Skip to Content

Свежий номер:

№7(1287)

апрель 2024



Редакция
Свежий выпуск
Архив
Контакты

Передний край

ИМЕТЬ ЛИНЕЙКУ ГОТОВНОСТИ

Институт органического синтеза УрО РАН (Екатеринбург) — один из самых активных «академических» участников противостояния инфекции COVID-19. Наша газета не раз писала, что именно здесь создан препарат «триазавирин», который сегодня не только проходит проверку на эффективность против новой болезни, но и уже лечит ее, разрабатываются другие лекарства. Прокомментировать эти достижения, рассказать о проблемах отечественной медицинской химии, всей нашей фармакологической отрасли мы попросили научного руководителя института, одного из ведущих химиков-органиков страны, главу уральской школы медицинской химии академика О.Н. Чупахина.    
— Уважаемый Олег Николаевич, вначале общий суперактуальный вопрос. В последнее время все чаще приходится слышать разговоры, что надо закупать как можно больше лекарств, поскольку в Европе встали выпускающие их заводы, и скоро наши аптеки опустеют. Что вы на это скажете?
— Паника — худший помощник в трудное время, но причины для беспокойства есть. Недавно я прочитал в заслуживающем доверия издании, что наша фармацевтическая отрасль с трудом дотягивает до производства 10 процентов препаратов из собственной субстанции, остальное — импорт. А в официальных сводках часто рапортуют, что мы делаем 70 процентов «своих» лекарств и будем делать больше. Может быть, и делаем, но основа там — не своя, привозная. И если ее привозить перестанут — грош цена таким показателям. Лекарства — товар ходовой, с развитием цивилизации, общества потребления они пользуются все большим спросом, люди стали покупать даже то, что им не особенно нужно, аптеки теперь на каждом шагу. И с точки зрения бизнеса гораздо выгодней наполнять их готовым импортным продуктом, чем вкладываться в сложнейшие дорогостоящие разработки и производство. Но есть еще такая вещь, как лекарственная безопасность страны, о которой надо помнить всегда и которая теперь выходит на первый план. В этом смысле наш «триазавирин», придуманный, синтезированный и производимый на Урале из своей субстанции — хороший пример для других регионов. Но за таким результатом — огромный путь, десятилетия тяжелой работы, и пока это, увы, скорее исключение, чем правило.

Год: 
2020
Месяц: 
апрель
Номер выпуска: 
8
Абсолютный номер: 
1212
Изменено 27.04.2020 - 16:18

ПОТЕНЦИАЛ КОМОЛОСТИ

Уральские ученые-аграрии разрабатывают технологию редактирования генома крупного рогатого скота. На текущем этапе внимание будет сосредоточено на создании безрогих животных, и в случае удачи технология может быть применена для решения более насущных задач. Работа ученых поддержана грантом Российского научного фонда. Подробнее об исследовании корреспонденту «НУ» рассказала руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Уральского федерального аграрного научно-исследовательского центра УрО РАН доктор биологических наук Анна Кривоногова.
— Анна Сергеевна, вначале простой вопрос: для чего в целом редактировать геном сельскохозяйственных животных?
— Это нужно, в первую очередь, для создания особей, устойчивых к опасным болезням. Многие из существующих болезней, особенно вирусной природы, такие, например, как лейкоз крупного рогатого скота, очень трудно поддаются искоренению. На оздоровительные меры уходят годы и значительные материальные ресурсы. А некоторые болезни, такие, как африканская чума свиней, наносят огромный ущерб животноводству, приводят в том числе к ликвидации поголовья, и лечения для них не существует. Если бы можно было сделать организм животного невосприимчивым к возбудителю, мы бы могли сдержать заболеваемость или даже полностью защитить поголовье от опасных инфекций. Технологии редактирования генома как раз позволяют наделить организм животного такой устойчивостью.
— Традиционная селекция для этого уже не подходит?
— Она отлично справляется с решением таких задач, как выведение животных с заданными породными качествами, с высокой продуктивностью. Однако для выведения животных, устойчивых к инфекционным болезням, методы селекции действительно не годятся. Для того чтобы найти особей, имеющих устойчивость к какой-либо инфекции, нужна очень большая выборка: среди сотен и тысяч зараженных может оказаться всего несколько невосприимчивых. А для опасных вирусных инфекций допускать такой уровень поражения поголовья немыслимо в принципе. Если же искать «устойчивых» животных при текущей заболеваемости, исследования настолько растянутся во времени, что потеряют смысл из-за мутаций возбудителя. Проще говоря, пока мы будем десятилетиями искать «устойчивых» животных, вирус будет изменяться и приобретать новые свойства, и за этими переменами нам просто не угнаться. 

