Горячая линия Минздрава для вернувшихся из-за границы: 8 (351) 240-15-16. 
Оперативная информация по коронавирусу в мире, стране и регионе.

Выйти на мир. Как молодые ученые стран БРИКС продвигают науку на международном уровне

25 Сентября 2020 Автор: Евгений Аникиенко Фото: Вячеслав Шишкоедов
Выйти на мир. Как молодые ученые стран БРИКС продвигают науку на международном уровне


В Челябинске сегодня завершился форум молодых ученых стран БРИКС, проходивший в режиме онлайн на площадке ЮУрГУ с 21 по 25 сентября. Молодые исследователи России, Бразилии, Индии, Китая и ЮАР обсуждали, как развивать инновационное сотрудничество, создавать международные научные коллаборации. Каковы первые итоги масштабного научного форума, чему южноуральские ученые могут научить зарубежных коллег?

Инновации на платформе

Форум молодых ученых проводится странами БРИКС для обмена опытом, создания научных коллабораций в сфере исследований и разработок. Из-за ограничительных мер в связи с распространением коронавирусной инфекции он проходил в режиме видео-конференц-связи.

В онлайн-формате участников поприветствовали губернатор Челябинской области Алексей Текслер, заместитель министра науки и высшего образования РФ Наталья Бочарова, ректор ЮУрГУ Александр Шестаков. Молодых ученых стран БРИКС поздравили главы делегаций: российской — Виктор Смирнов, бразильской — Карлос Мацумото, индийской — Радж Кумар Шарма, китайской — Конг Ван, южноафриканской — Панк Мдака.

«Челябинская область — наукоемкий регион, разработки у нас присутствуют практически во всех сферах, — подчеркнул Алексей Текслер. — На базе ЮУрГУ, который имеет статус федерального исследовательского центра, высоко развиты традиционные компетенции: ракетно-космическая отрасль, приборостроительная и другие. Также есть и новые современные направления, такие как искусственный интеллект. У нас в регионе стремительно развивается IT-сектор. Нам интересны технологии «умного города», новые системные решения в образовании, здравоохранении и других отраслях».

Для проведений мероприятий форума была создана интерактивная платформа, в которой предусмотрена трансляция сессий в режиме реального времени.
На ней прошли панельные сессии с докладами молодых ученых и инноваторов, интеллектуальная викторина, прямые включения из лабораторий университета с онлайн-экспериментами, мастер-классы для молодых инноваторов и презентация проектов в рамках «Умного города».

«Видеоформат встречи необычен, но от этого не должен стать менее продуктивным. Современные информационные технологии позволяют продолжить диалог по вопросам современных вызовов в области науки, технологии и инноваций, — отметила заместитель главы Минобрнауки России Наталья Бочарова. — Правительства стран БРИКС формируют эффективную платформу для сотрудничества между молодыми учеными наших стран. Форум входит в число ключевых мероприятий по линии науки, технологий и инноваций в рамках российского председательства в БРИКС в 2020 году».

В 2020 году в рамках форума прошли три параллельные сессии по тематическим направлениям: экология, материаловедение и искусственный интеллект.
«Международный форум станет генератором идей молодых ученых, — считает ректор ЮУрГУ Александр Шестаков. — Мы участвовали и в работе предыдущего форума стран БРИКС, который проходил в Рио-де-Жанейро. Наши ученые на нем представили свои разработки по информационной безопасности. Тогда они наладили контакты с известным разработчиком антивирусной защиты Евгением Касперским, и в итоге запущена совместная программа университета и «Лаборатории Касперского» по подготовке специалистов на уровне мировых стандартов».

В рамках форума также прошел ежегодный конкурс «Молодые инноваторы стран БРИКС». Эти проекты должны представлять собой инновационные разработки по решению актуальных социальных, экономических и экологических проблем.

2832-2761-max.jpg Подгорнов.jpg

Чипировать человека?

