Category: Наука

Posted on

Студентка 6-го курса Института медицины и медицинских технологий НГУ Софья Шифон заняла третье место в конкурсе молодых ученых

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

С 24 по 26 сентября в Москве состоялся XXYI Всероссийский научно-образовательный Форум «Мать и дитя» — наиболее значимое ежегодное мероприятие для всех акушеров-гинекологов страны. В работе форума приняли участие 5600 специалистов очно и 6800 онлайн из 226 городов и 13 стран, включая Россию. Актуальные вопросы акушерства и гинекологии, гинекологической эндокринологии, перинатологии, репродуктивной медицины, детской и подростковой гинекологии, ультразвуковой и лабораторной диагностики обсуждались ежедневно в 10 залах Форума.

Новосибирский государственный университет и «Клинику профессора Пасман», которая является многолетним постоянным партнером вуза, было подготовлено три выступления:                            

1. Предгравидарная подготовка, ведение беременности и родов при рецидивирующих тромбозах в анамнезе (Пасман Н.М., Дробинская А.Н., Дударева А.В., Шаклеин А.В., Рогов Н.В., Вагнер Ю.Н., Дмитриева О.В., Колесникова А.В., Письмак М.А.) — совместно с коллективом родильного дома ГБУЗ 1-й ГКБ.

2. Экстрагенитальные формы эндометриоза. Хирургическое лечение. Профилактика рецидивов (Крамской В.Г., Соколов А.В., Пасман Н.М., Веретельникова Т.В.) — совместно с ГБУЗ 1-я ГКБ.

3. Синдром Ашермана: диагностика, лечение, предгравидарная подготовка (Веретельникова Т.В., Пасман Н.М., Проничева С.В., Селюнина Н.А.).   

Также от НГУ и ГБУЗ ОКБ на форуме выступила Алла Дробинская, руководитель Областного перинатального Центра, главный внештатный анестезиолог-реаниматолог в акушерстве, к,м.н. доцент кафедры акушерства и гинекологии Института медицины и медицинских технологий НГУ. Тема ее доклада: «HELLP -синдром с позиции акушерского анестезиолога».                          

На традиционном конкурсе молодых ученых, проходившем в рамках Форума на английском языке, были представлены результаты исследования студентки 6-го курса Института медицины и медицинских технологий НГУ Софьи Шифон «Транскриптомный анализ стадий-зависимых молекулярных изменений при эндометриозе различных локализаций».

Исследования проводились на базе Клиники профессора Пасман при эндоскопических операциях, выполненных Татьяной Владимировной Веретельниковой, и в лаборатории клеточных технологий Научно-исследовательского института фундаментальной и клинической иммунологии (НИИФКИ), научный руководитель — д.м.н., профессор, член-корр. РАН, зам. директора НИИФКИ Елена Рэмовна Черных. Всего на конкурс было подано 100 заявок, работа Софьи Шифон заняла третье место.

— В нашей работе в лаборатории клеточной иммунотерапии НИИФКИ мы комплексно исследовали молекулярные изменения при эндометриозе — хроническом гинекологическом воспалительном заболевании — на разных стадиях. В экспериментальной части мы изучали, как перитонеальная жидкость пациенток влияет на фенотип иммунных клеток. Параллельно проводился мультиплексный анализ 27 цитокинов в перитонеальной жидкости, выявивший специфические биомаркеры для каждой стадии.

Моя задача заключалась в дополнении этих экспериментальных данных биоинформатическим экспериментом: транскриптомным (секвенирование гистологии) профилированием тканей эндометриоза. Я проанализировала 408 образцов от 162 пациенток, используя методы дифференциальной экспрессии генов и построения коэкспрессионных сетей. Это позволило идентифицировать молекулярные изменения, происходящие на разных стадиях и при разных локализациях эндометриоза, а также валидировать данные полученные в рамках лабораторного эксперимента, — рассказала Софья Шифон.

Эндометриоз поражает около 10% женщин репродуктивного возраста, но диагностируется в среднем через 7-10 лет от начала симптомов. Симптоматика эндометриоза значительно ухудшает качество жизни пациенток. Существующая гормональная терапия эффективна не у всех пациенток, а после хирургического лечения частота рецидивов достигает 40-50% в течение пяти лет.

Данное исследование, проведенное НГУ совместно с Клиникой профессора Пасман и НИИФКИ, открывает новые возможности для таргетной иммунотерапии, малоинвазивной диагностики и дает новое понимание механизмов развития заболевания.

Говоря о факторах успеха, позволивших одержать победу в конкурсе, Софья отметила, что ключевым стал интегративный подход, объединивший несколько уровней анализа: от функциональных экспериментов с живыми клетками до биоинформатического анализа транскриптома и идентификации биомаркеров в биологических жидкостях.

— Применение сетевого анализа (WGCNA) позволило выявить не отдельные гены, а функциональные модули, отражающие ключевые патофизиологические процессы — от имплантации очагов до метаболической адаптации и иммунного ускользания. Важно, что результаты имеют четкую трансляционную перспективу: они указывают на конкретные терапевтические мишени и биомаркеры, которые можно валидировать для клинического применения. Безусловно, определяющую роль сыграло и научное руководство Елены Рэмовны Черных и Пасман Натальи Михайловны, благодаря которым я освоила методы системной иммунологии и научилась связывать фундаментальные исследования с клинической практикой гинеколога, — подчеркнула Софья Шифон.

Поздравляем Татьяну Владимировну, достойно представившую НГУ и клинику, с ярким выступлением, а Софью Шифон — с победой. Желаем им дальнейших творческих успехов!

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Posted on

Разработчики Центра искусственного интеллекта НГУ создали прототип системы «Цифровой помощник врача «Доктор Пирогов»

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

Прототип первой в мире системы поддержки принятия врачебных решений «Цифровой помощник врача «Доктор Пирогов» разработали ученые Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта (Центр ИИ) Новосибирского государственного университета. В ее основе заложено гибридное техническое решение — комбинирование нейронных и семантических (смысловых) сетей. Цифровой помощник врача содержит информацию о 250 основных заболеваниях. В дальнейшем их количество увеличится – система будет дополнена информацией об остальных патологических состояниях. В настоящее время информация о них систематизируется, а данные верифицируются. Разработчики применили гибридный подход, сочетающий в себе нейросетевые методы и специализированный граф знаний ANDSystem для обеспечения интерпретируемости решений. При создании прототипа использовались наработки и исследования, которые проводились в Институте цитологии и генетики СО РАН. 

