовленные из того же материала, но цельные, и диссипируют ударную энергию (то есть превращают ее в другие, не механические формы энергии) эффективнее, чем монолитные структуры. Поэтому использование этого принципа в строительстве, особенно в сейсмоопасных регионах, открывает интересные перспективы, уверен ученый.

Результат испытаний керамической пластины и пластины, составленной из самозацепленных керамических блоков и гибрида из керамических блоков и резины. Массивная пластина разрушается, а составная пластина из замозацепленных блоков испытывает пластическую деформацию. Изображение: пресс-служба НИТУ МИСиС

 пресс-служба НИТУ МИСиС «Магистральная трещина не проходит через пластину, составленную из топологически самозацепленных блоков, затупляясь на поверхностях раздела между соседними блоками. Если же блоки такой структуры разрушать поодиночке, случайным образом, то она сохранит свою целостность и не развалится, пока не будет разрушена четверть блоков, тогда как монолитная пластина разрушилась бы уже при первом повреждении. Эта уникальная невосприимчивость к локальным повреждениям — замечательное свойство топологически самозацепленных структур. Кроме того, в них можно совмещать любые, даже крайне разнородные материалы, тем самым придавая гибриду многофункциональность», — говорит Эстрин.

Искусственные мышцы

«Особенно интересно комбинировать топологически самозацепленные структуры с материалами, обладающими эффектом памяти формы. Будучи продеформированными, детали из этих материалов возвращаются к исходной форме при нагреве выше некоторой критической температуры. Эффектом памяти формы могут обладать как металлические, так и полимерные материалы, и мы работаем как с теми, так и с другими. В сочетании с топологически самозацепленными структурами они позволяют менять жесткость и несущую способность гибрида «на заказ», когда того требует ситуация», — рассказывает Эстрин об одном из направлений исследований лаборатории. Пропуская электрический ток через элементы таких гибридных материалов и тем самым нагревая материал до температур выше критической, исследователи могут управлять изменением формы и жесткости материала.

Красноухая черепаха Trachemys scripta elegans «Этот механизм подобен тому, каким красноухие черепашки управляют жесткостью соединительной ткани, находящейся у них под панцирем. Структура взаимопроникающих блоков соединительной ткани оставляет ей достаточную гибкость для нормальных отправлений функций организма в обычных условиях, но позволяет им замкнуться в жесткий слой в случае опасности, например при ударе или падении. Здесь то же самое: мы можем в нужный момент подать стимул и структура станет более жесткой», — пояснил Эстрин. Такие исследования начались недавно, но в будущем могут привести к новым приложениям, например в робототехнике или биомедицине.

«Этот небольшой экскурс в работу лаборатории позволил взглянуть на исследования, которые мы проводим и которые кажутся нам особенно перспективными. При всей разноплановости их объединяет общность концепции гибридных материалов. Будущее покажет, насколько плодотворна эта концепция и к каким новым решениям в дизайне новых материалов она приведет», — заключил беседу профессор Эстрин.

Квантовые компьютеры, возможно, будут делать из алмазов

Физики впервые смогли создать кубит и оптический транзистор на основе алмазов с «включенными» в них атомами кремния – этот результат позволит создать квантовые компьютеры нового типа и расширить возможности установок для квантовой криптографии. Результаты исследования, проведенного учеными Гарвардского университета, Российского квантового центра, Физического института имени Лебедева и других научных центров, опубликованы в престижном научном журнале Science.

«Такие алмазы могут служить хорошей основой для создания достаточно простых и надежных квантовых компьютеров, они могут работать в качестве элементов для оптических квантовых сетей, сверхчувствительных сенсоров», – говорит соавтор исследования Денис Сукачев, постдок Гарвардского университета, сотрудник Российского квантового центра и научный сотрудник ФИАНа.

Множество научных групп сейчас пытаются создать универсальный квантовый компьютер, в эти проекты вкладывают средства многие правительства и крупнейшие корпорации, например, Google и IBM. Вычислительные элементы таких компьютеров – кубиты – построены на основе квантовых объектов: ионов, охлажденных атомов или фотонов, способных находиться в суперпозиции нескольких состояний.

Это свойство позволяет квантовым компьютерам одновременно, за один такт, делать сразу множество вычислений. Квантовые компьютеры, как ожидается, смогут справляться с задачами, для решения которых самым мощным классическим компьютерам потребовались бы миллиарды лет.

