Размер шрифта

A
A

Межстрочный интервал

A
A

Цвет

A
A

ЮФУ присоединился к празднованию Дня российской науки и рассказал о своих открытиях

09.02.2020

В программу тура вошли ключевые научные центры ЮФУ – это Научно-исследовательский институт физики (НИИ физики), Международный исследовательский институт интеллектуальных материалов, Инжиниринговый центр приборостроения радио и микроэлектроники и Институт компьютерных технологий и информационной безопасности.

 

Ежегодно в преддверии Дня российской науки научные институты, центры и лаборатории Южного Федерального университета открывают свои двери для представителей СМИ. Этот год не исключение.

Отправной точкой путешествия стала «Лаборатория реологии активных материалов» Научно-исследовательского института физики Южного федерального университета. Экскурсию по лаборатории провела д.ф.-м.н., профессор, заведующая отделом интеллектуальных материалов и нанотехнологий НИИ физики Лариса Резниченко. Она познакомила журналистов ростовских СМИ с историей создания лаборатории. По словам Ларисы Андреевны, это старейшая ростовская научная школа сегментометрического материаловедения, основателем которой порядка 50 лет назад стал Евгений Фесенко, лауреат государственной премии и заслуженный деятель науки, профессор, доктор физико-математических наук, директор института. Под его руководством впервые в стране стало развиваться нетоксичное материаловедение и создаваться бессвинцовая керамика.

Во всех отраслях современной промышленности активно применяется бессвинцовая керамика. Из нее производят различные элементы, использующиеся в электроэнергетике, рентгенологии, радиоэлектронике, приборостроении, медицине и даже в быту. Например, пьезозажигалки.

Далее участники тура отправились в Научно-исследовательский технологический Центр нейротехнологий. С работой Центра журналистов познакомил доктор биологических наук, главный научный сотрудник Виктор Войнов.

«Основной объем исследовательских работ связан с животными, с нейрофизиологией и математикой. Математики очень много, поскольку необходимо модельное представление происходящего в мозгах испытуемых животных при воздействии нейросетей. За одно обследование получаем несколько гигабайт информации», - пояснил Виктор Войнов.

Сейчас развивается направление мобильной, более легкой аппаратуры для исследований, которую можно перемещать из одного места в другое. Например, параллельно исследования производятся в Нижнем Новгороде, а данные передаются в Ростов-на-Дону через облако для последующего анализа.

Экскурсовод рассказал о тех направлениях исследований в области медицины, которые сейчас производятся Центром. В основном это выявление фактора риска у людей, особенно занятых на вредных производствах, теми или иными социально значимыми заболеваниями. Третий год в Центре ученые проводят ряд исследований ранней диагностики онкологических заболеваний с применением биогибридной сенсорной технологии. Комплекс позволяет выявлять по выдыхаемому воздуху на ранних стадиях рак легких, туберкулез и сахарный диабет. При этом на процедуру обследования затрачивается 2-5 минут. Сенсором в составе разработанного аппаратно-программного комплекса выступает крыса. Ей заранее имплантируют специальные микроэлектроды. Сейчас в виварии находится 50 крыс. Каждая крыса работает примерно 2 часа. К ней подключается ноутбук, и система анализирует мозговую активность крысы при восприятии запаха. Загружена большая база данных и нейросетевой классификатор, который принимает решение.

«Мы не диагностируем заболевание у человека, мы определяем вероятность патологии», - пояснил Виктор Войнов.

Как рассказал журналистам директор Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Александр Солдатов, подразделение создано в рамках постановления Правительства РФ №220, которое направлено на создание в России лабораторий мирового уровня с привлечением ведущих мировых ученых. Сегодня в институте работают и обучаются как российские, так и зарубежные сотрудники, студенты и аспиранты.  Здесь проводятся не только научные исследования, но и ведется на полностью английском языке международная магистерская программа, имеется своя аспирантура и докторантура по новому междисциплинарному направлению. Также на базе института создан первый на Юге России, после получения ЮФУ права самостоятельно присуждать ученые степени, Диссертационный совет, где уже успешно защитили диссертации ученые не только из РФ, но и из дальнего зарубежья.  Особенность института - междисциплинарная направленность его деятельности. Здесь, успешно дополняя друг друга, работают и физики, и химики, и биологи, и специалисты в области прикладной математики. Средний возраст сотрудников всего около 30 лет.  Каждый сотрудник и даже аспирант работает в отдельном кабинете. А институт в целом полностью оборудован самой современной научно-исследовательской аппаратурой, включая единственный в Европе уникальный спектрометр рентгеновского поглощения Rigaku (Япония). 

