"Наука Урала"

Более 20 лет назад в Институте физики металлов УрО РАН были получены первые образцы многослойных магнитных наноструктур. Уральские ученые активно продолжают развивать технологии создания и исследования этих материалов. Тем более что интерес к ним во всем мире только растет. В первую очередь это связано с бурным развитием микроэлектроники. Подробнее о современных достижениях института в этом направлении и перспективах внедрения технологии в промышленность корреспонденту «НУ» рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории электрических явлений ИФМ, кандидат физико-математических наук Михаил Анатольевич Миляев.
— Наиболее типичная область применения магниточувствительных наноматериалов — современные считывающие головки жестких дисков. Пленочные технологии позволили уменьшить их размеры и в сотни раз увеличить плотность записи информации. Магнитные наноструктуры широко применяются также в сенсорах магнитного поля, которые служат основой для изготовления датчиков различного назначения: тока, угловых поворотов, смещений и т.д. Наша страна по этим направлениям значительно отстает от передовых — ориентировочно на 10–15 лет. И это касается не столько изготовления самих магниточувствительных наноструктур, сколько разработки нового поколения сенсорных устройств на их основе.
Сейчас в институте создаются и исследуются структуры двух типов: магнитные металлические сверхрешетки и спиновые клапаны. Фактически наноструктуры — это когда на подложку наносятся послойно различные материалы, каждый из которых выполняет свою функцию. И для того чтобы получить нужный магниторезистивный эффект, используется определенная комбинация слоев. Изменяя толщину немагнитных прослоек между ферромагнитными слоями, можно управлять диапазоном магнитных полей, в которых материал обладает оптимальной чувствительностью. Сверхрешетки могут применяться для средних и сильных магнитных полей, а спиновые клапаны — для слабых.

В начале нынешнего года исполнилось 95 лет со дня рождения академика П.Л. Горчаковского. Дата не слишком круглая, однако члены Екатеринбургского отделения Русского ботанического общества сочли ее хорошим поводом посвятить свое заседание 3 июня памяти одного из авторитетнейших отечественных ботаников. К слову, Павел Леонидович был организатором и бессменным председателем Екатеринбургского отделения РБО, которое нынче отмечает свое 100-летие. Мемориальная часть продолжилась научной сессией, в ходе которой представители основанной Горчаковским уральской фитоэкологической школы выступили с докладами по актуальным проблемам ботанической науки. А в день памяти Павла Леонидовича (он ушел от нас 4 июня 2008 года) участники заседания побывали на Широкореченском кладбище, где он похоронен.
Об основных моментах научной биографии академика П.Л. Горчаковского напомнил собравшимся нынешний председатель Екатеринбургского отделения РБО, главный научный сотрудник Института экологии растений и животных УрО РАН доктор биологических наук В.А. Мухин. Двадцатый век был веком титанов биологической мысли, и Павел Леонидович из их числа. Его труды по фитогеографии, хорологии, синантропизации растительного покрова Урала вошли в золотой фонд ботанической науки и составили основу современных знаний о растительном мире Уральского региона и сопредельных территорий.

В Свердловской области продолжается отбор участников в программу «УМНИК». Конкурс проводится федеральным Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, более известным как Фонд Бортника, и ориентирован на поддержку инновационных проектов, разрабатываемых молодыми учеными. Победители получат по 400 тысяч рублей на проведение исследований, а также организационную и методическую поддержку со стороны Фонда. Результаты конкурса будут объявлены в начале декабря.
Организаторы считают одним из главных достижений программы ее открытость и всеохватность. Участвовать может любой студент, аспирант, молодой ученый или предприниматель в возрасте до 28 лет включительно. Достаточно представить проект, обладающий научной новизной, патентоспособностью и перспективой коммерциализации. Придя на конкурс в основном лишь с первоначальной идеей, участники развивают ее и со временем подготавливают себе базу для создания малого высокотехнологичного предприятия. Впоследствии молодые инноваторы также должны оценить для себя, насколько их проекты готовы к дальнейшему развитию и выходу на частные инвестиции.