На пути создания квантовых машин возникает проблема – неустойчивость кубитов. Они очень быстро теряют свои состояния, и вычислительные операции не удается провести. В последние годы активно развиваются технологии создания кубитов на базе сверхпроводящих контактов Джозефсона – элементов, где два контакта разделены тончайшим слоем диэлектрика, сквозь который электроны могут туннелировать. Благодаря этому свойству такие кубиты ведут себя как квантовые объекты: могут находиться в суперпозиции двух состояний, могут запутываться, но при этом достаточно устойчивы. Именно на базе таких кубитов строит свои квантовые устройства компания D-Wave, недавно такой кубит удалось создать ученым Российского квантового центра и МФТИ.

Однако у сверхпроводящих кубитов есть свои недостатки: они работают в микроволновом диапазоне, в то время как для передачи данных намного удобнее использовать оптические частоты. Группа ученых из Гарварда, РКЦ, ФИАНа, университета Ульма (Германия) под руководством члена международного совета РКЦ, профессора Михаила Лукина, смогла показать, что алмазы с кремниевыми вакансиями («центрами окраски») могут быть хорошей альтернативой сверхпроводящим кубитам.

В таких алмазах есть дефекты кристаллической решетки – один из атомов углерода заменен атомом кремния. «Это по сути ион, который уже захвачен, находится в твердом теле, в кристаллической решетке. При этом ему не нужна система лазерного охлаждения, не нужна сложная и дорогая ионная ловушка, и такой ион может «работать» в оптическом диапазоне – то есть ему не нужен интерфейс для преобразования «микроволновых данных» в «оптические», – говорит Сукачев.

Он и его коллеги в эксперименте смогли привести два кремниевых дефекта в одном алмазном нановолноводе в состояние квантовой запутанности, что необходимо для квантовых вычислений.

«Мы продемонстрировали квантовое перепутывание двух центров окраски. Получили два запутанных кубита, которые является главным строительным элементом для многих схем обработки квантовой информации. Сейчас мы работаем над высокоэффективной передачей возбуждения с одного центра окраски на другой. Это необходимо для квантовых вычислений, обмена информацией. Возбужденный атом кодирует единицу, невозбужденный кодирует ноль, смена состояний – логическая операция, необходимая для работы компьютера», – говорит Сукачев.

Кроме того, ученым впервые удалось создать оптический транзистор на основе таких алмазов – управляющий лазерный импульс смог переключить кремниевый дефект в алмазе в иное состояние и «запереть» сигнальный (или контрольный) фотон.

«Сверхпроводящие кубиты разрабатывают уже много лет, у них большая фора, но, возможно, что первые полноценные квантовые компьютеры будут созданы на базе алмазов», – считает Сукачев.

Дорожный эксперимент

Весной мы рассказывали о технологии ремонта дорог, предложенной учеными Института химии твердого тела и механохимии СО РАН на форуме «Городские технологии». Напомним вкратце, о чем тогда шла речь.

Началось все сорок лет назад, когда к химикам обратились представители еще советской строительной организации «Сибакадемстрой». Строителям часто приходится прокладывать возле своих объектов временные дороги, обычно в этих целях использовали бетонные плиты, которые потом просто выбрасывались или закапывались в грунт. Способ, прямо скажем, дорогой, нужна была более дешевая альтернатива. И ученые предложили использовать для дорожного покрытия золошлаковые отходы ТЭЦ. Первые эксперименты оказались удачными и в окрестностях Академгородка на протяжении нескольких лет. Но затем, по разным причинам, эти разработки на долгое время остались невостребованными. Дороги у нас предпочитают делать традиционным способом – на основе асфальтобетона. В России это также самый распространенный тип дорог. Но наши климатические условия весьма пагубны для него. Стоит температуре понизиться до -22 градусов (что в сибирскую зиму в порядке вещей), и асфальт становится хрупким, начинает крошиться под колесами транспорта. А летом, при нагреве поверхности свыше 35 градусов, наоборот – начинает плавиться.

Различные добавки позволяют сдвинуть зону хрупкости/пластичности лишь на несколько градусов, не решая проблему в принципе. Зато – ведут к заметному удорожанию самого асфальта.