— Разрабатывая систему «Доктор Пирогов», мы ставили перед собой задачу: снизить рутинную нагрузку на врача и сократить длительность приема пациента без потери качества. Также данная система способна обеспечивать консультационное сопровождение и осуществлять поддержку принятия врачебных решений при оказании первичной медицинской помощи по широкому кругу врачебных направлений, что особенно актуально при нынешнем дефиците узких специалистов в удаленных и малонаселенных регионах. Наш «Доктор Пирогов» позволяет проводить интерактивный опрос пациента. Мы планируем реализовать и голосовой, и визуальный интерфейс. Система «изучает» медицинскую документацию, осуществляет анализ клинической информации и инструментальных исследований, оценивает лабораторные показатели и результаты генетического тестирования. Все это она делает, опираясь на семантические графы знаний, построенные на основе анализа содержащейся в ее базе знаний медицинской и научной литературы. Результатами работы системы «Доктор Пирогов» является список вероятных диагнозов по патофизиологическим обоснованиям, перечень необходимых дополнительных обследований, рекомендации по терапии с учетом лекарственных взаимодействий, и рекомендуемые персонализированные профилактические меры для каждого конкретного пациента. В настоящий момент мы создали прототип системы, успешно были отработаны основные функции цифрового помощника, — рассказал ведущий научный сотрудник, руководитель проектов в Центре искусственного интеллекта НГУ, заведующий лабораторией Искусственного интеллекта и больших генетических данных ИЦИГ СО РАН, заведующий лабораторией компьютерной протеомики ИЦИГ СО РАН Владимир Иванисенко.

Система «Доктор Пирогов» объединяет знания по 20 врачебным специальностям, включая терапию, кардиологию, эндокринологию, неврологию, гастроэнтерологию, инфекционные болезни, педиатрию, онкологию, психиатрию, дерматологию, гематологию, нефрологию, ревматологию и другие. Это позволяет использовать её как универсальный цифровой помощник для врача общей практики, врача скорой помощи или специалиста узкого профиля.

Разработчики системы «Доктор Пирогов» уверены, что цифровой помощник врача будет очень полезен в сельской местности, где прием пациентов ведется фельдшерами. Он поможет данным медицинским специалистам в принятии решений о лечении пациентов и направлении в диагностические центры для дополнительных обследований или в другие медицинские учреждения для получения специализированной помощи. Использование «Доктора Пирогова» возможно для предварительного опроса пациентов в кабинетах доврачебной помощи, а также для поддержки врача на приеме. Пациент может ввести свои данные, жалобы и результаты обследований, ожидая приема врача — благодаря удобному интерфейсу, сложностей у него не возникнет. На основе исходной информации о пациенте, система сформирует список возможных заболеваний, ранжированных по степени риска. Тогда на приеме врач при необходимости проведет дальнейший опрос для уточнения диагноза, а «Доктор Пирогов» выдаст рекомендации относительно проведения дополнительных исследований и тактики лечения. Решение о том, следовать ли этим рекомендациям или нет, принимает врач.

— «Доктор Пирогов» станет помощником медицинских работников, он не заменит врача, но существенно облегчит его работу. При использовании в кабинетах доврачебной помощи он проведет первичный опрос пациента и анализ уже имеющихся клинических данных, выдаст направление на лабораторные исследования или к врачу, в том числе с рекомендацией по профилю узкого специалиста. Это позволит эффективно распределять поток пациентов, обеспечить предварительную сортировку и маршрутизацию, снизить нагрузку на участковое звено медработников. Не менее важна поддержка врача на приеме. Здесь наша система произведет ускоренную обработку жалоб пациентов, их анализов и других клинических данных. Важна и поддержка принятия клинических решений на основе базы медицинских и научных знаний. Это позволит сократить длительность приема пациента без потери качества и снизить риск диагностических ошибок. Но особенно полезен «Доктор Пирогов» будет для врачей из сельской местности и отдаленных территорий. Он сможет оказывать консультационную поддержку по многим врачебным специальностям при ограниченной доступности узких специалистов и производить анализ лабораторных данных, инструментальных обследований и выписок. Таким образом повысится качество первичной диагностики и лечения, сократится необходимость направления пациента в районный центр, а нагрузка на сельского врача снизится за счет интерпретации сложных клинических данных ИИ-системой, — пояснил Владимир Иванисенко.

На создание семантической сети, которая заложена в систему «Доктор Пирогов» у ученых НГУ и ИЦИГ СО РАН ушло 10 лет. Данные работы велись в ИЦИГ СО РАН под руководством академика Николая Колчанова. Перед разработчиками была поставлена задача: поиск фармакологических мишеней и разработка лекарственных препаратов для ряда распространенных заболеваний. Им было необходимо определить, на какой ген действует конкретный используемый препарат, а затем, исходя из этого, разработать химическую структуру лекарства.

— У человека примерно 20 тысяч генов, они взаимодействуют между собой. При этом один ген способен подавлять или повышать активность другого. В зависимости от этого по-разному могут реагировать на тот или иной препарат. Чтобы решить задачу выбора мишеней для действия лекарства, необходимо определить, какие именно гены связаны с определенным заболеванием и как эти гены взаимодействуют друг с другом. Для нас было очевидно, что без помощи искусственного интеллекта в данной ситуации не обойтись, поэтому мы принялись выстраивать семантическую сеть. Ее отличие от нейросети заключается в том, при обучении нейронных сетей знания распределяются по так называемым весам в виде некоторых чисел. Чтобы сделать методы ИИ интерпретируемыми, необходимо распределить знания, получаемые при обучении, в виде семантических сетей. У нас было 20 тысяч генов, каждый из них стал вершиной, а фактами — порядка 30 тысяч заболеваний. Между ними установлены ребра — взаимосвязи. Наша система должна была учитывать все — факторы риска, влияние внешней среды, мутации в генах, физиологические параметры организма. Вся эта информация содержалась в 50 миллионах научных публикаций. У одного человека, работающего 8 часов в сутки и тратящего на прочтение одной статьи 2 минуты, на выполнение этой работы ушло бы 300 лет. Каждый год появляется еще в среднем 1,5 миллиона публикаций. В этой работе для извлечения фактов из текстов мы задействовали нейронные сети, применив к ним метод тонкой настройки, для которого предварительно вручную были прописаны 25 тысяч правил. В результате и была построена семантическая сеть, где были установлены порядка 40 тысяч фактов соотношения генов и симптомов с различными заболеваниями, — рассказал Владимир Иванисенко.

В данной масштабной работе был задействован целый коллектив научных сотрудников. Также в создании семантической сети специализированного графа знаний ANDSystem приняли участие студенты НГУ и других новосибирских вузов. Только под руководством Владимира Иванисенко было написано 40 студенческих работ. Ежегодно в рамках летней практики в работу включались по 10-12 студентов. Было защищено 6 кандидатских диссертаций, опубликовано более 150 научных статей, посвященных анализу различных заболеваний с помощью данного метода извлечения информации. Изначально он был нацелен на решение научных задач, но затем разработчики решили адаптировать его для практической медицины. Семантическая сеть, в отличие от человеческого мозга, может хранить и при необходимости извлекать гораздо больший объем информации о лекарственных препаратах и их сочетаемости друг с другом, побочных эффектах и противопоказаниях при наличии сопутствующих заболеваний и многое другое. Применение ИИ поможет избежать ошибок при назначении лекарственных препаратов, определении тактики ведения больного и его реабилитации. В настоящий момент в мире нет аналогов данной системы, и известно только 4 аналогичных системы, которые выполняют научные задачи в области генетики.

