Production d'hélium pour l'espace et la médecine
Marina Sokolova, directeur de l'Institut des problèmes pétroliers et gaziers
L'hélium est une matière première unique commercialiséeles volumes sont uniquement en gaz naturel. Sa demande ne fait que croître du fait qu'elle est nécessaire dans les programmes spatiaux, les technologies cryogéniques, la médecine (recherche IRM, mélanges hélium-oxygène) et pour augmenter la production mondiale de supraconducteurs pour l'électronique.
Les plus grandes réserves d'hélium au monde se trouvent en Russie, maisproduction, le pays n'est même pas dans les trois premiers, il représente environ 2,5 à 3% du marché mondial. La production industrielle d'hélium en Russie n'est réalisée que sur le champ de condensats de pétrole et de gaz d'Orenbourg, où la teneur en hélium s'épuise chaque année et s'élève déjà à 0,045%.
Complexe de production d'hélium en Yakoutie. PJSC Gazprom
Dans la République de Sakha (Yakoutie), il y a 22gisements de pétrole et de gaz à condensat contenant de l'hélium. Actuellement, le gaz naturel est produit dans la région sans isoler l'hélium en tant que produit distinct. Si un système pour sa collecte, son transport et son stockage n'est pas créé, alors d'ici 20 ans les pertes d'hélium atteindront 1 milliard de m3.
Nous avons lancé un projet de développement technologiqueextraction d'hélium et collecte de concentré d'hélium sur les sites de production de pétrole et de gaz avec un système de pipelines de produits et d'installations de stockage. De nouveaux projets d'hélium aideront la Russie à occuper une niche de premier plan sur le marché mondial. Un tel système facilitera la collecte, le transport et le stockage de l'hélium, améliorera l'infrastructure de Yakoute - transport par pipelines, routes, réseaux d'approvisionnement en énergie.
Tissu graphène et vêtements intelligents
Zakhar Evseev, Chercheur, Université fédérale du Nord-Est
— Nous sommes dans le laboratoire Graphene NanotechnologiesDepuis plus de 10 ans, NEFU est engagé dans la synthèse et l'application de graphène et de matériaux de type graphène. Une tendance récente est le tissu de graphène ou les textiles électroniques. Nous avons commencé à le développer après nous être familiarisés avec des travaux similaires du Graphene Institute (Manchester) en collaboration avec le prix Nobel Konstantin Novoselov.
Textiles électroniques, et dans notre cas le graphèneLe textile est un nanomatériau appliqué sur un tissu ordinaire. Selon le type et la composition du nanomatériau, le tissu peut acquérir différentes propriétés. Par exemple, le tissu de graphène devient plus résistant, acquiert des propriétés conductrices de l'électricité, possède une protection contre les UV, présente des propriétés antimicrobiennes et devient plus résistant au feu. Mais surtout, d'autres appareils électroniques peuvent être créés sur la base d'un tel tissu. Lorsque vous vivez dans le Grand Nord, vous ressentez vous-même à quel point les bons vêtements sont importants non seulement pour le confort, mais aussi pour la sécurité.
Au cours des 10 dernières années, des capteurs et des dispositifs sont apparus surà base de graphène. Tous ces appareils peuvent être intégrés dans les vêtements, créant ainsi des appareils intelligents. C'est ainsi qu'apparaissent des vêtements avec une batterie au graphène intégrée alimentée par des cellules solaires à base de matériaux bidimensionnels. Ils ont également des capteurs de température, de pouls et de respiration.
Bien sûr, il existe de nombreuses exigences de performancetelles couvertures et problèmes non résolus. Par exemple, la résistance des revêtements de graphène au lavage et aux contraintes mécaniques. Nous avons résolu ce problème et obtenu de bons résultats - nous avons appliqué la modification chimique des matériaux de graphène. Désormais, la conductivité de nos revêtements est deux fois plus élevée et la résistance au lavage est 50 fois supérieure à celle des analogues étrangers.
Les vêtements en graphène conviennent aux températures extrêmement basses, mais ne nuisent pas à l'environnement
Nous pourrons réaliser des dispositifs de saisie d'informations,intégrés aux vêtements, outils de surveillance de l'activité vitale pour les vêtements de travail, diagnostics médicaux et thérapies, chauffage intégré pour les vêtements d'hiver, surveillance sportive. Le graphène ne nuit pas à l'environnement ni au corps, ne perd pas son élasticité et sa perméabilité à la vapeur.
Jusqu'à présent, les technologies e-textiles en sont encore à leurs balbutiements. Mais les premiers produits sont déjà sur le marché - par exemple, vous pouvez acheter des vestes Xiaomi avec chauffage intégré aux nanotubes de carbone.
Guérison rapide des brûlures et des blessures
Nina Timofeeva, Ingénieur Principal du Laboratoire "Technologies des Nanocomposites Polymères" de l'Université Fédérale du Nord-Est
— Nous développons des biocompositesproduits médicaux. Ils sont à base de polylactide, un polymère biodégradable, biocompatible et thermoplastique de l'acide lactique. Il se décompose complètement en 6 à 18 mois environ, selon sa composition chimique et sa forme.
