Producción de helio para el espacio y la medicina
Marina Sokolova, Director del Instituto de Problemas del Petróleo y el Gas
El helio es una materia prima única comercialmentelos volúmenes son sólo en gas natural. La demanda solo está creciendo debido al hecho de que se necesita en programas espaciales, tecnologías criogénicas, medicina (investigación de resonancia magnética, mezclas de helio y oxígeno) y para aumentar la producción mundial de superconductores para electrónica.
Las mayores reservas de helio del mundo están en Rusia, peroproducción, el país ni siquiera está entre los tres primeros, es alrededor del 2,5-3% del mercado mundial. La producción industrial de helio en Rusia se lleva a cabo solo en el campo de condensado de petróleo y gas de Orenburg, donde el contenido de helio se agota cada año y ya asciende a 0,045%.
Complejo de producción de helio en Yakutia. PJSC Gazprom
En la República de Sakha (Yakutia) hay 22yacimientos de petróleo y gas condensado que contienen helio. Actualmente, el gas natural se produce en la región sin aislar el helio como un producto separado. Si no se crea un sistema para su recolección, transporte y almacenamiento, dentro de 20 años las pérdidas de helio alcanzarán los mil millones de m3.
Lanzamos un proyecto de desarrollo tecnológicoExtracción de helio y recolección de concentrado de helio en sitios de producción de petróleo y gas con un sistema de tuberías de productos e instalaciones de almacenamiento. Los nuevos proyectos de helio ayudarán a Rusia a ocupar un nicho de liderazgo en el mercado mundial. Un sistema de este tipo facilitará la recogida, el transporte y el almacenamiento de helio, mejorará la infraestructura de Yakut - transporte por tuberías, carreteras, redes de suministro de energía.
Tejido de grafeno y ropa inteligente
Zakhar Evseev, Investigador, Universidad Federal del Nordeste
— Estamos en el laboratorio de Nanotecnologías de GrafenoDurante más de 10 años, NEFU se ha dedicado a la síntesis y aplicación de grafeno y materiales similares al grafeno. Una tendencia reciente es la tela de grafeno o textiles electrónicos. Comenzamos a desarrollarlo después de conocer trabajos similares del Graphene Institute (Manchester) en colaboración con el ganador del Premio Nobel Konstantin Novoselov.
Textiles electrónicos, y en nuestro caso grafenoEl textil es un nanomaterial aplicado a la tela ordinaria. Dependiendo del tipo y composición del nanomaterial, el tejido puede adquirir diferentes propiedades. Por ejemplo, el tejido de grafeno se vuelve más fuerte, adquiere propiedades conductoras de electricidad, tiene protección UV, exhibe propiedades antimicrobianas y se vuelve más resistente al fuego. Pero lo más importante es que se pueden crear otros dispositivos electrónicos sobre la base de dicho tejido. Cuando vives en el Extremo Norte, sientes lo importante que es la ropa adecuada no solo para la comodidad, sino también para la seguridad.
En los últimos 10 años han aparecido sensores y dispositivos enbase de grafeno Todos estos dispositivos se pueden incrustar en la ropa, creando dispositivos inteligentes. Así apareció la ropa con una batería de grafeno incorporada alimentada por celdas solares a base de materiales bidimensionales. También cuentan con sensores de temperatura, pulso y respiración.
Por supuesto, hay muchos requisitos de rendimiento.dichas coberturas y problemas no resueltos. Por ejemplo, la resistencia de los recubrimientos de grafeno al lavado y al estrés mecánico. Resolvimos este problema y obtuvimos buenos resultados: aplicamos la modificación química de materiales de grafeno. Ahora, la conductividad de nuestros recubrimientos es el doble y la resistencia al lavado es 50 veces mayor que la de los análogos extranjeros.
La ropa de grafeno es apta para temperaturas extremadamente bajas, pero no daña el medio ambiente
Podremos fabricar dispositivos para ingresar información,integrados en la ropa, herramientas de seguimiento de la actividad vital para ropa de trabajo, diagnóstico y terapia médica, calefacción integrada para ropa de invierno, seguimiento deportivo. El grafeno no daña el medio ambiente ni el organismo, no pierde elasticidad ni permeabilidad al vapor.
Hasta ahora, las tecnologías textiles electrónicas aún están en pañales. Pero los primeros productos ya están en el mercado; por ejemplo, puede comprar chaquetas Xiaomi con calefacción de nanotubos de carbono incorporada.
Curación rápida de quemaduras y lesiones.
Nina Timofeeva, Ingeniero Jefe del Laboratorio "Tecnologías de Nanocompuestos Polímeros" de la Universidad Federal del Nordeste
— Estamos desarrollando biocompuestosProductos médicos. Están basados en polilactida, un polímero de ácido láctico biodegradable, biocompatible y termoplástico. Se descompone completamente en aproximadamente 6 a 18 meses, según la composición química y la forma.