Год: 
2020
Месяц: 
апрель
Номер выпуска: 
7
Абсолютный номер: 
1211
Изменено 13.04.2020 - 18:08

АЛГОРИТМ ДЛЯ ЛИКВИДАТОРОВ

В Институте математики и механики им. Н.Н. Красовского РАН построен алгоритм решения задачи последовательного обхода мегаполисов (непустых конечных множеств) с условиями предшествования и функциями стоимости, зависящими от списка заданий. За этой строгой математической формулировкой стоят вполне конкретные прикладные проблемы. Так, при демонтаже системы радиационно опасных объектов в случае аварий на атомных электростанциях, подобных Чернобылю и Фукусиме, найдены маршруты перемещения исполнителей, позволяющие минимизировать их дозовую нагрузку. Разумеется, это вовсе не значит, что ученые предполагают новые катастрофы в атомной энергетике, но они лучше других понимают: идеальный способ предотвращения любой аварии — полная к ней готовность. К тому же построенный алгоритм может быть полезен и во многих других сферах.
В минувшем году в московском издательстве «URSS» вышла монография А.Г. Ченцова, А.А. Ченцова и А.Н. Сесекина «Задачи маршрутизации перемещений с неаддитивным агрегированием затрат», где подробно рассмотрены эти вопросы. Мы поговорили об этой актуальной работе с членом-корреспондентом РАН Александром Георгиевичем Ченцовым.
— Почему вас заинтересовала «задача о ликвидаторах» аварий на атомных станциях?
— Я бы это сформулировал так: мы занимаемся задачей снижения облучения персонала АЭС при выполнении работ в условиях повышенной радиации. А обратили внимание на эту проблему мы благодаря доценту кафедры атомных станций и возобновляемых источников энергии Уральского федерального университета Олегу Ташлыкову, который рассказал, как происходит процесс демонтажа радиационно опасных объектов.  
Допустим, стоит задача дезактивировать территорию, по которой в результате аварии разбросаны точечные источники излучения. Эти источники нужно посетить с соблюдением всех необходимых требований и как-то демонтировать, т.е. выключить. Доза облучения, получаемая исполнителями, существенно зависит от маршрута их перемещений в радиационных полях, от того, в какой последовательности они будут подходить к радиационно опасным объектам. В такой задаче есть немало ограничений. Прежде всего это так называемые условия предшествования (условие типа «одно после другого»), а также «стоимости» перемещений (т.е. дозы радиации), которые зависят от списка заданий, еще не выполненных на момент перемещения, поскольку исполнитель находится под воздействием тех и только тех источников, которые еще не демонтированы. 

Год: 
2020
Месяц: 
март
Номер выпуска: 
6
Абсолютный номер: 
1210
Изменено 29.03.2020 - 17:11

ПРОРЫВ–2020

3–4 марта в Уральском федеральном университете им. первого президента России Б.Н. Ельцина (г. Екатеринбург) прошел третий научный семинар «Разработка технологий и оборудования для пирохимической переработки ОЯТ реакторов на быстрых нейтронах». Технология пирохимической переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) создается в рамках масштабного проекта Росатома «Прорыв», предполагающего эффективную переработку ОЯТ на базе замкнутого ядерного топливного цикла и создание новой экологически чистой, безопасной и экономичной энергетики.
В работе семинара приняли участие более 100 специалистов в этой области: ученые Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН, которые в сотрудничестве с коллегами из УрФУ и научно-исследовательских институтов Росатома создают пирохимическую технологию переработки ОЯТ с использованием расплавленных солевых сред, представители предприятий Росатома, в том числе АО «Прорыв», ГНЦ НИИ атомных реакторов, Института реакторных материалов, НПО «Маяк», Сибирского химического комбината, Радиевого института им. В.Г. Хлопина, ООО НПФ «Сосны», ЗАО «СПЕКС», НТЦ по ядерной радиационной безопасности и других организаций, а также Российского химико-технологического университет им. Д.И. Менделеева, Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ».