…В свое время открытие антибиотиков произвело настоящую революцию в медицине, однако уже сейчас, по прошествии времени, ученые и эксперты в области здравоохранения вынуждены признать, что возбудители инфекционных заболеваний научились приспосабливаться к действию этого типа лекарственных средств. Одно из решений проблемы — разработка препаратов принципиально нового поколения. Об альтернативе традиционным антибиотикам, создаваемой на основе антимикробных пептидов, бактерий — симбионтов энтерококков — интервью «НУ» с научным сотрудником Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН (г. Оренбург), лауреатом стипендии президента РФ для молодых ученых, кандидатом биологических наук Алексеем Васильченко.
— Алексей Сергеевич, в чем преимущество антимикробных пептидов по сравнению с классическими антибиотиками?
— Не секрет, что одна из самых серьезных проблем современной санитарной и клинической медицины — устойчивость микроорганизмов к используемым в клинической практике антибиотикам. Помощник генерального директора ВОЗ по вопросам безопасности в области здравоохранения доктор Кейджи Фукуда даже назвал антибиотикорезистентность одним из основных глобальных вызовов, с которой столкнулось человечество в настоящее время. Сложность состоит в том, что в мире микроорганизмов все процессы изменчивости и отбора происходят чаще и проявляются быстрее, а значит, вновь созданный препарат для борьбы с инфекцией необязательно будет абсолютной панацеей.
Вместе с тем антимикробные пептиды в определенном смысле также являются антибиотиками, но иного происхождения. Это синтезируемые на рибосомах короткие последовательности аминокислот, которые в силу своих физико-химических свойств эффективно воздействуют на микроорганизмы, подавляя их развитие. Поскольку способностью синтезировать такие пептиды обладают многие живые существа, она рассматривается как наиболее древний и универсальный механизм защиты организма от чужеродных агентов.

Институт химии Коми НЦ УрО РАН, где разрабатываются технологии «зеленой» химии, в декабре отмечает 20-летие
…В конце 1995 года только что назначенный директором института молодой доктор наук Александр Кучин докладывал о планах работы нового академического подразделения на заседании тематического отделения Российской академии наук. Участники, кутавшиеся в пальто из-за проблем с отоплением в здании президиума РАН, с недоумением спрашивали докладчика: о каких планах вы говорите, ведь сейчас институты закрываются, а не открываются? Что там у вас в Сыктывкаре — какая-то аномалия?
Это и в самом деле было удивительно — в тяжелейший для отечественной науки период Уральское отделение РАН и его региональные центры активно развивались. Институт химии Коми научного центра был создан на базе отдела химии по инициативе тогдашнего председателя УрО РАН академика Геннадия Андреевича Месяца и выдающегося химика-органика академика Генриха Александровича Толстикова. Поддержку институту оказали и республиканские власти в лице главы Республики Коми в 1992–2002 годах Юрия Алексеевича Спиридонова, считавшего необходимым развивать в регионе академическую науку, в частности химию. Новый институт быстро обретал свое лицо, определилось главное научное направление — химия природных соединений. Тогда же сыктывкарские химики-органики инициировали проведение всероссийских конференций по химии и технологии растительных веществ, последняя из которых прошла в Москве нынешней осенью. Они придерживаются стратегии «зеленой» химии, принципы которой были сформулированы в конце прошлого века и предполагают переход к чистым химическим процессам и технологиям, исключающим образование токсичных отходов. 

Виктор Алексеевич Коротеев — выдающийся российский ученый-геолог в области палеовулканологии и металлогении вулканогенных образований, геодинамики и металлогении складчатых систем, теории тектонических и металлогенических процессов, глава научной школы палеовулканологов на Урале, автор и соавтор более 400 научных работ, в том числе 13 монографий. Он возглавляет также региональную научную школу «Геодинамика, магматизм и металлогения Урала как основа рудной базы региона». В 1970–1985 годах В.А. Коротеев руководил Ильменским государственным заповедником им. В.И. Ленина. С 1986 по 2011 год возглавлял Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН. В течение многих лет был заместителем и первым заместителем председателя УрО РАН в 1987–1998 годах академика Г.А. Месяца.
Призвание
На всю жизнь Виктору Алексеевичу запомнилось, как в школьные годы на семейном совете отец сказал: «Мой сын Виктор будет ученым». Видимо, близким уже тогда удалось разглядеть нечто определяющее в сочетании его способностей и характера, интересов и суждений. Жили они в г. Чапаевске Куйбышевской (ныне Самарской) области. В детстве, рассказывает Коротеев, глядя на буровые вышки, «было очень интересно узнать, что там, в глубине»… В старших классах решающую роль сыграла учительница географии, приехавшая из Томска и рекомендовавшая тамошний университет. И вот, под влиянием прочитанных талантливых сочинений академика А.Е. Ферсмана по геохимии и минералогии в старших классах было принято решение поступать в Томский университет на специальность «геохимия». Окончив школу с медалью, он туда поступил, несмотря на опоздание к началу экзаменов и громадный конкурс. Учеба в университете приобщила к одной из самых ярких и квалифицированных научных геологических школ — сибирской, формировавшейся под влиянием и при участии академиков В.А. Обручева, М.А. Усова, профессоров А.Я. Булынникова, И.К. Баженова, М.П. Кортусова и других. 