В настоящий момент функции цифрового помощника врача успешно отработаны и теперь перед разработчиками «Доктора Пирогова» стоит задача по его масштабному внедрению. Для масштабного внедрения необходимо получить соответствующую разрешительную документацию при классификации как медицинское программное обеспечение, пройти регистрацию в Росздравнадзоре и получить оценку соответствия требованиям ТР ЕАЭС 047/2018. Также необходимы системные решения на уровне Правительства РФ: создание нормативной «песочницы» для тестирования ИИ в клинической практике, упрощенная процедура регистрации ИИ-медицинских решений, при условии контроля врача и разработка Методических рекомендаций Минздрава РФ для включения цифровых помощников в процесс оказания первичной медпомощи. Когда все эти этапы будут пройдены, в лечебных учреждениях потребуется провести дооснащение кабинетов — создать компьютеризированные рабочие места для взаимодействия пациента и врача с ИИ.

Клинические испытания системы «Доктор Пирогов» начнутся в следующем году. В настоящее время проводится внутренняя верификация с точки зрения научных показателей.

Материал подготовил: Елена Панфило, пресс-служба НГУ

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Posted on

В НГУ создают косметические накладки на протезы нижних конечностей

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

В Новосибирском государственном университете разрабатывают легкие, эстетичные и функциональные косметические накладки на экзопротезы голени и бедра. Проект получил финансирование в рамках федерального конкурса «Студенческий стартап» в размере 1 млн рублей.

Идея проекта появилась в научной группе биомеханики и медицинского инжиниринга (руководитель — Сердюков Владимир Сергеевич), которая на базе Математического центра в Академгородке и Института медицины и медицинских технологий НГУ занимается разработкой новых решений и технологий, в том числе цифровых, в области протезирования конечностей и реабилитации ампутантов.

— Взаимодействуя с реабилитационными центрами, мы выявили, что люди с ампутациями хотят замаскировать медицинский вид своих протезов, а существующие решения не в полной мере закрывают эту потребность — они либо слишком дороги, либо предлагают ограниченный выбор дизайнов, либо труднодоступны в России, — рассказал об истории появления проекта его руководитель, студент 3-го курса Механико-математического факультета (ММФ), лаборант ИММТ НГУ Егор Николенко.

Сейчас, как правило, для изготовления накладок используется 3D-печать. Главное же технологическое отличие решения, предлагаемого в НГУ, заключается в применении метода литья полиуретана в формы с рельефом. Эта технология обеспечивает более быстрое и экономичное производство по сравнению с 3D-печатью, что положительно влияет на конечную стоимость изделия. Полиуретан также обладает другими важными преимуществами: он доступный, износостойкий, гипоаллергенный и легкий. 

Еще один важный момент — большинство производителей аналогичных накладок из пенополиуретана предлагают варианты только в стандартной телесной цветовой гамме. Они повторяют анатомические обводы голени и предназначены для имитации естественной ноги. Цветные варианты также на рынке есть, но они, как правило, изготавливаются из пластика. 

Работа над проектом стартовала в конце прошлого учебного года. Сейчас в команду входят четыре человека: студенты 3-го курса ММФ НГУ Егор Николенко, София Валиева и Татьяна Шашкина, а также магистрант ММФ НГУ Данил Тищенко. На текущий момент уже закуплены образцы материалов для испытаний на прочность и износостойкость, начата работа над технической концепцией и дизайном моделей. Также ребята активно занимаются тестированием материалов, отрабатывают технологию крепления накладки к протезу и осваивают программное обеспечение для 3D-моделирования.

Технологический процесс изготовления накладок включает следующие этапы: создание 3D-модели с уникальным рельефом; изготовление прототипа формы на 3D-принтере; литье жидкого полиуретана в форму с пигментом нужного цвета; полимеризация; разработка универсальной системы крепления на протез. Это простая и легко масштабируемая технология, которая позволяет быстро и без значительных затрат менять дизайн. 

— Наш продукт решает две основные задачи. В первую очередь, эстетика и психология — визуальная маскировка механической конструкции и, что самое важное, предоставление человеку инструмента для самовыражения через выбор дизайнов и цветов. Это снижает стигматизацию и повышает психологический комфорт, позволяя воспринимать протез как часть личного стиля, а не как медицинское приспособление. Это актуально в условиях растущего спроса на кастомизацию и повышение качества жизни людей с протезами. С другой стороны, это функциональность, то есть защита дорогостоящего протеза от внешних воздействий, — добавил Егор Николенко.

В результате реализации проекта через год будут созданы полноразмерные прототипы, прошедшие тестирование пациентами Новосибирского филиала Московского протезно-ортопедического предприятия и НОЦ Ортос. Разработчики надеются, что их продукт будет востребован как у конечных пользователей — людей с ампутациями голени или бедра, так и у ортопедических, протезных клиник и реабилитационных центров.

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Posted on

Специалисты НГУ помогут ФГУП УЭВ в цифровизации системы ЖКХ Академгородка

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

Новосибирский государственный университет и крупнейшая сетевая компания Советского района Новосибирска ФГУП «Управление энергетики и водоснабжения» заключили договор о сотрудничестве.

— Мы заинтересованы в том, чтобы ФГУП УЭВ динамично развивалось, поэтому готовы поддерживать совместные проекты, в том числе в рамках Центра искусственного интеллекта НГУ. За последнее время в этой организации произошли положительные изменения, и для нас очень важно, чтобы ФГУП УЭВ и дальше работало в таком же динамичном режиме, — прокомментировал ректор НГУ академик РАН Михаил Федорук.

— На первом этапе мы построим модель теплоснабжения определенного теплового участка, которая позволит, во-первых, отслеживать и управлять параметрами системы централизованной подачи отопления, а во-вторых, предсказывать возникновение различных нестандартных ситуации, — рассказал директор Центра искусственного интеллекта НГУ Александр Люлько.

Модель, получая информацию с помощью датчиков, которые уже смонтированы на экспериментальном участке, будет четко в режиме онлайн показывать возникающие утечки с точной локализацией, и, соответственно, уменьшается время на поиск и реагирование. А точные параметры текущего потребления позволят регулировать подачу тепла, обеспечивая тем самым необходимую температуру в помещениях всех пользователей, но при этом избегая ненужных затрат.

Энергетика — достаточно консервативная отрасль, и цена ошибки может быть очень высокой, поскольку речь идет о снабжении теплом и водой тысяч жителей многоквартирных домов. Поэтому на первом этапе речь будет разрабатываться модель одного теплового участка. В случае успешной реализации этого пилотного проекта, ФГУП УЭВ готово оперативно масштабировать ее на другие части своей инфраструктуры.

— Для нас это очень важный проект. По итогам его реализации мы планируем максимально оцифровать наши сети, что позволит более оперативно принимать необходимые решения, сокращать сроки устранения нештатных ситуаций, тем самым значительно повысить эффективность оказания услуг. И в целом мы будем иметь более объективную картину состояния наших систем, что позволит лучше планировать и выполнять нашу работу, — подчеркнул директор ФГУП УЭВ Дмитрий Бурденко.

Недавно университет и наукоград Кольцово запустили схожий проект по созданию системы мониторинга состояния отопительных сетей и прогноза возможных аварий и утечек тепла, также интегрировав ее работу с цифровым ассистентом. 

Успешное выполнение таких пилотных проектов на площадках Кольцово и Академгородка позволит в дальнейшем говорить о тиражировании этого подхода. 