Год: 
2020
Месяц: 
март
Номер выпуска: 
5
Абсолютный номер: 
1209
Изменено 18.03.2020 - 12:38

ПАРМАСТЕГА КРУПНЫМ ПЛАНОМ

Международной группе ученых удалось открыть новый вид тетрапода, жившего около 372 миллионов лет назад, и реконструировать его внешний облик. Кости Parmastega aelidae (так на латыни названо древнее животное, по-русски именуемое пармастегой) были обнаружены в южной части Тиманского кряжа (Республика Коми) и отличаются хорошей сохранностью. Животное считается одной из переходных форм между рыбами и наземными позвоночными, и находка существенно расширяет представления о том, как древние организмы осваивали сушу.
Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале ''Nature''. Коллектив авторов возглавляет научный сотрудник Института геологии Коми научного центра УрО РАН Павел Безносов. Подробнее о находке и «крокодильих» чертах пармастеги ученый рассказал в беседе с корреспондентом «НУ».
— Павел Александрович, что предшествовало статье в Nature?
— Первая современная находка пармастеги совпала с обнаружением в 2008 году целого скелета позднедевонской кистеперой рыбы из рода холоптихиус (см. «НУ», 2008, №20–21). Последующие четыре полевых сезона мы проводили масштабные раскопки на месте, где его нашли. Самым плодотворным стал 2012 год, когда Национальное географическое общество США оказало нам грантовую поддержку. Позднее мы обрабатывали собранный материал, проводили кладистические анализы, осмысливали и готовили результаты к публикации. В этом году весной закончили рукопись и передали ее в редакцию журнала.

Год: 
2019
Месяц: 
декабрь
Номер выпуска: 
24
Абсолютный номер: 
1205
Изменено 23.12.2019 - 13:55

В ТРЕНДЕ БИОМЕДИЦИНЫ

Сразу два перспективных проекта группы сотрудников лаборатории экологической иммунологии Института экологии и генетики микроорганизмов Пермского ФИЦ УрО РАН были поддержаны грантами Российского научного фонда. Оба проекта связаны с исследованиями в области нанобиотехнологий. Работа над первым подходит к завершению, а над вторым еще только началась.
 
Тонкий инструмент
Разработкой методов лабораторной диагностики онкологических заболеваний с использованием магнитных наночастиц и принципа ядерно-магнитного резонанса пермские ученые занимаются совместно с коллегами из лаборатории прикладного магнетизма Института физики металлов им. М.Н. Михеева. В исследовании участвовали также сотрудники биологического и химического факультетов Пермского государственного национального исследовательского университета и лаборатории многофазных дисперсных систем Института технической химии Пермского ФИЦ. О том, как шла эта работа и каковы ее итоги, мы поговорили с руководителем проекта, ведущим научным сотрудником лаборатории экологической иммунологии ИЭГМ доктором биологических наук профессором Михаилом Раевым и одним из основных исполнителей кандидатом биологических наук Павлом Храмцовым.