11 февраля члены международной коллаборации LIGO (лазерной гравитационно-волновой обсерватории-интерферометра), объединяющей сотни ученых из семнадцати стран, в том числе из России, объявили о первой прямой регистрации гравитационных волн. На следующий день, 12 февраля в журнале Physical Review Letters вышла статья под названием «Наблюдение гравитационных волн от слияния бинарных черных дыр». Когда-то обнаружение Нептуна немецким астрономом Галле на основании расчетов французского математика Леверье назвали открытием на кончике пера. Существование гравитационных волн также было теоретически предсказано Альбертом Эйнштейном ровно 100 лет назад, в его статье 1916 года. Подтверждение предсказания можно назвать открытием на кончике луча — лазерного.
Прокомментировать неординарное событие мы попросили заведующего лабораторией теоретической физики Института электрофизики УрО РАН академика Михаила Виссарионовича САДОВСКОГО:
— Действительно, неожиданным это крупное открытие в экспериментальной физике последних лет назвать нельзя. Существование гравитационных волн естественно следовало из общей теории относительности Эйнштейна, или современной теории гравитации. Если существуют электромагнитные волны, то должны иметь место и гравитационные возмущения, которые распространяются в виде волн со скоростью света и локально изменяют геометрию пространства и времени. Предсказание о существовании гравитационных волн позволило, например, объяснить изменение темпов сближения тесных систем двойных звезд.
Чтобы понять, что такое гравитационная волна, представим четыре шарика, подвешенные крест-накрест. Если произойдет гравитационное возмущение, два шарика отклонятся друг от друга на определенное расстояние, а другие два одновременно с этим устремятся навстречу друг другу; в следующей фазе волны их движение будет противоположным. В итоге, под действием гравитационной волны все четыре шарика начнут синхронно колебаться. Но это воображаемый эксперимент. В повседневной жизни никто не чувствует и не наблюдает гравитационные волны, они ни на что не оказывают влияния, потому что гравитационные взаимодействия очень слабые по сравнению, например, с электромагнитными. И хотя большинство физиков-теоретиков никогда не сомневались в существовании гравитационных волн, задача их экспериментальной регистрации в земных условиях представлялась очень сложной. Надеяться оставалось только на космос — там происходят мощные гравитационные возмущения, и вызванные ими волны могут дойти до Земли.
Косвенное подтверждение существования гравитационных волн было получено в 1970-е годы американскими астрофизиками Джозефом Тейлором и Расселом Халсом, которые открыли и исследовали двойной радиопульсар PSR 1913+16 — пару вращающихся друг вокруг друга нейтронных звезд. При этом вращении большие массы излучают гравитационные волны и теряют энергию, из-за чего движение их замедляется, а орбита обращения сжимается. Наблюдая за двойным радиопульсаром в течение пятнадцати лет, ученые обнаружили уменьшение орбитального периода, причем скорость этого замедления (около 76 микросекунд в год) идеально описывается уравнениями общей теории относительности, которая предсказывает потерю энергии звездной пары, обусловленную гравитационным излучением. За открытие и исследование радиопульсара PSR 1913+16 Дж. Тейлор и Р. Халс в 1993 году были удостоены Нобелевской премии по физике. 

12 марта в Екатеринбурге прошел турнир по мини-футболу среди команд институтов УрО РАН. В нем приняли участие четыре команды из пяти институтов: горного дела, металлургии, электрофизики и сборная команда институтов химии твердого тела и экологии растений и животных. Организатором выступил Совет молодых ученых УрО РАН, а материальную поддержку оказал профсоюз работников Отделения.
Традиционно турнир проводится зимой на территории ИЭФ УрО РАН, где встречаются две-три команды, которые хорошо знакомы друг с другом еще с летнего футбольного турнира. Однако в этом году уральская погода приготовила сюрприз, и обычно гостеприимное снежное поле электрофизиков было покрыто толстым слоем льда. Но любовь уральских ученых к футболу оказалась сильнее любых природных катаклизмов. Было принято решение провести турнир в зале. В истории футбола УрО РАН было множество различных полей и площадок, где разворачивались футбольные баталии, однако в рамках нынешнего турнира команды впервые выясняли отношения на паркете.
Вот что пишет в социальной сети один из участников: «На моей памяти в первый раз турнир прошел в зале. Думаю, что для некоторых участников был несколько непривычен отскок мяча от покрытия, впрочем, как и сам мяч (четверка). Но даже несмотря на это, все команды продемонстрировали хороший уровень игры и стремление превзойти соперника на каждом участке поля. Отмечу малое количество нарушений, а грубых столкновений и выяснений отношений вообще не было. Даже в финале никто никого не травмировал, это радует!».