Топ-10 научных проектов томичей по версии РИА Томск

ТОМСК, 29 дек – РИА Томск. Томские ученые в 2018 годe заявили о множестве научных разработок и прорывов. Топ-10 проектов томичей – в материале РИА Томск.

Больше энергии

В 2018 году в буквальном смысле слова вышла в свет разработка, над которой сотрудники Томского политеха (ТПУ) и компании "НПФ "Микран" работали два года. Речь идет о солнечной электростанции с применением особых модулей.

Новая модульная электростанция – полностью интегрированная солнечная система, которая включает в себя энергоэффективный электроприводный модуль и другие элементы. Она вырабатывает на 40% больше энергии, чем ее ближайшие аналоги, за счет привода, который автоматически поворачивает солнечную панель вслед за солнцем и под оптимальным углом.

Станция работает в автономном режиме, а за ее состоянием можно следить удаленно, через интернет.

"Микран" планирует вывести интеллектуальную электростанцию на мировой рынок. Система под названием "MIC-TRACKER" будет представлена в четырех исполнениях в зависимости от числа модулей солнечных панелей и генерируемой выходной мощности: от 3 до 12 киловатт.

Механический разведчик

Ученые Томского госуниверситета (ТГУ) в уходящем году получили патент на робота-"разведчика", предназначенного для мониторинга территорий с химической и радиационной загрязненности. Возможно, томский робот будет работать на предприятиях Росатома, а также помогать МЧС.

Разработанное томичами устройство – это целый робототехнический комплекс, похожий на колесо.

Он умеет передвигаться по земле, воде, снегу, воздуху и вертикальным поверхностям и проводить экологический мониторинг территории. Датчики анализируют состав грунта и воздуха, фиксируют показатели уровня радиации и химического заражения, а цветная 3D-видеокамера и камера ночного видения позволяет воспроизвести все, что он "видит". Полученные данные он отправляет на центральный пульт управления.

Помимо проведения мониторинга, робот может спасать людей на воде и на суше, уверены его создатели.

Искусственный интеллект следит за тобой

Томские компании ООО "Аб ово мед" и NTR Lab разработали программу, которая с помощью компьютерного зрения может следить за медперсоналом, ухаживающим за "тяжелыми" пациентами. Система сможет определять своевременность и качество выполнения всех назначений врача.

По словам разработчиков, для "тяжелых" больных очень важно соблюдение режима назначений: например, перевороты каждые два часа (из-за невыполнения которых могут возникнуть пролежни), чистка катетеров, инъекции, смена подгузников и так далее. Нарушение этих процедур напрямую влияет на исход лечения и появление осложнений.

Томские разработчики предлагают такую технологию контроля: система на основе искусственного интеллекта отслеживает контрольные точки работы медперсонала – был ли переворот, была ли сделана инъекция и так далее. Разработка не требует дорогостоящего оборудования и состоит из простой видеокамеры, компьютера и программного обеспечения. А в итоге дает врачам отчет, какие их назначения выполняются, а какие нет.

Made in Tomsk

Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ стали победителями премии "Сделано в России – 2018", учрежденной проектом "Сноб". Химиков наградили в номинации "Наука и технология" за разработку ультрачувствительных сенсоров на основе золота.

Томские сенсоры позволяют находить даже малое количество искомого вещества в различных средах, например, токсичные тяжелые металлы, красители или молекулы – признаки болезней. Такие устройства создаются для работы со спектрометрами комбинационного рассеивания. Основа сенсоров – тонкая пленка золота размером примерно 1x0,5 сантиметра.

Вещество для борьбы с саркомой

Сотрудники Ботанического сада (СибБС) ТГУ совместно с коллегами из Бангкокского университета обнаружили новый источник вещества, способного тормозить рост клеток саркомы. Речь об экдистероидах – гормонах линьки и метаморфоза насекомых и ракообразных.

Найти экдистероиды удалось в распространенном медоносном растении – серпухе. В Ботаническом саду ТГУ были выращены семена трех видов этого растения, "полученное сырье исследовалось на содержание экдистероидов и флавоноидов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии и использовалось для выделения чистых соединений".

Экдистероиды были впервые выделены из серпухи (Serratula cupuliformis), произрастающей в северной части Китая.