Год: 
2019
Месяц: 
ноябрь
Номер выпуска: 
22
Абсолютный номер: 
1203
Изменено 21.11.2019 - 14:28

НАУКОЕМКИЙ ЭЛЕМЕНТ

В Институте высокотемпературной электрохимии УрО РАН в рамках недавно стартовавшего проекта разработки комплексной платформы энергоснабжения «Топаз» создаются электрохимические генераторы с твердооксидными топливными элементами. Проект реализует консорциум во главе с головным исполнителем ООО «Научно-исследовательский центр «Топаз» и куратором АО «Группа компаний «ИнЭнерджи» при участии ИВТЭ УрО РАН, Института катализа и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, ЗАО «Неохим», ООО «УНИКАТ». ГК ИнЭнерджи — одна из немногих компаний реального сектора экономики, фактически финансирующих инновационные научные разработки в области электрохимических источников энергии.
Проект реализуется при поддержке Национальной технологической инициативы по направлению «Интеллектуальная распределенная энергетика» дорожной карты НТИ EnergyNET. Цель его — создание комплексной платформы электроснабжения на базе электрохимических генераторов, работающих на доступном топливе, и четырех коммерческих продуктов на ее основе. Это позволит преодолеть барьеры сквозной технологии «Новые и мобильные источники энергии» и радикально расширить использование высокоэффективных экологически чистых и надежных источников энергии для различных секторов рынка. Планируется организовать промышленное производство модельного ряда электрохимических генераторов малой и средней мощности с твердооксидными топливными элементами, включающего малогабаритную портативную энергоустановку для зарядки мобильных устройств, мобильную энергоустановку для малой робототехники, автоматизированную малообслуживаемую энергоустановку для распределенной энергетики.

Год: 
2019
Месяц: 
октябрь
Номер выпуска: 
20-21
Абсолютный номер: 
1202
Изменено 28.10.2019 - 15:32

ЗАБЫВЧИВЫЙ АНТИФЕРРОМАГНЕТИК

Ученые Института физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН под руководством кандидата физико-математических наук А.Ф. Губкина и доктора физико-математических наук Н.В. Баранова совместно с коллегами из США, Германии и Швейцарии получили яркий фундаментальный результат в области физики магнитных явлений. При помощи серии экспериментов по нейтронному рассеянию, измерению магнитных и электрических свойств они расшифровали сложную магнитную структуру интерметаллида тербия и никеля — перспективного соединения для создания устройств магниторезистивной памяти. Работа была поддержана Российским научным фондом и опубликована в престижном международном журнале Physical Review B. А совсем недавно ученым удалось обнаружить в этом интерметаллиде гигантский магнитокалорический эффект, благодаря чему он может использоваться в технологиях магнитного охлаждения.
Об этих открытиях мы поговорили с зав. лабораторией нейтронных исследований вещества ИФМ УрО РАН кандидатом физико-математических наук Андреем Губкиным.
— Ваш интерметаллид — антиферромагнетик. Что это такое?
— Сначала, наверное, надо рассказать о ферромагнетиках. Способность магнитов притягивать к себе удаленные на расстояние железные предметы очаровывала и привлекала людей с древнейших времен. Но только в начале XX века физики Пьер Вейс и Вернер Гайзенберг нашли объяснение феномену ферромагнетизма — существованию ниже критической температуры (температуры Кюри) магнитооупорядоченного состояния с параллельным расположением магнитных моментов атомов. Вскоре французский физик Луи Неель и наш соотечественник Лев Ландау предположили, что существует принципиально иной класс магнитных материалов со скрытым магнетизмом — антиферромагнетики, которые из-за антипараллельного упорядочения магнитных моментов атомов не обладают свойствами постоянных магнитов. Тем не менее у антиферромагнетиков есть целый ряд физических свойств, в том числе представляющих интерес для практического применения: сверхбыстрая магнитная динамика, гигантский магниторезистивный эффект, спиновый эффект Зеебека и другие. Благодаря этим свойствам с антиферромагнетиками связывают будущее спинтроники — нового раздела физики конденсированного состояния, изучающего свойства материалов, в которых не только электрический заряд, но и спин электрона играют ключевую роль. В частности, антиферромагнетики могут расширить функциональные возможности микроэлектронных устройств, работающих на принципах спинтроники, например, в микросхемах магниторезистивной памяти. 