Тем временем, с каждым годом все острее встает проблема утилизации отходов работы новосибирских ТЭЦ. Речь идет об огромных объемах. Если конкретно – 875 тысяч тонн золошлаковых отходов ежегодно. Больше всего приходится на ТЭЦ-5 – 520 тыс. тонн. Далее идет ТЭЦ-4  – 125 тыс. тонн. Столько же дает ТЭЦ-3. ТЭЦ-2 оставляет 105 тыс. тонн отходов. Все они накапливаются в золоотвалах, каждый из которых – локальная экологическая катастрофа. Да к тому же и емкость их близка к наполнению. Для ТЭЦ-5 остаточных емкостей золоотвалов хватит примерно на 2,5 года. Для ТЭЦ-4 – на 4 года, для ТЭЦ-2 – на 4,5 года. Лучше ситуация с ТЭЦ-3. Здесь остаточных емкостей хватит еще на 10 лет. Не удивительно, что утилизация накопившихся миллионов тонн золошлаковой смеси – одна из главных проблем компании «СИБЭКО», в чьем распоряжении и находятся новосибирские ТЭЦ. Ее специалисты рассматривали разные варианты, например, работы по засыпке оврагов и даже проект создания новой городской набережной на «зольной подушке». Но главным ограничением для большинства проектов стало финансирование – у городского и областного бюджета на это денег нет, а энергетики не готовы платить за все сами.

Весной на форуме Городские технологии родилась идея провести экспериментальный ремонт дорог по новой технологии на территории Академгородка Поэтому пока реализуются более скромные по объемам проекты: производство зольного кирпича, керамзита и т.п. А нынешней весной на пленарном заседании форума «Городские технологии» в докладе академика Николая Ляхова вновь всплыла тема дорожного ремонта. В результате обсуждения, в котором живое участие принял мэр города Анатолий Локоть, родилась идея запустить пилотный проект ремонта участка дороги по предложенной учеными технологии. В силу ряда организационных проблем (о которых ниже) реализовать его удалось только в октябре. Впрочем, как отметил директор ИХТМ СО РАН академик Николай Ляхов, это не так уж и плохо:

– Мы решили действовать по принципу, чем хуже, тем лучше. Чем хуже погодные условия, тем лучше сможем проверить нашу технологию на практике. Сейчас погода вполне соответствует мартовской, высокая влажность, перепады температуры от плюсовой днем до минусовой ночью, постоянные осадки… В общем, очень неудачное время для дорожного ремонта. Вот и посмотрим, как поведет себя наша технология в этих условиях.

На разных ямах небольшого участка бульвара Молодежи (Академгородок) попробовали разные варианты смеси, чтобы потом весной выяснить, какой дал наиболее надежный результат Оценкой погодоустойчивости испытания не ограничиваются. На разных ямах небольшого участка бульвара Молодежи (Академгородок) попробовали разные варианты смеси, чтобы потом весной выяснить, какой дал наиболее надежный результат. А после окончания работ новое дорожное покрытие проверили еще и дозиметрами, развеяв миф о том, что зола ТЭЦ может быть источником радиационного заражения – на деле фон полностью соответствовал среднему по Новосибирску. Николай Захарович подчеркнул, что он в этом и не сомневался, зная жесткие технологические стандарты, по которым обязаны работать ТЭЦ «СИБЭКО», и напомнил о реальных источниках загрязнения – выхлопных газах, продуктах трения шин о поверхность, – на которые экологи-общественники почему-то обращают куда меньше внимания.

В общем, получилась не обычная презентация очередного «ноу-хау», а полноценная НИОКР. С этим, собственно, и были во многом связаны те проблемы, о которых мы упоминали выше. Подробнее о том, как их решили и как использовать этот опыт в дальнейшем, рассказал начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска Александр Люлько.

Уже сейчас рассматриваются варианты использования нового дорожного покрытия для обустройства дорог в частном секторе, внутриквартальных дорог – Вскоре после того, как весной было принято принципиальное решение о проведении экспериментального ремонта дороги по технологии новосибирских химиков, мы поняли, что главной проблемой будет найти способ финансирования этого проекта. Сумма сама по себе довольно скромная, но с юридической точки зрения мэрия очень ограничена в возможности финансирования НИОКР, для нас это, так скажем, не совсем целевые расходы. У ИХТМ СО РАН, которое также является государственной бюджетной организацией, есть свои ограничения по получению финансирования от муниципалитетов. С другой стороны, задача нашего департамента – скорее, не финансирование работ, а внедрение инноваций в городское хозяйство. И мы провели определенную работу в этом направлении. Началась она на форуме «Городские технологии», где нашей целью, как раз, и было познакомить потенциальных инвесторов с имеющимися в Новосибирске разработчиками инновационного продукта. Потом последовал еще ряд переговоров, и в итоге интерес к технологии, представленной на форуме академиком Ляховым, проявила крупная строительная организация «КарьерДорСтрой».

Кстати, интересный факт, много лет назад они были подразделением «Сибакадемстроя», который и заказывал разработку этой технологии нашим ученым. Правда, было это во времена легендарного Геннадия Дмитриевича Лыкова, под чьим руководством строились научные комплексы Академгородка, Краснообска, Кольцово, и даже – саркофаг над четвертым блоком Чернобыльской АЭС.

