Основные фундаментальные и прикладные достижения учёных Уральского отделения РАН

По материалам доклада председателя отделения
академика В.Н. Чарушина
 

— Решена трудная задача классификации односвязных замкнутых 6-мерных многообразий, построен «экзотический» инвариант «Гамма» (Отдел математики Коми НЦ);
 

— разработан пакет компьютерных программ «Распознаватель многообразий» — мощный инструмент для практической работы с трехмерными объектами и вычисления их характеристик (ИММ);
 

— предложены неклассические множества корректности с изолированными особенностями (дельтаобразные формы, разрывы, изломы). Построены оптимальные алгоритмы решений операторных уравнений I рода. Область применения — спектроскопия, астрономия, биология, обработка изображений (ИММ);
 

— изучен электронный спектр новых Fe-As высокотемпературных сверхпроводников. Расчеты позволяют предсказать свойства сверхпроводниковых материалов (ИЭФ, ИФМ);
 

— теоретически предсказаны и исследованы 3-мерные магнитные неоднородные структуры в ферромагнетиках. Такие локализованные объекты могут быть использованы для магнитной записи информации (ИФМ);
 

— исследованы фундаментальные закономерности процессов поглощения, хранения и десорбции углеводородов динамическими наносистемами с перестраиваемой нано-структурой (ИПМ);
 

— синтезированы нанокомпозиты, обладающие высокими микротвердостью, электрокаталитической активностью и коррозионной стойкостью (ФТИ, ИЭФ);
 

— реализован сверхбыстрый механизм коммутации тока в полупроводниках на основе туннельно-ударного ионизационного фронта. Установка обеспечивает сверхвысокие мощности передачи электромагнитного излучения за короткое время (ИЭФ);
 

— впервые продемонстрирована возможность применения контурных тепловых труб (КТТ) для систем охлаждения электронного оборудования на борту дальнемагистральных пассажирских самолетов (международный проект COSEE) (ИТФ);
 

— создано новое семейство магнитоуправляемых композиционных материалов с уникальными характеристиками, область применения: машино- и приборостроение, биотехнологии, медицина, реставрационное дело (ИМСС);
 

— разработана методика, созданы переносные измерительно-вычислительные комплексы для оперативной количественной оценки прочностных свойств металлических конструкций в условиях эксплуатации (ИМАШ). Применяется в ГРЦ «КБ им. ак. В.П. Макеева», НПО «Маяк»;
 

— создан метод одновременного учета нескольких критериев отказов в системах с повреждениями случайной природы. Метод важен для определения оптимального срока проведения инспекции в сегментах трубопроводов единой системы газоснабжения России и реализован в прикладном пакете «PRIMA» в формате Intranet-сайта (НИЦ «НиР БСМ»);
 

— комплексно изучена экологическая ситуация в Ямало-Ненецком автономном округе. Разработана и передана в ЯНАО система сбора, хранения и анализа информации для учета потоков отходов (ИПЭ);
 

— выполнен первый этап наукометрического анализа публикационной активности институтов Отделения (ЦНБ);
— теоретически предсказан и синтезирован новый сверхпроводник — оксивисмутид никеля LaNiBiO (T ~ 4K), изоструктурный семейству FeAs сверхпроводников. Установлено подобие особенностей электронного строения, определяющих сверхпроводящее состояние в LaNiBiO и SmFeAsO (ИХТТ, ИФМ);
 

— разработан метод синтеза ранее не известных гетероциклов: азотсодержащих функционализированных каркасных соединений, пригодных для создания лекарственных препаратов, полидентатных лигандов для молекулярной электроники, полимерных материалов (ИТХ);
 

— найдены условия получения нановолокон кремния диаметром до 100 нм из расплава солей KCl-CsCl-K2SiF6 электролитическим рафинированием металлургического кремния. Нановолокна кремния могут быть использованы для изготовления литиевых источников тока повышенной емкости (ИВТЭ);
 

— разработан метод синтеза новых фторсодержащих тридентатных лигандов O,O,О-типа, на их основе можно получать биядерные металлокомплексы, перспективные для создания молекулярных магнетиков, сенсоров и катализаторов (ИОС);
 

— разработаны научные основы технологии изготовления методом суспензионного формования и термообработки рабочих органов штампов и форм со сложным рельефом рабочих поверхностей, металлических копий художественных изделий (ИТХ);
 

— разработаны, изготовлены и внедрены на 11 крупных металлургических предприятиях уникальные инжекционные установки (премия правительства РФ 2008 г., ИМЕТ). Экономический эффект от их использования только на ОАО «НТМК» (г. Нижний Тагил) и ОАО «ММК» (г. Магнитогорск) ~ 200 млн р. в год;
 

— успешно внедрена в производство на Уральском алюминиевом заводе (г. Каменск-Уральский) технология получения крупнокристаллического трехкальциевого гидроалюмината (ТКГА). Увеличение в 2–2,5 раза крупности получаемых кристаллов ТКГА дало рост производительности фильтров (ИХТТ);
 

— синтезированы новые производные физиологически активных терпенофенолов с против овирусной, противовоспалительной, гемореологической активностью, а также с антиоксидантными свойствами (ИХ Коми НЦ);
 

— создан и выпускается в лекарственной форме противоопухолевый препарат «Лизомустин» (ИОС); испытания противовоспалительного действия препарата «Силативит» на трех животноводческих фермах Свердловской области показали повышение продуктивности молочного стада с экономическим эффектом 6–8 р. на 1 р. затрат; противовирусный препарат широкого спектра действия «Триазавирин» (грипп, клещевой энцефалит, РС-инфекция, птичий грипп и др.) эффективен на всех стадиях инфекции (ИОС);
 

— разработан и внедрен комплекс биотехнологий и систем восстановления нарушенных и загрязненных углеводородами тундровых и северо-таежных биогеноценозов. Применен при ликвидации последствий Усинской катастрофы в Республике Коми (премия правительства РФ 2008 г., ИЭГМ);
 

— успешно реализован проект рекультивации золоотвала площадью 440 га Рефтинской ГРЭС (Свердловская область) методом лесопосадок — лучший экологический проект 2008 г. в рамках конкурса Министерства природных ресурсов и экологии РФ (Ботсад, ИЭРиЖ совместно с Сухоложским лесхозом Свердловской области);
 

— обнаружены антилактоферриновая и антииммуноглобулиновая активности у возбудителя язвенной болезни желудка (Helicobacter pylori), подавляющие естественную резистентность и иммунитет и способствующие длительному переживанию данных бактерий в организме человека. Полученные данные позволяют определить новые мишени для скрининга эффективных лекарственных препаратов (ИКВС);
 

— на основе изучения биологического разнообразия флоры и фауны Урала и Европейского Северо-Востока России изданы обобщающие материалы, необходимые для разработки стратегии использования и охраны биологических ресурсов (ИЭРиЖ, ИБ Коми НЦ, Ботсад);
 

— систематизированы сведения о распространении, тенденциях движения численности, особенностях биологии, лимитирующих факторах и мерах охраны 244 видов и подвидов грибов, растений и животных (ИЭРиЖ, Ботанический сад);
 

— показана зависимость между локализацией очага инфаркта и кардиоэлектрическим полем на поверхности тела, что позволяет диагностировать инфаркт миокарда на фоне гипертрофии миокарда (лаборатория сравнительной кардиологии Коми НЦ);
 

— установлена ведущая роль нарушений механической функции верхушки левого желудочка в снижении глобальной насосной функции (ИИФ);
 

— определены особенности метаболизма жирных кислот у детей и подростков, проживающих на северных территориях России, предложена стратегия сохранения здоровья (ИФПА);
 

— установлено, что почти для половины жителей европейского Севера характерно снижение уровня сывороточного регуляторного «аполипопротеина Е», что вызывает развитие атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний. Теперь диагностику этих заболеваний можно проводить на ранних стадиях (ИФ Коми);
 

— выявлены важнейшие минералогические факторы развития биосферы и разработана концепция биоминеральной коэволюции. Установлена ведущая роль биологического фактора в формировании минерального облика приповерхностных частей литосферы (ИГ Коми НЦ);
 

— разработана термодинамическая модель силикатных расплавов, которая может быть использована для описания структуры и свойств природных магм (ИМИН);
 