Год: 
2019
Месяц: 
октябрь
Номер выпуска: 
19
Абсолютный номер: 
1201
Изменено 08.10.2019 - 12:48

ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ ПЛЮС ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Вскоре после XXI Менделеевского съезда, важнейшим вопросом повестки которого было обсуждение проблемы внедрения отечественных технологий на химических производствах страны, произошло знаковое для этой сферы событие. 21 сентября на территории особой экономической зоны «Алабуга» Республики Татарстан «Транснефть» запустила первый в России завод по производству противотурбулентных присадок. Уральские ученые имеют к этому событию самое прямое отношение. Специалисты технологической лаборатории Института органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН несколько лет сотрудничают с предприятиями нефтехимической отрасли. Совместно с НИИ «Транснефть» (Москва) и компанией «Ника-Петротэк», а также с коллегами из Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова они разработали инновационную технологию производства противотурбулентной присадки (см. «Науку Урала», 2018, №13–14).
Противотурбулентные присадки — это специальные реагенты, использование которых снижает турбулентность в пристенной области нефтепровода, в результате чего уменьшается гидравлическое сопротивление, повышается пропускная способность магистральных трубопроводов, а значит, эффективность процесса. Ученые и инженеры разработали оригинальную технологию получения полиолефиновых дисперсий путем каталитической полимеризации альфа-олефинов в полифторорганических средах, которые дают высокий противотурбулентный эффект в транспорте нефти и углеводородов и превосходят лучшие коммерчески доступные аналоги.

Год: 
2019
Месяц: 
октябрь
Номер выпуска: 
19
Абсолютный номер: 
1201
Изменено 08.10.2019 - 12:38

МОДЕЛИ ДОЛГОЛЕТИЯ

Ученые Республики Коми продолжают поиски секретов долгожительства. Для этого они, в частности, проводят эксперименты с плодовыми мухами дрозофилами. Цель — понять, как работают механизмы долголетия и на какие гены нужно воздействовать, чтобы замедлить старение. Заведующий лабораторией геропротекторных и радиопротекторных технологий Института биологии ФИЦ Коми научного центра УрО РАН член-корреспондент Алексей Москалев в беседе с корреспондентом «НУ» рассказал о том, как продлить жизнь мухе, в чем секрет долголетия серого кита и как эти знания могут помочь человеку.
— Алексей Александрович, опыты на дрозофилах вы ведете уже давно…
— Изучением молекулярно-генетических механизмов старения и долгожительства на лабораторной модели плодовой мушки дрозофилы мы с коллегами действительно занимаемся многие годы. И в этом направлении накопились ощутимые результаты. Так, нами установлено, что после малых доз ионизирующего излучения ведущую роль в изменении продолжительности жизни организма играют механизмы апоптоза (программируемой клеточной гибели — прим. ред.), ответа на повреждение ДНК, репарации ДНК, генов фактора теплового шока и белков теплового шока. Эксперименты по созданию трансгенных мушек с повышенной активностью генов репарации ДНК также показали участие упомянутых генов в контроле продолжительности жизни и стрессоустойчивости организма.
В дальнейших исследованиях мы обнаружили, что геропротекторными (защищающими от старения) свойствами обладают ингибиторы, воздействующие на эволюционно консервативные сигнальные пути, то есть на белки, посредством которых внутри клетки передается информация. Увеличение продолжительности жизни, в частности, вызывают ингибиторы ферментов PI3K, TOR-киназы и NF-kB. Так, в нашей работе было показано, что геропротекторные свойства при воздействии на дрожжи, нематоды (разновидность круглых червей) и уже названные дрозофилы проявляет ибупрофен. Дело в том, что его действие, как и других нестероидных противовоспалительных препаратов, сопровождается ингибированием эволюционно консервативного внутриклеточного сигнального пути транспортера аминокислоты триптофана. Ранее группой ученых было установлено, что диета с пониженным содержанием триптофана может увеличить максимальную продолжительность жизни.