Le substitut de peau avec du polylactide comme substrat ne provoque pas d'allergies et ne laisse pas de cicatrices. Source : ministère de l'Éducation et des Sciences
Nous développons des matrices pour les équivalents dermiquesà base de polylactide. L'équivalent dermique est un substitut de peau, nous utilisons le polylactide comme substrat (charpente, échafaudage) pour les fibroblastes. Les équivalents cutanés sont utilisés pour guérir les blessures telles que les brûlures. Contrairement à ses équivalents dermiques à matrice équivalente, le polylactide est peu coûteux, non allergique et n'a pas besoin d'être réappliqué sur la plaie, ce qui aide à cicatriser les plaies sans laisser de cicatrices. L'analogue le plus courant est l'équivalent dermique à base de collagène, qui peut provoquer une réaction allergique et un rejet, après quoi il doit être retiré et réappliqué. Cela blesse la peau et laisse des cicatrices.
Nous traitons le polydactide dans notre laboratoirepar extrusion et impression 3D. Par extrusion on obtient des films souples qui peuvent être coupés aux ciseaux. De nombreuses études physico-mécaniques, chimiques et biomédicales d'échantillons ont déjà été réalisées pour établir les caractéristiques optimales des dermes équivalents.
vaccin contre le cancer
Aitalina Golderova, chercheur en chef, directeur, professeur du département de santé publique et de soins de santé, d'hygiène générale et de bioéthique, North-Eastern Federal University
– Vaccin individualisé (autologue)contre le cancer repose sur les cellules immunitaires du patient et les cellules cancéreuses dérivées d'une tumeur ou de lignées cellulaires cancéreuses humaines établies. Les méthodes traditionnelles de traitement - chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie - ne sont pas toujours efficaces dans les phases ultérieures et provoquent des effets secondaires. Et l'immunothérapie est dirigée contre la lutte contre la tumeur, elle affecte peu les tissus et cellules sains.
Le vaccin contre le cancer du sein pourrait sauver des centaines de milliers de vies
Pour simplifier, on « forme » dans une boîte de Pétricellules dendritiques (cellules du système immunitaire capables d'indiquer leurs "ennemis" aux cellules T - éd.) avec des antigènes cancéreux, puis nous renvoyons les cellules entraînées dans le corps, activant les cellules T, dont la fonction principale est la destruction des cellules cancéreuses. Il y a maintenant plus de 200 essais cliniques dans différentes phases dans le monde utilisant les DC pour le traitement du mélanome, du cancer du rein, du myélome multiple, du cancer de la prostate, du cancer du côlon, du cancer du sein, du glioblastome, du cancer du poumon, du lymphome, du cancer de l'œsophage, du sarcome, du sclérose, hépatite virale, infection par le VIH. Selon le Centre national de recherche médicale en oncologie N. Petrov, un effet antitumoral cliniquement significatif a été observé chez 46,2% des patients.
Nous avons déjà mis en place la méthode de cuissonle vaccin à cellules dendritiques a obtenu des données sur les phénotypes des cellules dendritiques sur un cytomètre en flux (un système d'analyse des particules (généralement des cellules) dans un flux de fluide - éd.), indiquant des marqueurs de différenciation de la maturation et de l'activation des cellules dendritiques. Notre objet d'étude est le sang veineux de patients cancéreux. Nous souhaitons évaluer les caractéristiques de maturation et d'activation des cellules dendritiques en fonction du sous-type de cancer du sein.
Nous espérons que cette méthode sera introduite dans la cliniquepratique. L'objectif de notre projet est de développer et d'optimiser un vaccin antitumoral à base de cellules dendritiques autologues chez des patientes atteintes d'un cancer du sein.
Béton très résistant
Alexandre Popov, directeur adjoint de l'Institut technique et d'ingénierie de l'Université fédérale de recherche du Nord-Est
– Mon projet est le développement du béton avec une augmentationdurabilité à base de matières premières Yakut. L'idée est née lorsque j'ai réalisé que les conditions de production et d'exploitation des matériaux de construction en Yakoutie sont très différentes des régions centrales. Dans nos conditions (le climat de la Yakoutie est fortement continental, avec des hivers longs, rigoureux, peu enneigés et des étés courts. La température moyenne en janvier est d'environ -40°C, et parfois de -60°C - ndlr), personne n'a adapté ces matériaux - et ce n'est pas seulement une tâche technologique, sinon elle serait rapidement résolue par des spécialistes spécialisés.
Le pergélisol et le réchauffement climatique affectent les structures en béton. Source: ysia.ru
Pour le développement de l'industrie des matériaux de construction enLa Yakoutie doit résoudre des problèmes fondamentaux pour déterminer la matière première optimale et son activation pour les composants en béton. Maintenant, pour obtenir du béton à haute résistance, nous utilisons des composants importés, donc la construction coûte cher.
L'essence du développement est de rendre les technologies d'activationmatières premières naturelles, puis les utiliser dans le béton. Par exemple, les zéolites naturelles de Yakoutie (minéraux d'origine sédimentaire-volcanique - ndlr) ont un grand potentiel en tant qu'additif minéral actif pour le ciment, mais pas sous leur forme originale. Cela nécessite des modifications - des conditions de traitement thermique particulières. Cela améliorera les réactions acido-basiques dans les ciments lors de l'ajout d'une telle zéolite.
Ces travaux contribueront au développement de la constructionl'industrie en Yakoutie, mais peut affecter cette zone dans son ensemble. Cela élargira la base de matières premières pour la construction - peut-être qu'à l'avenir, chaque région et sous-région produira des matériaux pour ses propres besoins.
Lire la suite:
Un orage magnétique est sur le point de frapper la Terre
Le vrai sens de la momification est révélé : pendant tout ce temps, les scientifiques se sont trompés
Nommé le principal danger de la mission lunaire "Artemis"