— С подобными задачами сталкиваются фактически все муниципалитеты нашей страны, и, конечно, уже опробованные где-то решения вызовут заметно больший интерес. Сейчас в работе Центра наступает этап, когда мы от теоретических работ переходим к созданию на базе этих исследований уже конкретных цифровых продуктов и сервисов, подразумевающих использование искусственного интеллекта в управлении городским хозяйством и строительной отраслью. Напомню, что практическое применение наших разработок было одним из ключевых условий открытия центра, — подытожил Александр Люлько. 

Первые результаты сотрудничества университета с коммунальщиками Кольцово и ФГУП УЭВ рассчитывают получить уже в ближайшее время.

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

.

Posted on

В НГУ прошел большой фестиваль науки ФизФест

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

Третий ежегодный фестиваль науки ФизФест прошел в стенах главного корпуса НГУ. Его организаторами выступили студенты и молодые ученые Физического факультета НГУ. Основная цель мероприятия — популяризация физики среди школьников и молодежи. Научно-популярная лекция, уникальные демонстрации, мастер-классы, интерактивные выставки и ФизКвест, за прохождение которого можно было получить подарок от организаторов, — все это стало частью большого дня физики в НГУ. Чтобы поближе познакомиться с удивительным миром науки, университет в этот день посетили около 600 гостей из города и области, а также из близлежащих регионов.

– Физика — совершенно замечательная наука, она позволяет всей нашей цивилизации существовать, развиваться и обходить разные опасности на ее пути. Также физика — это железобетонно установленные законы, которые многогранно проверены. В нашей жизни главное — близкие, на которых можно опереться и которым можно довериться, и я надеюсь, что физика станет для вас такой же близкой областью знаний, — поприветствовал участников Владимир Блинов, декан физического факультета НГУ.

Для студента первого курса Физического факультета НГУ Михаила Огнева это третий ФизФест. Он посещает фестиваль с самого его основания: раньше — как гость, а в этом году — как волонтер и представитель факультета.

— С раннего детства я хотел стать изобретателем и приносить пользу обществу. Изначально узнал про университет, когда пришел на олимпиаду по физике в 7 классе. Моя преподавательница говорила, что из НГУ выходят очень специфические и разносторонние кадры. Тогда для меня это казалось сюрреалистичным, я не думал, что когда-то смогу стать одним из студентов ФФ. Также моя преподавательница знала, что я люблю физику. Именно она когда-то посоветовала пойти мне на ФизФест. В первый раз меня особенно впечатлили физические демонстрации Евгения Ивановича Пальчикова, — поделился воспоминаниями Михаил Огнев.

На встрече с ведущими учеными и экспертами в различных областях физики Елена Старостина, научный сотрудник Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН и старший преподаватель кафедры общей физики ФФ НГУ, прочитала лекцию про радиацию, которая просвечивает любые вещества и проникает во все области науки, раскрывая ее возможности.

Традиция ФизФеста — физические демонстрации, и каждый год набор опытов разный. В этом году профессор Евгений Пальчиков продемонстрировал подводный взрыв, первый рентгеновский аппарат, а также работу вихревого пистолета. Некоторые участники аудитории даже получили возможность попробовать выстрелить самостоятельно.

— Физика, химия и биология — это естественные науки, потому что они окружают нас и существуют в природе. Однако их законы придумали люди, для того чтобы предсказывать результаты экспериментов заранее, прежде чем их провести. Без таких предсказаний невозможно создать автомобиль или стиральную машину методом «тыка». Модели, разрабатываемые физиками, позволяют делать точные прогнозы, которые зачастую оказываются верными и помогают, например, разработать двигатель для самолета. Важно, что физические модели интересны и ценны именно тогда, когда позволяют предсказывать новые события, которых ещё не было. Наша цель — вдохновить молодежь на изучение физики. Лично я могу сказать, что ребят интересует эта наука, и из года в год они приходят на фестиваль и в дальнейшем поступают к нам на физический факультет, — рассказал Евгений Пальчиков.

В октябре в рамках ФизФеста юные исследователи побывают на экскурсиях в Институте ядерной физики имени Г. И. Будкера и Институте теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича, а также примут участие ФизФест-олимпиаде.

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

.

Posted on

13 исследователей НГУ вошли в список самых цитируемых ученых мира

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

В обновленный рейтинг World’s Top 2% Scientists за 2024 год, составляемый Стэнфордским университетом, вошли 13 ученых Новосибирского государственного университета (штатные сотрудники и совместители, указывающие в публикациях аффилиацию с НГУ). Рейтинг ежегодно анализирует показатели их цитируемости и научной активности для определения самых влиятельных исследователей в своих областях.

В рейтинге представлены 2% самых цитируемых ученых мира по ядру Scopus/Elsevier. Сводный индикатор c-score учитывал общее число цитирований, h-индекс, hm-индекс с поправкой на соавторство, а также порядок следования в списке соавторов. Рейтинг составлялся без учета самоцитирований на основе нормированных показателей для каждой области науки.

Оценка цитируемости производилась по 22 научным направлениям и 174 разделам в соответствии со стандартной классификацией Science‑Metrix. Анализировалась деятельность миллионов исследователей по всему миру: рейтинг содержит список более 230 тысяч ученых. Индикаторы влияния были рассчитаны за всю карьеру ученого и за последний год. Многие совместители НГУ указаны в рейтинге как сотрудники институтов СО РАН, соответственно список НГУ мог бы быть значительно шире. 

В рейтинг 2024 за всю карьеру ученого вошли (как представители НГУ):

Академик Российской Академии наук Александр Евгеньевич Бондарь (место в рейтинге 55645, h=137)

Член-корреспондент Российской Академии наук Виктор Сергеевич Фадин (85813, h=43)

Кандидат геолого-минералогических наук Инна Юрьевна Сафонова (103141, h=39)

Доктор химических наук Нина Павловна Грицан (140135, h=41)

Кандидат химических наук Валерий Анатольевич Дребущак (183029, h=27)

Доктор физико-математических наук Сергей Михайлович Кобцев (185063, h=33)

Доктор технических наук Борис Яковлевич Рябко (198418, h=18)

Доктор физико-математических наук Евгений Анатольевич Чиннов (229872, h=19)

В рейтинг 2024 за последний год вошли ученые НГУ:

Академик Российской Академии наук Александр Евгеньевич Бондарь (75433)

Кандидат геолого-минералогических наук Инна Юрьевна Сафонова (81272)

Доктор физико-математических наук Сергей Михайлович Кобцев (137508)

Член-корреспондент Российской Академии наук Виктор Сергеевич Фадин (160114)

Кандидат физико-математических наук Георгий Иванович Лазоренко (168833, h=21)

Кандидат химических наук Валерий Анатольевич Дребущак (175640)

Доктор физико-математических наук Валерий Яковлевич Рудяк (192143, h=29)

Доктор физико-математических наук Дмитрий Владимирович Чуркин (213402, h=39)

Кандидат физико-математических наук Александр Владимирович Достовалов (233554, h=25)

Доктор биологических наук Михаил Георгиевич Сергеев (235200, h=10) 

Две первые позиции от НГУ в рейтинге за всю карьеру ученого занимают бывшие деканы Физического факультета НГУ Александр Евгеньевич Бондарь (2010–2020) и Виктор Сергеевич Фадин (1993–1998).