Год: 
2019
Месяц: 
сентябрь
Номер выпуска: 
17
Абсолютный номер: 
1199
Изменено 03.09.2019 - 13:07

ХРАНИТЕЛИ МИКРОБНОГО РАЗНООБРАЗИЯ

Коллекция непатогенных и патогенных микроорганизмов (КНПМ) Института клеточного и внутриклеточного симбиоза Оренбургского ФИЦ УрО РАН была юридически оформлена в 2014 году, о чем «НУ» в свое время писала. Однако коллекционная работа началась здесь еще в начале 90-х годов, когда была организована лаборатория персистенции микроорганизмов. На протяжении прошедших десятилетий коллекция интенсивно пополнялась. В отличие от микробных «моноколлекций», например, Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов (Институт экологии и генетики микроорганизмов Пермского ФИЦ УрО РАН), в оренбургском микробном банке представлены разнообразные культуры — бифидобактерии кишечной микрофлоры человека, нормальная микрофлора женского репродуктивного тракта, условно-патогенные микроорганизмы — возбудители эндогенных инфекций, водные микроорганизмы. Значительная доля коллекции сохраняется и поддерживается в лаборатории микробной экологии и дисбиозов: это микробы, выделенные из организма человека в норме и при различных заболеваниях, штаммы — продуценты бактериоциноподобных веществ (специфических белков, подавляющих жизнедеятельность клеток других штаммов того же вида или родственных видов бактерий), пигментообразующие микроорганизмы и многие другие. Об этом сегменте коллекции и перспективах микробного коллекционирования мы поговорили с куратором КНПМ кандидатом медицинских наук Александром Валышевым.
— Чем любопытны ваши микроорганизмы?
— Представители нормальной микрофлоры — молочнокислые бифидобактерии, лактобациллы, энтерококки — выполняют важнейшую функцию защиты организма от болезнетворных микробов (обеспечивают колонизационную резистентность), разрушают ксенобиотики — чужеродные соединения, обладают иммуномодулирующей активностью. Коллекционировать их необходимо для создания биопрепаратов и тестирования антимикробных соединений.

Год: 
2019
Месяц: 
сентябрь
Номер выпуска: 
17
Абсолютный номер: 
1199
Изменено 03.09.2019 - 13:03

С ЧЕГО НАЧИНАЕТСЯ ЛЕКАРСТВО

Как мы уже сообщали, в рамках масштабного форума МедХим-Россия 2019, прошедшего в июне в Екатеринбурге (см. «НУ» № 12 с.г.), состоялась сателлитная XVI Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием, посвященная разработкам отечественных противоопухолевых препаратов. Она носит имя ее инициатора Анатолия Барышникова (1944–2015), возглавлявшего НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН (ныне НМИЦ онкологии) и объединяет ученых, занимающихся экспериментальной онкологией. О достижениях уральских химиков-органиков в одном из самых актуальных медицинских направлений мы попросили рассказать зав. лабораторией асимметрического синтеза Института органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН профессора, доктора химических наук Виктора Краснова.
— Уральские ученые работают в этой области давно. В середине пятидесятых годов прошлого века в Институте экспериментальной патологии и терапии рака АМН СССР академик Л.Ф. Ларионов с сотрудниками создали противоопухолевый препарат «сарколизин», а профессор Уральского политехнического института (ныне УрФУ) З.В. Пушкарева вместе с доцентом В.Н. Конюховым разработали технологию его производства и организовали его выпуск на ленинградском заводе «Фармакон». В семидесятые годы в Институте химии УНЦ АН СССР (ныне ИОС им. И.Я. Постовского УрО РАН) под руководством кандидатов химических наук Л.Б. Радиной и Л.В. Алексеевой начались работы по синтезу и исследованию противоопухолевых веществ. Результатом этих работ, которые проводились в тесном контакте со специалистами РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, стало создание оригинального отечественного противоопухолевого препарата «лизомустин». Он успешно прошел все необходимые доклинические и клинические исследования, было организовано промышленное производство препарата. С 2007 года лизомустин включен в Государственный реестр лекарственных средств и применяется сейчас для лечения меланомы и рака легкого. Создание и внедрение в клиническую практику нового препарата, особенно в такой области, как онкология, — сложная комплексная задача. Достаточно сказать, что за последние 30 лет в онкологическую практику вошли всего лишь два оригинальных препарата, созданных российскими учеными, «лизомустин» — один из них. Его разработка и внедрение — предмет законной гордости нашего коллектива.