Сотрудники института одними из первых начали проводить исследования на самом мощном в мире рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL), который расположен в Гамбурге (Германия). Эта уникальная мега-установка позволяет проводить прорывные исследования как в области наук о материалах, так и в области биологии, медицины, физики и химии.

«В ходе исследования мы определяем структуру молекулы и то, как она меняется в ходе реакции. Когда мы понимаем, каким образом атомы меняют свое расположение, то можем затем целенаправленно синтезировать новый материал с нужными нам свойствам, например, наночастицы для диагностики и лечения онкологии», - пояснил Александр Солдатов.«Исследуется не просто само вещество, как оно меняется в ходе практически важных даже очень быстрых процессов. Можно записывать «видео» процесса, и один кадр будет длиться всего несколько фемтосекунд (фемтосекунда – это миллионная доля от миллиардной доли секунды). Подобные установки очень сложны и еще сложнее обрабатывать большие объемы данных, получаемых в ходе экспериментов. Исследователи из ЮФУ разработали превосходящие все мировые аналоги методики с использованием технологий искусственного интеллекта и виртуальной реальности для ученых, работающих на таких уникальных установках мега-класса. Это позволит еще эффективнее разрабатывать новые материалы для ответа на большие вызовы, стоящие перед человечеством – такие как персонализированная медицина, водородная энергетика, устойчивая экология». 

Все участники тура погрузились и в технический мир науки во время посещения Инжинирингового центра приборостроения, радио- и микроэлектроники и Института компьютерных технологий и информационной безопасности в Таганроге.

Инжиниринговый центр создан в 2015 году. Как пояснил руководитель д.т.н., член-корреспондент РАЕ Андрей Ковалев, создание центра проходило в рамках программы развития сети инжиниринговых центров в России. Сегодня помещения Инжинирнгового центра ЮФУ представляют собой не только передовое технологичное производство с цехами по металлообработке, но и лаборатории для проектирования, а также помещения для коворкинга, где каждый молодой специалист может воплотить свои идеи.

«Новый проект Инжинирингового центра ЮФУ связан с СВЧ-технологиями. Эти технологии позволяют обрабатывать сельскохозяйственное сырье и повышать его биологическую безопасность. Посредством СВЧ-излучения производится обработка (пастеризация) жидких продуктов питания, например, молока. В рамках этого проекта также при помощи СВЧ обрабатываются зерна (семена). Режимы СВЧ-излучения подобраны таким образом, что позволяют обеззараживать и активировать жизненные силы зерен, а это в свою очередь отражается на их всхожести и на урожайности в целом», - поделился Андрей Ковалев.

В результате реализации проекта по разработке комплексов обработки сельхозсырья планируется начать их серийное производство на базе промышленного партнера.

Кроме этого, Инжиниринговой центр ЮФУ оказывает услуги по разработке электронных приборов, по металлообработке, а также реализует различные междисциплинарные проекты.

В лаборатории квантовой связи и криптографии, которая располагается на базе Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ, представлены самые передовые системы квантового распределения ключа.

Доцент Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ, по совместительству директор российско-индийского научного центра Антон Пленкин отметил: «Это очень перспективное направление в мировой науке. И в России подобных систем еще нет. Мы исследуем каналы распределения, разрабатываем алгоритмы и методы противодействия съемам информации с оптических каналов связи и, кроме того, обучаем этому студентов. Проще говоря, в лаборатории криптографии разрабатываются методы противостояния классическим хакерским атакам на основе оптоволоконных линий связи».

Студенты интересуются данной специальностью. На мировых индексах по различным направлениям именно информационная безопасность является одним из самых перспективных направлений сегодня. Тем не менее, дефицит кадров в сфере специалистов по информационной безопасности присутствует. Это связано с тем, что далеко не все вузы обладают подобными лабораториями как ЮФУ, а научиться по книгам, не соприкасаясь с мощными компьютерами, этому практически невозможно.

Добавим, что для студентов Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ внедрена новая практика. Все экзамены проходят в форме интерактивной практики на современном оборудовании. Студенты выполняют поставленные преподавателем задачи и таким образом показывают свои компетенции.

В заключение стоит отметить, что в научно-исследовательской деятельности университета приоритет отдается наиболее перспективным и передовым направлениям науки и техники в широком спектре.

Фотоотчет о пресс-туре можно посмотреть здесь.

Видеоотчет о пресс-туре ЮФУ

Краткая ссылка на новость sfedu.ru/news/62247