Александр Евгеньевич Бондарь — известный специалист в области физики высоких энергий и элементарных частиц, внесший значительный вклад в развитие экспериментальных методов. Им был предложен и успешно реализован спектрометр на ВЭПП-4М с уникальным энергетическим разрешением для регистрации рассеянных электронов, развита методика создания электромагнитных калориметров на основе кристаллов иодида цезия.

Виктор Сергеевич Фадин — крупный специалист в области теоретической физики. Им был изучен ряд процессов квантовой электродинамики, экспериментально наблюдаемых на встречных электрон-позитронных пучках, откpыт и исследован эффект когеpентности при излучении мягких глюонов в квантовой хромодинамике.

Инна Юрьевна Сафонова — признанный специалист в области геотектоники, геохимии и геохронологии. Ее исследования посвящены изучению геологии и тектоники Центрально-Азиатского складчатого пояса, эволюции древних океанов и мантийного магматизма, изотопной геохронологии, геохимии и изотопии океанических, островодужных и внутриплитных магматических пород.

Нина Павловна Грицан — ведущий специалист в области исследования механизмов фотохимических превращений органических соединений с помощью экспериментальных спектроскопических методов и теоретических квантовохимических расчетов.

Валерий Анатольевич Дребущак – доцент кафедры химии твердого тела Факультета естественных наук НГУ, специалист в области термического анализа в химии твердого тела.

Сергей Михайлович Кобцев – заведующий Отделом лазерной физики и инновационных технологий НГУ, специалист-эксперт в области фотоники, волоконной и нелинейной оптики. Является почетным членом и выдающимся рецензентом Международного оптического общества OSA.

Научные интересы Бориса Яковлевича Рябко лежат в области прикладной математики, теории информации, криптографии и математической биологии. Он является одним из ведущих в мире специалистов в области теории информации.

Евгений Анатольевич Чиннов – специалист в области процессов теплообмена, двухфазных потоков, пленочных течений, микро- и наноструктурированных поверхностей.

— За последние пять лет масштаб собственной научно-исследовательской деятельности НГУ вырос до сопоставимого с образовательной деятельностью уровня, и сейчас наука и исследования НГУ являются вторым базовым процессом в университете. Одним из показателей, подтверждающим этот факт, является высокая публикационная активность ученых НГУ. Так, по итогам 2024 года в журналах SCOPUS вышло более 1760 публикаций, Web of Science — более 1300, РИНЦ — более 1970. При этом доля публикаций в самых престижных и высокорейтинговых научных журналах (Q1 и Q2 SCOPUS) составила около 60%. Количество цитирований в SCOPUS достигло почти 2000. Важно, что с 2018 года число собственных публикаций НГУ (без соавторства с сотрудниками НИИ СО РАН) выросло на 30%, и сейчас их доля составляет около 20% от общего числа публикаций с участием НГУ. Вхождение 13 исследователей НГУ в список наиболее цитируемых ученых мира указывает на то, что НГУ работает по передовым направлениям и на высоком международном уровне, — прокомментировал ректор НГУ академик РАН Михаил Федорук.

Материал подготовил: Елена Панфило, пресс-служба НГУ

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

.

Posted on

В НГУ создали новый экологичный строительный материал

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

Команда исследователей из НГУ создала новый экологичный строительный материал, который в перспективе может заменить традиционный цемент. Уже готовы первые опытные образцы, в планах — запустить промышленное производство нового материала. Проект под руководством аспиранта Геолого-геофизического факультета (ГГФ) НГУ Степана Денисова «Разработка однокомпонентного вяжущего материала на основе промышленного отхода золошлаков» стал победителем федерального конкурса «Студенческий стартап», объем предоставляемой поддержки на ближайший год составит 1 млн рублей.

Уникальность проекта состоит в том, что новый строительный материал полностью изготавливается из промышленных отходов, а именно золошлаков — это то, что образуется при сжигании твёрдого топлива (угля, торфа, сланцев) на тепловых электростанциях, котельных и других промышленных установках. Таким образом, отходы, которые годами копились на свалках и загрязняли окружающую среду, превращаются в полезный и качественный продукт для строительства.

— Идея проекта родилась на стыке двух больших проблем. Во-первых, это проблема отходов: в России только золошлаковых отходов накоплено около 2 миллиардов тонн, и каждый год их становится на 60 миллионов тонн больше. При этом перерабатывается лишь малая часть — около 15%. Эти отвалы занимают огромные территории. Во-вторых, это проблема экологии цементной промышленности: производство обычного цемента — это очень энергозатратный процесс, на который приходится около 8% всех мировых выбросов CO₂. Наш проект позволяет сразу решать две задачи: перерабатывать отходы и одновременно создавать «зеленую» альтернативу цементу, сокращая углеродный след, — рассказал Степан Денисов.

Работа над проектом началась более года назад и ведется на базе Климатического центра НГУ. Научным руководителем, который отвечает за общее направление разработки и который также вошел в команду стартапа, является Георгий Лазаренко, к.ф.-м.н., директор Климатического центра НГУ. Кроме того, в команде стартапа — магистрант ГГФ Матвей Трутнев, аспирант ГГФ Дмитрий Горяйнов и к.т.н. Яков Ермолов.

На текущий момент разработана лабораторная технология и получены первые опытные образцы материала. Суть технологии заключается в следующем: золошлаки, раздробленные в порошок, смешиваются со специальными активаторами. Далее при смешивании с водой между ними запускается химическая реакция — геополимеризация. В результате получается прочный камень, по свойствам аналогичный цементному, но имеющий свое преимущество.

Уже проведены предварительные испытания образцов, результаты которых показали, что по таким показателям, как прочность, водопоглощение, новый материал полностью соответствует заявленным требованиям.

— По прочности (50 МПа) он не уступает высокомарочным цементам М500, а по морозостойкости может достигать 300 циклов. Кроме того, продукт имеет низкое водопоглощение (менее 5%), в то время как у большинства конкурентов этот показатель колеблется от 5% до 18%. Наряду с этим, он предлагает гибкость в времени схватывания — от 5 минут до 7 часов, покрывая потребности как в быстром ремонте, так и в стандартном строительстве. При этом его себестоимость является одной из самых низких на рынке, конкурируя с обычными портландцементами М300-М400, но предлагая при этом качество и свойства, характерные для значительно более дорогих специализированных материалов, — добавил Степан Денисов.

Аналоги данного материала, представленные на рынке, — это так называемые геополимерные вяжущие материалы, которые производят как в России, так и за рубежом. Однако ключевыми преимуществом материала, разработанного в НГУ, является цена и экологичность, достигаемая за счет использования 100% золы в качестве сырья и полной утилизации отходов.

Разработка найдет применение в разных сферах строительства — везде, где используется цемент, — для стяжки полов, кладки кирпича, штукатурки, изготовления строительных блоков и т.д. Потенциальными потребителями являются как крупные промышленные предприятия, которые решают задачу утилизации отходов, так и строительные компании и частные лица, которые ищут более доступный по цене и экологичный материал.