Год: 
2019
Месяц: 
август
Номер выпуска: 
15-16
Абсолютный номер: 
1198
Изменено 26.08.2019 - 14:46

ОТ СПИНТРОНИКИ — К СТРЕЙН-МАГНИТООПТИКЕ

Недавно сотрудники отдела наноспинтроники Института физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН доктор физико-математических наук Ю.П. Сухоруков, кандидат физико-математических наук А.В. Телегин, доктора физико-математических наук Н.Г. Бебенин и А.П. Носов представили значимый фундаментальный результат. Они обнаружили новый механизм магнитооптических эффектов в инфракрасной области спектра, связанный с корреляцией между поглощением света и магнитострикцией в магнитных полупроводниках.
Эти исследования ведутся в многообещающей области спинтроники — стрейнтронике, которая изучает изменение физических свойств материалов за счет механических деформаций, возникающих под действием магнитных и (или) электрических полей. В стрейнтронике исследуются уникальные искусственные структуры с заданными магнитоэлектрическими свойствами, где «механически» связываются электрическое и магнитное состояния материалов. Такие структуры существенно расширяют элементную базу традиционной электроники, например, позволяют создавать компактные СВЧ-резонаторы и фильтры, наноразмерные датчики магнитного поля, ячейки памяти с рекордно низким энергопотреблением, микродвигатели и даже такие экзотические пока элементы нейронных сетей, как мемристоры и мемтрансторы. 
Но прежде чем говорить о полученном учеными результате, стоит сделать небольшое отступление о природе света и основных этапах исследования. Вот что сказал ведущий научный сотрудник Андрей Телегин (на фото):
— Пионерские работы о природе света И. Ньютона и Х. Гюйгенса появились в XVII — начале XVIII века.Основы современной теории электромагнитной природы света были заложены Д. Максвеллом в XIX веке. То, как мы видим окружающий мир, определяется обычно двумя основными параметрами — яркостью и цветом излучения. Свет может быть видимым (оптический диапазон с длиной волны 380–680 нм) и невидимым (например, инфракрасная область спектра — длина волны больше 700 нм и ультрафиолетовая — длина волны менее 350 нм). Различаемый глазом цвет связан с длиной волны электромагнитного излучения, отраженного или прошедшего через среду, и определяется строением и составом вещества. В начале XIX века Э. Малюс открыл явление поляризации света — упорядоченное колебание светового вектора в каком-то выделенном направлении. В окружающем нас мире свет обычно является деполяризованным или частично поляризованным (есть выделенное направление колебаний вектора напряженности электрического поля). Зрение человека нечувствительно к поляризации, однако ее можно определить с помощью специальных устройств. 

Год: 
2019
Месяц: 
июнь
Номер выпуска: 
11
Абсолютный номер: 
1195
Изменено 10.06.2019 - 13:00