А теперь уже «КарьерДорСтрой» взял на себя проведение экспериментального ремонта на одной из улиц Советского района. Сейчас они заделали несколько ям, причем, используя разные варианты применения технологии, а весной можно будет окончательно оценить результаты.

– А чем эта технология привлекла строителей?

– Она позволяет проводить ремонт в сложных погодных условиях и делать его дешевле, чем традиционными способами. Если же, как утверждают разработчики, при этом и качество сохранится, и срок эксплуатации увеличится, то новое дорожное покрытие ждет большое будущее. Уже сейчас рассматриваются варианты его использования для обустройства дорог в частном секторе, внутриквартальных дорог. Ну а в случае успешного прохождения процедуры сертификации технологии, ее можно будет использовать и на более масштабных объектах. Понимает это и руководство «КарьерДорСтроя», как и то, насколько важно быть в числе первых в деле внедрения новых технологий. Поэтому интерес и был взаимный. Ученые получили возможность проверки своих разработок на практике, строители – потенциальное преимущество на рынке, а департамент сделал очередной шаг по внедрению инновационных технологий на территории нашего города.

Георгий Батухтин

Чтобы сердце билось

Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина занял лидирующую в стране позицию по количеству имплантаций новейшего устройства для лечения сердечной недостаточности. С 2014 г. в Институте имплантировано восемь устройств.

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) — нарушение функции сердца, характеризующееся снижением сократительной способности сердечной мышцы, вследствие чего сердце не способно обеспечить полноценный кровоток в органах и тканях. Ежегодно ХСН поражает в среднем 10 млн людей во всем мире. В России число пациентов с диагностированным заболеванием составляет 5,1 млн человек. По оценке специалистов, люди, страдающие данным заболеванием, являются кандидатами на трансплантацию сердца.

Среди методов лечения патологии — медикаментозная терапия и имплантация вспомогательных устройств для улучшения сократительной способности миокарда. Сегодня пациентам с ХСН устанавливают преимущественно устройства для ресинхронизирующей терапии. Эта методика позволяет усилить насосную функцию сердца и тем самым уменьшить проявления сердечной недостаточности. Имплантация ресинхронизирующего устройства показана лишь 20-30% пациентов среди общего числа больных сердечной недостаточностью.

Пациентам с ХСН и низкой сократительной способностью миокарда показана имплантация кардиовертера-дефибриллятора. Несовершенство технологии заключается в том, что устройство лишь профилактирует внезапную сердечную смерть, не улучшая качества жизни пациента.

«Новое устройство может помочь категории больных, которым медикаментозная терапия не эффективна и у них нет показаний к установке ресинхронизирующего устройства», — комментирует кандидат медицинских наук, сотрудник центра интервенционной кардиологии ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина Денис Владимирович Лосик.

Механизм действия инновационного устройства направлен на улучшение сократительной способности сердца за счет воздействия электрических импульсов высокой амплитуды.

«Происходит стимуляция сердечной деятельности электрическими сигналами в абсолютный рефрактерный период. В момент сокращения сердечной мышцы наносится электрический импульс, вызывающий мутацию на генетическом уровне, повышающую ток кальция в кардиомиоцитах (мышечных клетках сердца), за счет чего улучшается последующая сократительная способность сердца», — поясняет Денис Владимирович.

По словам специалиста, заряда батареи устройства хватает на 6-7 лет, помимо этого оно требует еженедельной подзарядки через кожу. По окончании срока действия батареи устройство реимплантируют.

На сегодняшний день в мире имплантировано около 3 тыс. устройств. В России эту технологию применяют лишь с 2014 г. в рамках пробных клинических апробаций. С 2014 по 2016 г. в стране имплантировано 13 инновационных устройств.

«В ННИИПК первая имплантация устройства выполнена в 2014 году двум пациентам с сердечной недостаточностью. За их состоянием врачи наблюдали в течение года. Устройство показало хороший лечебный эффект. У них возросла сократительная способность сердца. Пациенты стали более активны: меньше жалуются на одышку, увеличилась толерантность к физической нагрузке», — рассказывает Д.В. Лосик.

В сентябре 2016 г. в России запущена новая программа клинических апробаций устройств для лечения сердечной недостаточности, в рамках которой запланировано имплантировать 150 устройств в ведущих центрах страны, таких как Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина, Институт хирургии имени А.В. Вишневского, Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова, Российский кардиологический научно-производственный комплекс и др. В случае успешной апробации технологии Минздрав России выделит отдельные квоты на установку инновационных устройств для лечения сердечной недостаточности.

Дарья Семенюта

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS