ИНФОРМАТИВНАЯ ПАНОРАМА

Кандидат технических наук Евгений Бакшеев и его коллеги (лаборатория керамики Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН) разрабатывают технологии получения порошков диоксида циркония и изготовления керамики на его основе, которая используется для электрохимических устройств, кислородных датчиков, термобарьерных покрытий, а также в медицинских целях, в том числе в стоматологии. Российский рынок стоматологических дисков оценивается в 1 млрд рублей, однако сегодня сохраняется существенная зависимость от импорта пресс-порошков на основе диоксида циркония. В прошлом году молодые ученые лаборатории керамики ИВТЭ УрО РАН разработали технологию, синтезировали и провели испытания лабораторных образцов порошков и изготовили образцы керамики, прочность которых достигла уровня мировых аналогов. Партнерами ИВТЭ УрО РАН в этом проекте выступают Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина и компании «Циркон Керамика» (Санкт-Петербург) и «НЭВЗ-Керамикс» (Новосибирск). В 2025 г. будет создана укрупненная лабораторная установка, а в 2026-м планируется запуск пилотной производственной линии на базе индустриального партнера института АО «Чепецкий механический завод» (Глазов).

Сотрудники лаборатории также разрабатывают технологии производства керамических стоматологических имплантатов из частично стабилизированного диоксида циркония и порошки для получения теплозащитных покрытий, применяемых в авиастроении. Эти и другие исследования молодых ученых ИВТЭ УрО РАН ориентированы на практическое применение, однако для масштабирования технологий и тем более для выхода на международные рынки необходимы поддержка государства и индустриальных партнеров.

Лауреат премии губернатора Свердловской области для молодых ученых 2024 г., кандидат физико-математических наук Александр Гермов (лаборатория кинетических явлений Института физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН) рассказал об экспериментальном изучении наночастиц и нанокомпозитов, полученных на основе переходных металлов (железа, кобальта, никеля и их оксидов) локальными методами ядерного магнитного резонанса и мёссбауэровской спектроскопии. Традиционные методики исследования магнитных материалов при размерах нанообъектов менее 10 нм становятся малоэффективными. Локальные методы ядерного магнитного резонанса и мёссбауэровской спектроскопии чувствительны к магнитным полям на атомном уровне и позволяют получать сведения о внутренней структуре наночастиц, составе оболочки и физико-химических процессах на их поверхности. Благодаря результатам таких исследований удалось подобрать оптимальные способы синтеза и условия термообработки нанопорошков, повысить однородность их состава, получить наночастицы с улучшенными магнитными свойствами и ускорить их производство. Получаемые в ИФМ УрО РАН магнитные наноматериалы используются в разработках сорбентов для очистки воды, катализаторов химических реакций и магнитоуправляемых химических процессов, а также соединений для адресной доставки лекарств.

В год 80-летия Победы в Великой Отечественной войне актуально прозвучало выступление заведующего группой исторической географии Института истории и археологии УрО РАН кандидата исторических наук Михаила Михеева, работающего в том числе по гранту РНФ «Картографические методы в исторических исследованиях: пространственная статистика, картирование границ, локализация археологических памятников».

Традиционно считается, что за счет эвакуации производительных сил СССР в азиатскую часть восточные регионы получили импульс к интенсивному хозяйственному развитию, что благоприятно сказалось на их экономике в дальнейшем. На самом деле война создала ряд проблем, мешавших нормальному функционированию производства на востоке СССР в послевоенный период. О косвенном ущербе, нанесенном нашей стране в 1941–1945 гг. и имевшем отдаленные последствия, Михаил Михеев рассказал на примере медной промышленности Среднего Урала. Объемы добычи медной руды и выплавки черновой и рафинированной меди в Свердловской области, находившиеся на пике в 1941 г., с началом войны резко упали. Оборонные предприятия с западных территорий были экстренно перенесены на восток, в том числе в Казахстан и на Урал, где не было соответствующей инфраструктуры. Из-за вынужденной хищнической добычи медные рудники были быстро выработаны. Уральские предприятия отрасли существовали за счет разработки новых месторождений в Казахстане, откуда на Урал доставлялась руда, что создавало большую нагрузку на транспорт. Восстановилась уральская медная промышленность только в 1960-е гг. Аналогичной была ситуация в угольной промышленности Западной Сибири и во многих других отраслях. Каждый регион заплатил определенную цену за Победу, хотя потери западных и восточных территорий, конечно, несравнимы.

М. Михеев отметил, что исторические исследования помимо фундаментального значения имеют вполне практический смысл. Так, изучение экономического районирования нашей страны, уточнение логики экономического развития могут быть полезны специалистам для анализа современной ситуации. И в целом политика зрелого государства должна формироваться на основе знаний, полученных профессиональными историками.

Кандидат биологических наук Оксана Герцен (лаборатория трансляционной медицины и биоинформатики Института иммунологии и физиологии УрО РАН), отметила существенный вклад экологических факторов в развитие сердечно-сосудистых заболеваний — на сегодняшний день основной причины смертности в мире по данным Всемирной организации здравоохранения. Ученые ИИФ УрО РАН изучают воздействие интоксикации тяжелыми металлами на сердце на молекулярном уровне. Для этого используется метод, называемый искусственной подвижной системой. Молекулы миозина, главного сократительного белка, и актина, вместе с миозином образующего основные сократительные элементы мышц, помещают в проточную камеру специальной установки (кстати, она единственная в России). Нити миозина, прикрепляясь к нитям актина, продвигают их вдоль себя, за счет чего и происходит мышечное сокращение. При воздействии свинцом на организм скорость скольжения актина по миозину замедляется, а значит, сердце начинает работать медленнее; при интоксикации кадмием скорость скольжения в предсердиях также снижается, а в правом желудочке, наоборот, повышается, в результате чего могут возникнуть проблемы с координацией работы разных отделов сердца. Знания о молекулярных механизмах воздействия тяжелых металлов на сокращение сердечной мышцы позволяют разработать профилактические стратегии. Так, совместно с ЕМНЦ Роспотребнадзора ученые выяснили, что употребление витаминных комплексов и физические нагрузки значительно ослабляют влияние интоксикации на сердце.

В Институте иммунологии и физиологии УрО РАН совместно с Институтом биологических проблем РАН также реализуется проект, направленный на молекулярные исследования атрофии скелетных мышц, которая может происходить у лежачих больных и у космонавтов. ИИФ УрО РАН включен в проект по исследованию атрофических изменений скелетных мышц и сердца в космическом аппарате «Бион-М» № 2. На основе этих исследований можно будет разработать препараты, уменьшающие мышечную атрофию.

Как председатель Совета молодых ученых УрО РАН, Оксана Герцен отметила, что молодые исследователи, доля которых в последние годы заметно растет, органично вписываются в научные коллективы, и спектр их исследований очень широк, что продемонстрировала и нынешняя пресс-конференция.