ЭКОНОТРОНИКА ДЛЯ SMARTСITY

Понятие smartсity, «умный город», довольно давно на слуху, оно постоянно фигурирует в прессе, научных дискуссиях. Но как это должно выглядеть конкретно, в приложении к определенному мегаполису, географической местности, стране, понимают далеко не все, включая городские власти и ученых. В прошлом году Российский университет дружбы народов и Институт экономики Уральского отделения РАН выиграли совместный междисциплинарный грант РФФИ под изучение механизма влияния новых технологий, в частности 5G (так называется пятое поколение мобильной связи, которое придет на смену существующим сейчас 3G и 4G), на городскую среду и качество жизни городских сообществ. О том, как идет работа, а также о ее фундаментальных основах мы поговорили с членом-корреспондентом РАН, руководителем Центра экономической теории ИЭ УрО РАН, самым цитируемым российским экономистом за пределами Москвы и Санкт-Петербурга (индекс Хирша 31) Евгением Поповым.
— Евгений Васильевич, почему РУДН делит этот грант именно с Екатеринбургом?
— Потому что для этого есть все основания. Работа выполняется тремя группами на стыке трех отраслей знаний — математики, экономики и социологии, две — из Университета дружбы народов. Координирует их директор Института прикладной математики и телекоммуникаций РУДН, ученый с международным именем, доктор технических наук Константин Самуйлов. Раздел нашей группы — экономика, точнее, эконотроника, или институциональная экономика цифрового общества. Мы моделируем влияние современных экономических институтов, то есть инструментов и правил, обеспечивающих их выполнение, на жизнь больших городов и пытаемся определить его «цену». Примеры Екатеринбурга, одного из самых продвинутых мегаполисов России, и тем более Москвы (в рейтинге «умных городов» пятое место в мире, а по уровню доступности услуг в статистике ЮНЕСКО — первое) для этого более чем подходят. К тому же у нас подобные исследования ведутся давно и в тесной связке с Уральским федеральным университетом, где создана совместная с ИЭ лаборатория экономики цифрового общества под научным руководством первого проректора, кандидата технических и доктора экономических наук Сергея Кортова. Кроме того, в нашем институте действует проблемный совет по этой тематике, куда стекается соответствующая информация от вузов, бизнеса, региональной власти. Так что грант лег, что называется, на благодатную почву.

Год: 
2019
Месяц: 
май
Номер выпуска: 
9-10
Абсолютный номер: 
1194
Изменено 21.05.2019 - 14:29

ВЗГЛЯД ИЗ КОСМОСА

Сегодня для бесперебойного функционирования большинства отраслей экономики необходим постоянный мониторинг природных и антропогенных ландшафтов на основе данных дистанционного зондирования Земли. Созданием программного обеспечения обработки космических снимков активно занимаются сотрудники отделов прикладных проблем управления и системного обеспечения Института математики и механики УрО РАН. В конце прошлого года Виктор Костоусов, Федор Корнилов и Александра Дунаева получили премию Губернатора Свердловской области за разработку алгоритмических и программных средств обработки космических изображений земной поверхности с использованием высокопроизводительных суперкомпьютерных технологий. Мы поговорили об этом проекте с зав. отделом прикладных проблем управления ИММ УрО РАН кандидатом физико-математических наук Виктором Борисовичем Костоусовым.
— Какие именно задачи помогает решить обработка данных дистанционного зондирования Земли?
— Получать детальную и регулярно обновляемую информацию о развитии инфраструктуры городских агломераций и других населенных пунктов, отслеживать состояние сельскохозяйственных земель и лесных массивов, обнаруживать незаконные вырубки и выявлять опасные экологические явления, оценивать масштаб стихийных бедствий — все это возможно благодаря обработке данных аэро- и космической съемки. Аэросъемка имеет намного более высокие разрешение и уровень перекрытия по сравнению с космической, но требует значительно больших затрат времени и средств, кроме того использовать летательные аппараты получается не всегда. Преимущества космической съемки — широкий пространственный охват, возможность проводить регулярные наблюдения за интересующей территорией, малое время обработки данных. Со спутников поступают снимки различного разрешения и спектрального состава. Например, для сельскохозяйственного и экологического мониторинга незаменима информация из инфракрасной, невидимой человеческим глазом, части электромагнитного спектра. Космические снимки служат источником еще одного ценного типа данных: поля высот строений и рельефа местности. Для решения задач картографии и кадастрового учета, оценки темпов жилого и промышленного строительства, обнаружения карстовых явлений необходимы трехмерные модели поверхности, которые сегодня строятся методами наземных измерений и требуют значительного времени и ресурсов. Без информации, полученной благодаря космической съемке, невозможна также безопасная навигация беспилотных летательных аппаратов.

Год: 
2019
Месяц: 
май
Номер выпуска: 
9-10
Абсолютный номер: 
1194
Изменено 21.05.2019 - 14:15
RSS-материал


2021 © Российская академия наук Уральское отделение РАН
620049, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
document@prm.uran.ru +7(343) 374-07-47