Sustituto de piel con polilactida como sustrato no provoca alergias y no deja cicatrices. Fuente: Ministerio de Educación y Ciencia
Desarrollamos matrices para equivalentes dérmicosa base de polilactida. El equivalente dérmico es un sustituto de la piel, usamos polilactida como sustrato (estructura, andamio) para los fibroblastos. Los equivalentes dérmicos se utilizan para curar lesiones tales como heridas por quemaduras. A diferencia de las contrapartes de la matriz dérmica equivalente, la polilactida es económica, no produce alergias y no es necesario volver a aplicarla en la herida, lo que ayuda a curar las heridas sin dejar cicatrices. El análogo más común es el equivalente dérmico a base de colágeno, que puede causar una reacción alérgica y rechazo, después de lo cual debe retirarse y volver a aplicarse. Esto daña la piel y deja cicatrices.
Procesamos polidactida en nuestro laboratoriomediante extrusión e impresión 3D. Por extrusión obtenemos películas flexibles que se pueden cortar con tijeras. Ya se han llevado a cabo extensos estudios físico-mecánicos, químicos y biomédicos de muestras para establecer las características óptimas de los equivalentes dérmicos.
vacuna contra el cancer
aitalina golderova, Investigador Principal, Jefe, Profesor del Departamento de Salud Pública y Atención de la Salud, Higiene General y Bioética, Universidad Federal del Nordeste
– Vacuna individualizada (autóloga)contra el cáncer se basa en las células inmunitarias del paciente y las células cancerosas que se derivan de un tumor o líneas celulares de cáncer humano establecidas. Los métodos tradicionales de tratamiento (cirugía, quimioterapia y radioterapia) no siempre son efectivos en las últimas etapas y causan efectos secundarios. Y la inmunoterapia está dirigida contra la lucha contra el tumor, afecta mínimamente las células y los tejidos sanos.
La vacuna contra el cáncer de mama podría salvar cientos de miles de vidas
Para simplificar, “entrenamos” en una placa de Petricélulas dendríticas (células del sistema inmunitario que son capaces de indicar sus "enemigos" a las células T - ed.) con antígenos cancerosos, y luego devolvemos las células entrenadas al cuerpo, activando las células T, cuya función principal es la destrucción de las células cancerosas. En la actualidad existen más de 200 ensayos clínicos en diferentes fases en el mundo utilizando CD para el tratamiento de melanoma, cáncer de riñón, mieloma múltiple, cáncer de próstata, cáncer de colon, cáncer de mama, glioblastoma, cáncer de pulmón, linfoma, cáncer de esófago, sarcoma, cáncer múltiple esclerosis, hepatitis viral, infección por VIH. Según el Centro Nacional de Investigación Médica de Oncología N. Petrov, se observó un efecto antitumoral clínicamente significativo en el 46,2% de los pacientes.
Ya hemos implementado el método de cocción.La vacuna de células dendríticas obtuvo datos sobre los fenotipos de las células dendríticas en un citómetro de flujo (un sistema para analizar partículas (generalmente células) en una corriente de líquido - ed.), lo que indica marcadores diferenciadores de maduración y activación de células dendríticas. Nuestro objeto de estudio es la sangre venosa de pacientes con cáncer. Queremos evaluar las características de maduración y activación de las células dendríticas según el subtipo de cáncer de mama.
Esperamos que este método se introduzca en la práctica clínica.práctica. El objetivo de nuestro proyecto es desarrollar y optimizar una vacuna antitumoral basada en células dendríticas autólogas en pacientes con cáncer de mama.
Concreto muy duradero
Alexander Popov, Subdirector del Instituto de Ingeniería y Técnica de la Universidad Federal del Nordeste para la Investigación
– Mi proyecto es el desarrollo de hormigón con mayordurabilidad basada en materias primas Yakut. La idea nació cuando me di cuenta de que las condiciones para la producción y operación de materiales de construcción en Yakutia son muy diferentes de las regiones centrales. En nuestras condiciones (el clima de Yakutia es marcadamente continental, con inviernos largos, severos, poco nevados y veranos cortos. La temperatura promedio en enero es de aproximadamente -40 ° C y, a veces, -60 ° C - ed.), nadie tiene adaptó estos materiales, y esta no es solo una tarea tecnológica, de lo contrario, los especialistas especializados la resolverían rápidamente.
El permafrost y el calentamiento global están afectando las estructuras de hormigón. Fuente: ysia.ru
Para el desarrollo de la industria de materiales de construcción enYakutia necesita resolver problemas fundamentales para determinar la materia prima óptima y su activación para componentes de hormigón. Ahora, para obtener concreto de alta resistencia, usamos componentes importados, por lo que la construcción es costosa.
La esencia del desarrollo es hacer tecnologías de activación.materias primas naturales y luego utilizarlas en hormigón. Por ejemplo, las zeolitas naturales de Yakutia (mineral de origen volcánico sedimentario - ed.) tienen un gran potencial como aditivo mineral activo para el cemento, pero no en su forma original. Esto requiere modificación: condiciones especiales de tratamiento térmico. Esto mejorará las reacciones ácido-base en los cementos al agregar dicha zeolita.
Este trabajo ayudará en el desarrollo de la construcción.industria en Yakutia, pero puede afectar esta área en su totalidad. Ampliará la base de materia prima para la construcción; quizás en el futuro cada región y subregión produzca materiales para sus propias necesidades.
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