Ученые считают, что полученные результаты имеют не только важное фундаментальное значение, но и могут найти успешное применение в фармакологии. На основе стероидных веществ растительного происхождения можно разрабатывать лекарства, которые будут не менее эффективны, чем синтетическая "химия", но при этом безопасны для людей.

Покрытие для "маскировки" имплантата

Томские политехники известны своими проектами для имплантологии. Зимой 2018 года ученые сообщили, что им удалось создать линейку наноструктурных покрытий для титановых имплантатов, применяемых в травматологии: покрытия позволяют " маскировать" имплантат для его лучшей вживляемости после операции.

Предыстория проекта такова: политехники взялись за разработку покрытий для титановых имплантатов, которые состоят из нанотрубок (полых цилиндров из диоксида титана). Эти трубки препятствуют разрушению костной ткани – оно может начаться из-за особенностей распределения нагрузки между костью и имплантатами. Если на нанотрубки нанести покрытие из гидроксиапатита, оно "замаскирует" титан и протез быстрее приживется.

Нанести покрытие удалось аспиранту ТПУ Роману Чернозему: он сделал это первым из российских ученых, сообщала пресс-служба вуза.

Качественная сода для варки стекла

Дефицита соды для производства стекла в России не будет. Ученые ТГУ и Инжинирингового химико-технологического центра (ИХТЦ) разработали технологию ее синтезирования.

По информации вуза, более 60% всей соды в мире идет на производство стекла. В России такое сырье производится в двух местах: в Стерлитамаке (Башкирия) и Крыму. Раньше соду изготавливали еще и на Малиновом озере в Алтайском крае, но по качеству она не подходила для варки стекла. Однако большой природный источник минерала в этом районе сохранился, и технология ТГУ как раз позволит производить соду нужного качества.

Группа томских ученых разработала несколько технологий, из которых две испытают в 2019 году. Работы заказал новосибирский завод "Экран".

Крем из Томска для Азии

Много шуму в соцсетях в 2018 году наделала разработка томичей для индустрии красоты: ученые ТГУ и наноцентра Sygma выпустили крем для лица с отбеливающим эффектом, который "зашел на ура" в Юго-Восточной Азии. В его производстве используется ноу-хау биологов ТГУ – трансдермальный способ доставки биологически активных веществ в организм с помощью инертного газа ксенона.

По словам разработчиков, им удалось создать технологию насыщения ксеноном жидкостей, что позволяет применять его в качестве энхансера (усилителя) для доставки в организм биологически активных и лекарственных веществ, тем самым улучшая свойства мазей, кремов, гелей.

Если для Юго-Восточной Азии, где есть культ светлой кожи, томичи создали отбеливающий крем, то для российского рынка ученые разработали увлажняющие и омолаживающие крема. Биохимики также завершают разработку новой рецептуры на основе сибирских дикоросов.

"Умный" куб

Радиофизики ТГУ разработали прибор, который очень быстро измеряет электрофизические параметры материалов. Устройство необходимо, например, при изготовлении радиопрозрачных покрытий антенн, тестировании различных поглотителей и диэлектриков. В настоящее время измерения электрических характеристик материалов проводятся в лабораториях с безэховой камерой, а получение результатов занимает много времени.

Исследователи из ТГУ решили упростить измерения и создали устройство WaveCube – куб размером 60/60/60 сантиметров, внутри которого расположено специальное фокусирующее устройство. Оно обеспечивает локализацию излучения с исследуемым материалом. Для его работы не требуется безэховая камера, а процесс измерения занимает меньше одной минуты. К слову, вуз уже готов к серийному производству такого куба.

 

Контроль миелина

Команда исследователей сразу трех известных научных центров – ТГУ, Международного томографического центра СО РАН (Новосибирск) и Университета Вашингтона (США) – разработала метод, позволяющий оценивать, насколько своевременно идет созревание мозга плода в утробе матери.

С помощью нового метода можно определять степень миелинизации головного мозга. Миелин – это многослойные клеточные мебраны, окружающие нервные отростки. Он обеспечивает проводимость нервных импульсов, защищает нервные волокна от всевозможных повреждений и является одной из основных составляющих вещества мозга.

Разработанный при участии томичей метод заключается в специальной математической обработке изображений. Он позволяет своевременно выявить отклонения или задержки созревания плода, которые лежат в основе различных врожденных заболеваний и нейрофизиологических отклонений.