Средства, которые получит команда в рамках конкурса «Студенческий стартап», будут направлены на проведение дальнейших, более углубленных испытаний образцов по всем строительным стандартам (морозостойкость, коррозионная стойкость и др.), закупку необходимых реактивов и материалов, патентование разработки и изготовление первой партии прототипов в товарной упаковке (мешках по 5, 10 и 25 кг). В перспективе рассматривается возможность запустить промышленное производство строительной смеси и перерабатывать до 100 000 тонн золошлаков в год.

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

.

Posted on

В НГУ создают мобильный комплекс для поиска остаточных запасов нефти

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

Артем Завадько, магистрант Передовой инженерной школы НГУ, разрабатывает мобильный комплекс для поиска остаточных запасов нефти, являющихся важным резервом для увеличения нефтедобычи в России. Уже готов прототип устройства, в ближайший год он будет модифицирован, будет разработан программный продукт для обработки и интерпретации данных, а также пройдут испытания — сначала на геофизических полигонах, а потом на действующих месторождениях. Проект стал одним из победителей федерального конкурса «Студенческий стартап» от Фонда содействия инновациям и получил грант в размере 1 млн рублей.

Работа комплекса основывается на геофизическом методе зондирования становлением поля в ближней зоне. Это технология индуктивной импульсной электроразведки, основана на изучении поля переходных процессов, которое возбуждается при изменении тока в источнике. При проведении исследования на поверхности земли размещаются генераторная и приемная петли: в первой проводится импульсное переключение тока, которое создает поле переходных процессов или вторичные токи, распространяющиеся вглубь по разрезу, а во второй фиксируется данный сигнал. За счет контрастной электропроводимости горных пород можно получать информацию о фильтрационно-емкостных свойствах и о составе пластов. Полученные данные проходят процессы обработки и интерпретации, далее на основе них строятся 2D– и 3D-модели разрезов. Среди преимуществ данного метода по сравнению с другими геофизическими методами — он отличается относительной дешевизной, позволяет получить детальные глубинные разрезы и характеризуется высокой производительностью работ.

Повышение коэффициента извлечения нефти является ключевой задачей на поздних стадиях разработки месторождений. Для оптимизации системы разработки и контроля за перемещением флюидов в пласте эффективным инструментом является мониторинг на основе сейсмических исследований. Однако затраты на сейсморазведку могут составлять сотни миллионов рублей, также она трудоемкая по времени и требует очень сложной обработки и последующей интерпретации данных. По этой причине сейсморазведка больше подходит для разведки новых месторождений. Когда же речь идет об оценке наличия и объемов остаточной нефти в слоях, то есть нефти, которая остается в пластах уже после выработки месторождения, более применим метод электроразведки. По оценкам экспертов, объемы остаточной нефти в России могут достигать 40-60 млрд т.

— Наш комплекс является мобильным, и мы применяем высокоточную методику на основе метода зондирования становлением поля в ближней зоне. Мы планируем усовершенствовать уже действующий прототип устройства, провести тестирования на геофизическом полигоне и разработать максимально упрощенное программное обеспечение для обработки данных. Этот комплекс позволит с достаточно высокой точностью определить расположение ловушек с остаточной нефтью. В России аналогичные мобильные комплексы на рынке пока не представлены, — рассказал Артем Завадько.

Артем Завадько начал работу над проектом два года назад в рамках дипломной работы под руководством научного сотрудника Евгения Валериевича Крупнова. На текущий момент создан прототип, который представляет собой генераторные и приёмные катушки, измеритель и коммутатор тока. Пока для работы комплекса используется готовое программное обеспечение.

Работа комплекса будет строиться следующим образом: есть генераторная петля, которая генерирует поле переходных процессов, она будет установлена на шасси вездеходного автомобиля. За генератором будет располагаться приемник, который будет фиксировать получаемый сигнал. После фиксации вторичных токов они будут подвергаться первичной обработке — чистке от помех; далее будет осуществляться вторичная обработка данных и их интерпретация.

— Получаемые сигналы, после измерений, содержат информацию о строении геологического разреза за счет контраста электропроводности среды. Так, известно, что нефть не проводит электрический ток, в то время как водонасыщенные породы и пластовые флюиды с высокой минерализацией обладают низким значением удельного электрического сопротивления. При корректной обработке данных с комплексированием информации из скважин достоверность интерпретации может превышать 80%. Глубина исследований варьируется от 500 до 1500 метров в зависимости от мощности источника сигнала и электропроводности разреза, — пояснил Артем Завадько.

Средства от гранта планируется направить на доработку прототипа, чтобы увеличить глубинность исследований. Также будут проводиться обширные испытания комплекса на геофизических полигонах и с учетом полученных результатов осуществляться дальнейшее усовершенствование установки. Параллельно будет вестись разработка упрощенного программного обеспечения на языке C++ и создана декстоп-версия приложения. После успешного завершения тестовых испытаний планируется проводить испытания уже на реальных месторождениях.

По результатам проекта будет создан мобильный комплекс зондирования становлением поля в ближней зоне, который позволит получать достоверные, верифицированные данные. На основе них будут строиться модели с обозначением расположения остаточных запасов нефти в слоях. Также данную разработку можно будет использовать и для поиска рудных минералов. Комплекс найдет применение прежде всего у российских геологоразведочных и сервисных компаний, которые работают с организациями топливно-энергетического комплекса.

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

.

Posted on

В НГУ разработают первую в России диагностическую систему, позволяющую предсказывать развитие ожирения и его осложнения

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

В Институте медицины и медицинских технологий НГУ стартовал новый научно-исследовательский проект «Разработка диагностической системы оценки церамидных профилей для детекции рисков реализации фенотипа ожирения». Проект реализуется при поддержке программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030», работы будут вестись на базе инфраструктуры нового кампуса НГУ, который строится в рамках национального проекта «Молодежь и дети».

Ожирение — это хроническое заболевание, сопровождающееся избыточным отложением жировой ткани в организме. По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения, ожирение — это неинфекционная пандемия XXI века. Последние данные, предоставленные Всемирной федерацией ожирения (World Obesity Federation), показывают, что при сохранении текущих тенденций не менее 2,7 миллиарда взрослых людей к 2025 году (около 38% нынешнего населения планеты) будут страдать от избыточного веса. Из них у 177 миллионов будет диагностировано тяжелое ожирение, требующее медициной помощи.

При этом эффективность терапевтических подходов ограничена, а риск рецидивирования достаточно высок. В современном представлении ожирение имеет сложную природу и реализуется в результате взаимодействия множества факторов (наследственность, экология, поведение и др.). Таким образом в лечении и профилактике ожирения акцент должен быть сделан на персонифицированные предиктивные методики, которые смогут предотвратить реализацию фенотипа ожирения (совокупность внешних и внутренних признаков, свойств и характеристик организма). С данной точки зрения особый научный интерес представляет изучение липидома человека (липидомом называют комплекс всех липидов в клетках, который позволяет получить комплексную информацию о состоянии здоровья организма с использованием методов масс-спектрометрии и биоинформатики). 

