Proizvodnja helija za svemir i medicinu
Marina Sokolova, direktor Instituta za probleme s naftom i plinom
Helij je jedinstvena sirovina koja se komercijalnokoličine su samo u prirodnom plinu. Potražnja za njim samo raste zbog činjenice da je potreban u svemirskim programima, kriogenim tehnologijama, medicini (MRI istraživanja, smjese helija i kisika) i za povećanje svjetske proizvodnje supravodiča za elektroniku.
Najveće rezerve helija na svijetu nalaze se u Rusiji, aliproizvodnje, zemlja nije ni u prva tri, radi se o 2,5-3% svjetskog tržišta. Industrijska proizvodnja helija u Rusiji odvija se samo na Orenburškom naftnom i plinskom kondenzatnom polju, gdje se sadržaj helija svake godine smanjuje i već iznosi 0,045%.
Kompleks za proizvodnju helija u Jakutiji. PJSC Gazprom
U Republici Sakha (Yakutia) ima 22naftna i plinska kondenzatna polja koja sadrže helij. Trenutno se prirodni plin proizvodi u regiji bez izdvajanja helija kao zasebnog proizvoda. Ako se ne stvori sustav za njegovo prikupljanje, transport i skladištenje, tada će u roku od 20 godina gubici helija doseći 1 milijardu m3.
Pokrenuli smo projekt razvoja tehnologijeekstrakcija helija i skupljanje koncentrata helija na mjestima proizvodnje nafte i plina sa sustavom produktovoda i skladišnim objektima. Novi projekti s helijem pomoći će Rusiji da zauzme vodeću nišu na globalnom tržištu. Takav će sustav olakšati prikupljanje, transport i skladištenje helija, poboljšat će jakutsku infrastrukturu - cjevovodni transport, ceste, mreže opskrbe energijom.
Grafenska tkanina i pametna odjeća
Zahar Evsejev, istraživač, Sjeveroistočno federalno sveučilište
— Nalazimo se u laboratoriju Graphene NanotechnologiesViše od 10 godina NEFU se bavi sintezom i primjenom grafena i grafenu sličnih materijala. Jedan noviji trend je grafenska tkanina ili elektronički tekstil. Počeli smo ga razvijati nakon što smo se upoznali sa sličnim radovima Instituta Graphene (Manchester) u suradnji s nobelovcem Konstantinom Novoselovim.
Elektronički tekstil, a u našem slučaju grafenTekstil je nanomaterijal koji se nanosi na običnu tkaninu. Ovisno o vrsti i sastavu nanomaterijala, tkivo može dobiti različita svojstva. Na primjer, tkanina od grafena postaje jača, poprima svojstva elektroprovodljivosti, ima UV zaštitu, pokazuje antimikrobna svojstva i postaje otpornija na vatru. Ali što je najvažnije, drugi elektronički uređaji mogu se stvoriti na temelju takve tkanine. Kada živite na dalekom sjeveru, i sami osjećate koliko je prava odjeća važna ne samo za udobnost, već i za sigurnost.
U posljednjih 10 godina pojavili su se senzori i uređaji nabaza grafena. Svi ovi uređaji mogu se ugraditi u odjeću, stvarajući tako pametne uređaje. Tako se pojavila odjeća s ugrađenom grafenskom baterijom koju napajaju solarne ćelije temeljene na dvodimenzionalnim materijalima. Također imaju senzore za temperaturu, puls i disanje.
Naravno, postoje mnogi zahtjevi za performansetakva pokrića i neriješenih problema. Na primjer, otpornost grafenskih premaza na pranje i mehanički stres. Riješili smo taj problem i postigli dobre rezultate - primijenili smo kemijsku modifikaciju grafenskih materijala. Sada je vodljivost naših premaza dvostruko veća, a otpornost na pranje 50 puta veća od one stranih analoga.
Grafenska odjeća je pogodna za ekstremno niske temperature, ali ne šteti okolišu
Moći ćemo izraditi uređaje za unos podataka,ugrađeni u odjeću, alati za praćenje vitalne aktivnosti za radnu odjeću, medicinsku dijagnostiku i terapiju, ugrađeno grijanje za zimsku odjeću, praćenje sporta. Grafen ne šteti okolišu i tijelu, ne gubi elastičnost i paropropusnost.
Zasad su e-tekstilne tehnologije tek u povojima. No, prvi proizvodi već su na tržištu – primjerice, možete kupiti Xiaomi jakne s ugrađenim grijanjem od ugljikovih nanocijevi.
Brzo zacjeljivanje opeklina i ozljeda
Nina Timofeeva, vodeći inženjer Laboratorija "Tehnologije polimernih nanokompozita" Sjeveroistočnog saveznog sveučilišta
— Razvijamo biokompozitmedicinske proizvode. Temelje se na polilaktidu, biorazgradivom, biokompatibilnom i termoplastičnom polimeru mliječne kiseline. Potpuno se razgrađuje za oko 6-18 mjeseci, ovisno o kemijskom sastavu i obliku.