— по составам породообразующих минералов из метаморфических пород различных структурно-вещественных подразделений Ильменских гор выполнена оценка изменений P-T условий метаморфизма в разнородных блоках, совмещенных в региональной сдвиговой зоне (Ильменский государственный заповедник);
 

— разработана методика тектонического районирования территории и оценки ее нефте-газоперспективности с использованием методов сейсмического и магнитного зондирова-ния, гравиметрии (ИГФ);
 

— представлена модель многостадийного формирования месторождений-гигантов золота в осадках (Сухой Лог), позволяющая осуществлять поиски золота по выявленным геологическим критериям (ИМИН);
 

— разработан комплекс научно-технических предложений по развитию минерально-сырьевой базы Урала с применением гибких комбинированных геотехнологий и новой высокопроизводительной техники, в том числе вовлечению в эксплуатацию техногенных образований и месторождений, ранее считавшихся нерентабельными (ИГД);
 

— проанализирован геодинамический режим Срединно-Арктического хребта. Установлено сложное напряженно-деформированное состояние земной коры, что необходимо учитывать при добыче и транспортировке нефти в условиях Крайнего севера (ИЭПС);
 

— по результатам изучения характеристик стабильных изотопов 18О и 13С в остатках раковин установлено существенное похолодание, совпадающее по времени с началом Гондванского оледенения; а также в позднем карбоне и ранней перми (318–251 млн лет) — серия менее значительных похолоданий при схожих среднегодовых температурах на этих территориях, что указывает на их расположение на близких палеоширотах в это время (ИГГ);
 

— открыты уникальные проявления мегафауны позднего плейстоцена с богатым разнообразием холодовыносливых и теплолюбивых видов и наиболее древних в регионе останков вида Homo sapiens, который в плейстоцене впервые заселил территорию евразийских степей. Установлено, что формирование палеонтологического комплекса происходило в условиях полусухих субтропиков (ИС);
 

— впервые в мировой практике создана теория, а также методическое и аппаратурно-программное обеспечение для комплекса системного мониторинга месторождений водорастворимых руд. Применение комплекса в период затопления I Березниковского рудника (2006–2008) позволило избежать крупномасштабных аварий, человеческих жертв и минимизировать негативные последствия катастрофы (ГИ);
 

— научно обоснованы сценарии социально-экономического развития Свердловской области на период до 2020 г. Результаты использованы областным министерством экономики и труда при разработке «Стратегии социально-экономического развития Свердловской области на период до 2020 г.» (ИЭ);
 

— разработана Схема территориального планирования Республики Коми. Выполнена комплексная оценка территории и представлены перспективы развития демографической ситуации, системы расселения, базовых секторов, жилищного хозяйства и сферы обслуживания, представлены зоны опережающего развития и полюсы роста, а также мероприятия и проектные предложения по экономическому и социально-инфраструктурному развитию республики (ИСЭЭПС);
 

— разработана модель экономической реструктуризации промышленности региона, обоснованы концептуальные положения региональной кластерной политики, направленной на развитие высокотехнологичных отраслей и формирование территорий опережающего экономического развития (ИЭ);
 

— разработана методология изучения проблем инновационной деятельности в отдельных субъектах Российской Федерации. Обоснована целесообразность ресурсно-инновационной стратегии развития Севера (ИСЭЭПС);
 

— разработана методика оценки эффективности инвестиций в освоение перспективных месторождений минерально-сырьевых ресурсов (ИЭ);
 

— изучены проблемы сохранения и развития национальной культуры и процессы, связанные с прошлым, настоящим и будущим народов, населяющих Урал и прилегающие к нему регионы (УдИИЯЛ, ИЯЛИ Коми НЦ);
 

— завершено фундаментальное исследование истории уральской металлургии с древнейших времен до наших дней. Комплексно изучены процессы производства, тактико-технические характеристики и применение оружия, произведенного на Урале в период с V тыс. до н.э. до XXI в. (ИИА);
 

— сформулированы экспертные рекомендации и разработаны законодательные инициативы, оптимизирующие формы и сценарии взаимодействия институтов гражданского общества и органов государственной власти на уровне российских регионов (ИФП);
 

— впервые в российской историографии дан анализ деятельности высшего регионального законодательного органа за весь период его работы (ИЯЛИ Коми НЦ).