— Исследования последних лет посвящены роли липидов в реализации фенотипа ожирения, что, вероятно, имеет ключевую роль в профилактике и лечении ожирения, при этом анализ липидома продемонстрировал не только многообразие липидов в различных биологических тканях, но и выявил комплексные взаимосвязи с ожирением и его осложнениями. По мере того, как эпидемия ожирения продолжает распространяться, а количество случаев метаболических заболеваний, связанных с ожирением, увеличивается, существует необходимость поиска новых диагностических маркеров и целей для терапевтического вмешательства, чтобы изменить сложившуюся ситуацию, на что и направлена работа научно-исследовательского проекта «Разработка диагностической системы оценки церамидных профилей для детекции рисков реализации фенотипа ожирения, — рассказала о целях нового проекта Дарья Подчиненова, заместитель директора Института медицины и медицинских технологий (ИММТ) НГУ.

Представленное направление является перспективным с точки зрения профилактики хронических неинфекционных заболеваний, поиска новых терапевтических стратегий и новых молекул. На текущий момент в России не существует подобных диагностических систем.

— Наша исследовательская команда уже получила данные о том, что определенные комбинации церамидов (липидных молекул, вовлеченных в регуляцию жирового и углеводного обменов) обладают высокой диагностической ценностью в отношении реализации фенотипа ожирения. Требуется адаптация данных методик для того, чтобы мы могли использовать их в рутинной клинической практике, — добавила Дарья Подчиненова, руководитель проекта.

Научно-исследовательский проект реализуется совместно с ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России, в команду проекта войдут сотрудники подразделений ИММТ НГУ, аспиранты и студенты.

— Разработка диагностической системы может занять некоторое время, но первый прототип планируется получить к 2026 году. Он будет включать в себя систему детекции церамидов и биоинформационный модуль, оценивающий риски реализации фенотипа ожирения, — пояснила Юлия Самойлова, профессор, директор Института медицины и медицинских технологий НГУ. — Это особенно важно с точки зрения реализации проектов технологического лидерства, которые запланированы в рамках федерального проекта «Создание сети современных кампусов».

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

.

Posted on

12 проектов студентов НГУ стали победителями конкурса молодежных проектов по применению синхротронных методов в материаловедении

Источник: Новосибирский государственный университет –

Важный отказ от ответственности находится в нижней части этой статьи.

Подведены итоги совместного конкурса «Рентгеновские, синхротронные, нейтронные методы для решения задач материаловедения». Данный конкурс был организован Новосибирским государственным университетом и Сибирским отделением в рамках реализации исследовательской программы (проекта) «Научное обоснование и создание инфраструктуры на основе использования синхротронного излучения для диагностики функционально-градиентных материалов». В нем приняли участие 29 проектов по нескольким актуальным научным направлениям, в частности, новым и адаптированным методикам диагностики структуры фазового состава функционально-градиентных материалов, а также материалов, получаемых методом электронно-лучевого аддитивного производства с использованием синхротронного излучения, в том числе времяразрешенным методикам исследования эволюции структурно-фазового состава и мониторингу скоростного импульсного ударного воздействия. Также представленные проекты затрагивали аппаратно-техническое оснащение экспериментальных станций на существующей синхротронной инфраструктуре (СЦСТИ) для дальнейшей их адаптации на вводимом в эксплуатацию источнике СИ поколения 4+ (ЦКП СКИФ). Также в молодежных проектах были представлены результаты комплексных исследований структуры и свойств конструкционных материалов, металлов, сплавов, получаемых методом электронно-лучевого аддитивного производства с использованием синхротронного излучения. Некоторые работы были посвящены разработке программного обеспечения, новых подходов и алгоритмов обработки экспериментальных данных, полученных с использованием синхротронного излучения.

Проекты оценивались по десятибалльной шкале. Проводили экспертизу конкурсных работ и выставляли оценки ведущие специалисты Сибирского отделения РАН, научно-исследовательских институтов, а также Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов». Конкурсная комиссия работала под председательством заместителя председателя СО РАН, научного руководителя Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН академика Василия Фомина. По количеству набранных баллов были определены 12 проектов 13 авторов. Обладатели первых шести мест получили разовую финансовую поддержку в размере 180 тысяч рублей, а занявшие 7-12 места — по 120 тысяч рублей.

Дипломы победителям конкурса вручали на заседании Президиума Сибирского отделения РАН. Вручая дипломы победителям, председатель СО РАН академик Валентин Пармон высказал пожелание о том, чтобы их работа была реализована на практике и от имени всего Сибирского отделения Российской академии наук поздравил молодых ученых с победой в конкурсе. Академик Василий Фомин пояснил, что Сибирское отделение РАН выиграло большой грант, в реализации которого принимает участие и НГУ. Он уточнил, что в техническом задании проекта прописан пункт о том, что НГУ будет в течение трех лет на регулярной основе будет проводить конкурсы молодых ученых. Также Василий Фомин подчеркнул важность нынешнего конкурса, тематика которого была связана с их привлечением к будущей работе на ЦКП СКИФ.

— Победившие работы в основном относятся к области развития различных способов диагностики с использованием рентгеновского и синхротронного излучения и некоторым исследованиям материалов с использованием этих методов. Этот конкурс быль организован СО РАН и НГУ в первую очередь для поддержки в подготовке кадров для ЦКП СКИФ, запуск которого состоится в ближайшей перспективе. Соответственно, нам нужны специалисты, владеющие методами исследования различных объектов и способные предлагать новые задачи для СКИФ, — прокомментировал заместитель декана физического факультета НГУ доктор физико-математических наук Сергей Цыбуля.

Разовую финансовую поддержку в размере 180 000 рублей получили проекты:

«Разработка и обоснование методологии in situ рентгеновской диагностики термической стабильности металлокерамических композитов с временным разрешением». Автор проекта — Илья Герцель;

«Разработка дифракционной методики исследования функционально-градиентных материалов на основе никелевых сплавов». Автор проекта — Александр Горкуша;

«Разработка оптической схемы станции «Монокристалл» ЦКП СКИФ для in situ и operando рентгеноструктурного анализа с высоким пространственным и временным разрешением». Автор проекта — Григорий Жданкин;

«Расчеты ключевых параметров генерирующей структуры и проектирование канала вывода ИК-излучения для проекта станции «ИК-диагностика» синхротронного источника СКИФ». Автор проекта — Никита Ташкеев;

«Изучение ударно-волновой сжимаемости политетрафторэтилена с помощью синхротронного излучения». Автор проекта — Артур Асылкаев;

«Разработка методики исследования внутренней структуры и механизмов разрушения наполненного полимерного композита с помощью синхротронного излучения». Авторы проекта — Станислав Лукин и Анастасия Искова.

Разовую поддержку в размере 120 000 рублей получили проекты:

«Цифровой двойник конфокального рентгеновского микроскопа». Автор проекта — Артем Скляров;

«In situ дифракционное исследование процесса восстановления смешанного Mn­Cu оксидного катализатора». Автор проекта — Валерия Коновалова;

«Оптическая схема станции «РФА-Геология» ЦКП СКИФ». Автор проекта — Юрий Хомяков;

«Влияние градиента температуры на структурно-фазовый состав Inconel 939 при селективном лазерном сплавлении». Автор проекта — Арсений Колпаков;

«Изучение параметров неоднородностей и их влияния на чувствительность энергетических материалов методом микротомографии». Автор проекта — Николай Хлебановский;

«Прототип цифрового двойника регулируемой маски фронтенда ЦКП СКИФ». Автор проекта — Дмитрий Шакиров.