Большой интерес участников форума вызвало выступление руководителя международной лаборатории молекулярной электроники ЮУрГУ Федора Подгорнова. По его словам, молекулярная и биоэлектроника в перспективе будет диагностировать болезни в начальной стадии и корректировать состояние организма. Причем это только одно из применений молекулярного «конструирования», которое придет на смену традиционной электронике. Она основана на полупроводниковых материалах, но у их миниатюризации есть предел. По мнению челябинских ученых, выход — в применении так называемых мезофазных материалов с высокой пространственной симметрией, которые со временем заменят полупроводники.

«Накопление и передача данных будет производиться уже на молекулярном уровне, — говорит Федор Подгорнов. — Сочетая молекулы с разными свойствами, мы сможем создавать сверхкомпактные электрические схемы, но уже на микроскопическом уровне организации материи. К примеру, можно разработать молекулярный чип, внедрить его в тело человека для диагностики отклонений здоровья».

Как разъяснил ученый, важнейшим свойством таких материалов является их хиральность, то есть пространственная симметрия. К примеру, правая и левая руки не могут быть совмещены со своим зеркальным отражением с помощью вращения или перемещения, то же происходит в строении вроде бы симметричных молекул. Это важно учитывать и в молекулярной электронике будущего, например, при «чипировании» человека и при создании новых медпрепаратов, поскольку «правые» и «левые» молекулы могут очень различаться по своим свойствам.

По мнению физика, в числе возможных применений ноу-хау — диагностирование и коррекция организма человека с помощью устройств молекулярной и биоэлектроники. Анализ состояния органов человека, активности головного мозга и контроль протекающих процессов на молекулярном уровне необходимы для предупреждения заболеваний, роста качества и продолжительности жизни.

Южноуральские ученые уже создают уникальные материалы для создания элементной базы микроэлектроники будущего, исследуют движения микро- и наночастиц в жидких кристаллах. По отзывам экспертов, это даст толчок созданию дисплеев высочайшего качества, пространственно-временных модуляторов света, солнечных батарей с заданными свойствами.

«В числе наших последних открытий — выявление механизма влияния металлических наночастиц на электрические и оптические свойства хиральных материалов с молекулярной симметрией, на электрооптические свойства жидких кристаллов, — отметил Федор Подгорнов. — Немало перспектив открывает и исследование нелинейных диэлектрических свойств таких материалов. Возможно, они помогут в создании квантового компьютера будущего с высочайшей скоростью передачи данных».

Открытиями челябинцев уже заинтересовался один из ведущих мировых разработчиков квантового компьютера, профессор Корейского института перспективных исследований Джейван Ким. Он предложил объединить усилия челябинских и корейских ученых, чтобы в рамках международной научной коллаборации создавать молекулярную электронику будущего.

Морозов.jpg
Фото: официальный сайт ЮУрГУ

Солнце очистит стоки

На форуме презентовали еще один проект челябинских ученых — по применению солнечной энергии для очистки сточных вод и создания наноструктурированных материалов с заранее заданными свойствами.

«Мы получили фотокатализатор полупроводникового материала на основе нитрида углерода — уникальный материал, с помощью которого можно с помощью энергии Солнца с минимальными затратами получать очень полезные вещества», — говорит научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ Роман Морозов.

По словам ученого, сфера применения таких материалов практически безгранична. Они могут использоваться в сельском хозяйстве, фармацевтической, парфюмерной, лакокрасочной промышленности, в производстве ароматизаторов.

«Также эти материалы можно применить и для покрытия солнечных батарей, — продолжает Роман Морозов. — Сейчас для этого используют кристаллический кремний, но у него немало минусов: дороговизна, малая отдача, опосредованное действие. А наш материал позволяет напрямую преобразовывать солнечную энергию в электрическую, причем с минимальными потерями».

Как сообщил ученый, нитрид-углеродные материалы могут совершить прорыв и в водородной энергетике будущего. Энергия Солнца позволит получать из обычной воды ценное горючее — водород без колоссальных энергозатрат на электролиз. Причем это экологически чистая «природная» энергия, без вредных отходов. Этот материал можно применить и для создания электроники завтрашнего дня — более миниатюрной и мощной, работающей на совершенно иных принципах.