Победители конкурса кратко рассказали о своих проектах:

Григорий Жданкин:

— Мой проект посвящен проектированию и расчету оптической станции второй очереди ЦКП СКИФ «Монокристалл». Мне, как его автору, необходимо было понять, какая комбинация оптических элементов наиболее оптимальна для получения пучка синхротронного излучения необходимых размеров и интенсивности. Ее ключевая задача — исследование методом рентгеноструктурного анализа молекулярных кристаллов в условиях высоких давлений и низких температур. Такие исследования важны для выявления взаимосвязи структуры исследуемого вещества и его свойств. Понимание этого процесса позволит создавать новые и улучшать существующие лекарства, так как различные полиморфные модификации обладают различными, важными для фармацевтической промышленности, свойствами. Также фотокристаллографические эксперименты в условиях высоких давлений и низких температур важны для создания молекулярных переключателей. Победа в этом конкурсе поможет мне в реализации моего проекта.

Дмитрий Шакиров:

— Новизна нашего проекта по созданию цифрового двойника регулируемой маски фронтенда ЦКП «СКИФ» заключается в том, что вся установка (СКИФ), в том числе его составные части, являются уникальным оборудованием, и на данный момент цифровых двойников такого оборудования не существует. Цифровой двойник регулируемой маски будет частью комплексного цифрового двойника всего ЦКП СКИФ, работы по созданию которого ведутся в ИВМиМГ СО РАН. Цифровой двойник позволит значительно снизить стоимость обслуживания установки, а также даст возможность обучать персонал без вреда физическому изделию. С помощью цифрового двойника можно будет проводить виртуальные эксперименты и определять, что будет с установкой в различных, в том числе и аварийных, ситуациях. Главной задачей в рамках достижения поставленной цели нашего проекта является создание и обучение нейросети, которая будет основой цифрового двойника регулируемой маски. Нейросеть мы решили использовать, чтобы иметь возможность воспроизведения виртуальных экспериментов в режиме реального времени.

Станислав Лукин:

— Представленный мною проект заключается в подготовке образцов дисперсно-наполненного полимерного композита и проведении предварительных исследований их механических свойств с учетом межфазного слоя в области контакта матрицы и частиц наполнителя. По результатам проведенных исследований будет разработана предварительная схема эксперимента на станции источника СИ по in-situ исследованию механизмов разрушения и изменения внутренней структуры в подготовленных образцах при одноосном растяжении. Дальнейшая реализация эксперимента на станции источника синхротронного излучения позволит характеризовать изменения свойств дисперсно-наполненных полимерных композитов при их механическом нагружении, а, следовательно, изменение свойств деталей из данных материалов при их эксплуатации.

Артур Асылкаев:

— В рамках проекта ЦКП СКИФ к концу 2025 года будет смонтирована станция 1-3 «Быстропротекающие процессы» для исследования таких явлений, как распространение ударных  или детонационных волн в среде, поэтому важно разработать методику с применением синхротронного излучения для изучения ударно-волновой сжимаемости инертных материалов, таких как политетрафторэтилен (фторопласт). Учитывая широкое использование инертных материалов (в том числе в самолетостроении), необходимо исследовать их реакцию на сверхвысокие давления (которые можно получить с помощью взрывчатых веществ). Практическая значимость моей работы заключается в получении динамики плотности фторопласта при высоких ударно-волновых нагрузках, ведь именно синхротронное излучение, в отличие от традиционных методов, позволяет получать динамику процесса.

Александр Горкуша:

— Мой проект посвящен разработке дифракционной методики для исследования функционально-градиентных материалов на основе никелевых сплавов. Его новизна заключается в адаптации традиционной схемы рентгенографического анализа к специфическим объектам – рельефным образцам с неровной поверхностью, где классические подходы часто дают значительные ошибки. Важность проекта состоит в создании лабораторной методики, которая позволит с высокой точностью определять параметры кристаллической решётки и проводить количественный фазовый анализ, что критически важно для разработки и контроля новых материалов.

Илья Герцель:

— Термическая стабильность является фундаментальным свойством, определяющим надежность и долговечность материалов в различных отраслях промышленности. Моя методика позволяет благодаря синхротронному излучению поставить эксперимент приближенный к условиям эксплуатации материалов (термическое нагружение материала с временным разрешением). Таким образом для реальных рабочих изделий можно определить температурный диапазон их работы, до того, как они будут переданы в эксплуатацию. Сейчас мало развита, как сама методология экспериментов, так и программное обеспечение для обработки данных, данные проблемы в будущем будут решены в рамках выполнения проекта.

Победе в данном конкурсе очень рад, поскольку теперь появляется возможно для развития предлагаемых методик на уникальной установке СКИФ.

Юрий Хомяков:

— Название моего проекта — «Оптическая схема станции «РФА-Геология» ЦКП СКИФ». Станция «РФА-Геология» второй очереди на данный момент является единственной запланированной станцией ЦКП СКИФ с сильнопольным шифтером (8 Тл) в качестве вставного устройства. Предполагается, что она будет функционировать в диапазоне энергий ~40-120 кэВ при поперечных размерах пучка СИ от ~10 мкм до ~10 см. На станции будут реализованы следующие методы: энергодисперсионная дифракция, микродифракция, микро-РФА (в т.ч. в конфокальной схеме), а также компьютерная томография.

Большая глубина проникновения жесткого рентгеновского излучения с энергией квантов порядка 100 кэВ открывает широкие перспективы для геологических исследований, в т.ч. исследований природных материалов, позволяя проводить недеструктивный анализ плотных макроскопических образцов (минералов, расплавов), содержащих заметные концентрации элементов с высоким атомным номером. В число таких образцов входят, например, мантийные ксенолиты (в т.ч. алмазоносные), а также фрагменты пород щелочных комплексов с которыми связаны месторождения редких и редкоземельных металлов.

Комбинация доступных на станции «РФА-Геология» методов в жестком рентгеновском диапазоне позволит визуализировать внутреннее строение образцов пород и пространственное распределение минеральных фаз, идентифицировать индивидуальные, в т.ч. новые, минералы, определять взаимную ориентировку кристаллических зерен. Кроме того, станция будет использоваться для исследования структуры и физических свойств мантийного вещества, определения фундаментальных констант и P-V-T уравнений состояния кристаллических веществ, жидкостей и флюидов, изучения кинетики протекания химических реакций in situ при высоких давлениях и температурах.

Целью исследования является разработка согласованной рентгенооптической схемы станции «РФА-Геология» для использования СИ в жестком диапазоне. В рамках исследования будут решены следующие задачи: обоснованный выбор и оптимизация вставного устройства; выбор оптической схемы, согласование рентгеновской оптики с источником, описание аппаратно-технологического оснащения станции; рентгенооптический расчет.

Результаты исследования войдут в концептуальный проект станции «РФА-Геология», на основании которого будет разработана техническая документация и изготовлено уникальное научное оборудование.


Материал подготовил: Елена Панфило, пресс-служба НГУ

Примите к сведению; Эта информация является необработанным контентом, полученным непосредственно от источника информации. Она представляет собой точный отчет о том, что утверждает источник, и не обязательно отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

.