Но не менее ценное его свойство — способность очищать сточные воды, это весомый плюс для экологии. На форуме ученый «в прямом эфире» провел эксперимент, как, облучая сточные воды солнечным ультрафиалетом, можно обезвредить их, не допустив загрязнения окружающей среды.

2500-1667-max.jpg Куткин (2).jpg
Фото Дмитрия Куткина

Прогнозная экомодель

Изюминкой форума стал конкурс молодежных научных проектов по созданию инновационных технологий будущего.

«Каждый конкурсант прошел самый жесткий отбор, и от каждой страны БРИКС было представлено четыре проекта, — говорит начальник управления научной и инновационной деятельности ЮУрГУ Антон Нуркенов. — В их число попал и проект наших молодых ученых «Экомонитор», позволяющий отслеживать выбросы в атмосферу и прогнозировать их в период НМУ. А значит, можно своевременно принимать защитные меры».

Напомним, по инициативе губернатора Челябинской области Алексея Текслера сейчас разрабатывается так называемый региональный экологический стандарт, ужесточающий требования к выбросам предприятий. А в федеральном проекте «Чистый воздух» по поручению президента РФ Владимира Путина ставится цель в ближайшие годы снизить до минимума выбросы в Челябинске и Магнитогорске.

По словам одного из разработчиков «Экомонитора», магистранта ЮУрГУ Алексея Басманова, главная цель проекта — создать систему, позволяющую моделировать и отслеживать распространение выбросов по прогнозу погоды. В итоге появляется возможность контролировать экосостояние атмосферы.
«Система «Экомонитор» — это инструмент, призванный решать эту проблему, — заявил Алексей Басманов. — Она позволяет в режиме реального времени отслеживать превышение концентрации загрязняющих веществ, что даст возможность сократить их. Распространение вредных веществ напрямую зависит от состояния атмосферы, силы и направления ветра, солнечной радиации и других факторов. Наша система позволяет по прогнозу погоды моделировать различные сценарии их распространения и принять превентивные меры».

Разработкой масштабного экопроекта занимается целая команда ученых: экологи, математики, химики, программисты, экономисты. В него вносят свой вклад и молодые исследователи. Различные экосценарии они разрабатывают с применением суперкомпьютеров, проводят и полевые исследования.

Уже создана «умная» программно-аппаратная система, позволяющая прогнозировать выбросы. К ней проявляют интерес на ММК, ЧМК, других предприятиях. Проект «Экомонитор» в первую очередь нацелен на предприятия Челябинской области, но, по мнению экспертов, его вполне можно применить и в российском, и даже международном масштабе.

…По отзывам экспертов стран БРИКС, форум прошел на высоком организационном уровне, а представленные проекты послужат развитию сотрудничества молодых ученых «большой пятерки» по прорывным направлениям современной науки.

Вчера | 12:14
Технобум в глубинке. Какие кружки и секции открылись для школьников на Южном Урале

В этом году в системе дополнительного образования Челябинской области откроется 4985 мест благодаря проекту «Успех каждого ребенка». Попробовать себя в разных направлениях от спортивных до технических смогут в равной степени и ребята из больших городов, и школьники из глубинки.

21.10.2020 | 12:47
В Челябинске обсудили взаимоотношения в многонациональной молодежной среде

Представители более 20 российских вузов собрались в Южно-Уральском государственном гуманитарно-педагогическом университете, чтобы обсудить актуальные вопросы безопасности.

Вчера | 19:42
В Кизильском районе обновляют клубы, стадионы и школы

В Челябинской области на развитие сельских территорий направят более 700 млн рублей.

Вчера | 18:37
На Южном Урале для рыбаков разведут рыбу в озерах

Эту функцию хотят возложить на промпредприятия в качестве компенсации нанесенного экологии ущерба.

Новости   
Спецпроекты