Nadomjestak za kožu s polilaktidom kao supstratom ne izaziva alergije i ne ostavlja ožiljke. Izvor: Ministarstvo obrazovanja i znanosti
Razvijamo matrice za dermalne ekvivalentena bazi polilaktida. Dermalni ekvivalent je nadomjestak za kožu, koristimo polilaktid kao supstrat (okvir, skela) za fibroblaste. Dermalni ekvivalenti koriste se za liječenje ozljeda kao što su rane od opeklina. Za razliku od dermalnog ekvivalenta matriksa, polilaktid je jeftin, nije alergičan i ne treba ga ponovno nanositi na ranu, pomažući zacjeljivanju rana bez ožiljaka. Najčešći analog je dermalni ekvivalent na bazi kolagena, koji može izazvati alergijsku reakciju i odbacivanje, nakon čega se mora ukloniti i ponovno nanijeti. To ozljeđuje kožu i ostavlja ožiljke.
U našem laboratoriju obrađujemo polidaktidekorištenjem ekstruzije i 3D printanja. Ekstruzijom se dobivaju fleksibilne folije koje se mogu rezati škarama. Već su provedena opsežna fizikalno-mehanička, kemijska i biomedicinska istraživanja uzoraka kako bi se utvrdile optimalne karakteristike dermalnih ekvivalenata.
cjepivo protiv raka
Aitalina Golderova, voditeljica istraživanja, pročelnica, profesorica Katedre za javno zdravstvo i zdravstvenu njegu, opću higijenu i bioetiku, Sjeveroistočno federalno sveučilište
– Individualizirano (autologno) cjepivoprotiv raka temelji se na imunološkim stanicama pacijenta i stanicama raka koje potječu iz tumora ili uspostavljenih linija ljudskih stanica raka. Tradicionalne metode liječenja - kirurgija, kemoterapija i terapija zračenjem - nisu uvijek učinkovite u kasnijim fazama i uzrokuju nuspojave. A imunoterapija je usmjerena protiv borbe protiv tumora, minimalno utječe na zdrava tkiva i stanice.
Cjepivo protiv raka dojke moglo bi spasiti stotine tisuća života
Da pojednostavimo, “treniramo” u Petrijevoj zdjelicidendritičke stanice (stanice imunološkog sustava koje su sposobne T-stanicama pokazati svoje "neprijatelje" - ur.) s antigenima raka, a zatim uvježbane stanice vraćamo u tijelo, aktivirajući T-stanice čija je glavna funkcija je uništavanje stanica raka. Trenutno postoji više od 200 kliničkih ispitivanja u različitim fazama u svijetu u kojima se DC koristi za liječenje melanoma, raka bubrega, multiplog mijeloma, raka prostate, raka debelog crijeva, raka dojke, glioblastoma, raka pluća, limfoma, raka jednjaka, sarkoma, više skleroza, virusni hepatitis, HIV infekcija. Prema N. Petrov National Medical Research Center of Oncology, klinički značajan antitumorski učinak primijećen je u 46,2% pacijenata.
Već smo implementirali metodu kuhanjacjepivo za dendritičke stanice dobilo je podatke o fenotipovima dendritičnih stanica na protočnom citometru (sustav za analizu čestica (obično stanica) u struji tekućine - ur.), što ukazuje na razlikovanje markera sazrijevanja i aktivacije dendritičnih stanica. Naš predmet istraživanja je venska krv pacijenata oboljelih od raka. Želimo procijeniti značajke sazrijevanja i aktivacije dendritičnih stanica ovisno o podtipu raka dojke.
Nadamo se da će ova metoda biti uvedena u kliničkupraksa. Cilj našeg projekta je razviti i optimizirati antitumorsko cjepivo temeljeno na autolognim dendritskim stanicama u bolesnika s rakom dojke.
Vrlo izdržljiv beton
Aleksandar Popov, zamjenik ravnatelja Inženjersko-tehničkog instituta Sjeveroistočnog saveznog sveučilišta za istraživanje
– Moj projekt je razvoj betona s povećanimtrajnost temeljena na jakutskim sirovinama. Ideja se rodila kada sam shvatio da se uvjeti za proizvodnju i rad građevinskog materijala u Jakutiji znatno razlikuju od središnjih regija. U našim uvjetima (klima Yakutije je oštro kontinentalna, s dugim, oštrim, malo snježnim zimama i kratkim ljetima. Prosječna temperatura u siječnju je oko -40 ° C, a ponekad -60 ° C - ur.), nitko nije prilagodio te materijale - a to nije samo tehnološki zadatak, inače bi ga brzo riješili specijalizirani stručnjaci.
Permafrost i globalno zatopljenje utječu na betonske konstrukcije. Izvor: ysia.ru
Za razvoj industrije građevinskog materijala uYakutia treba riješiti temeljne probleme kako bi se odredila optimalna sirovina i njezina aktivacija za betonske komponente. Sada, za dobivanje betona visoke čvrstoće, koristimo uvozne komponente, tako da je izgradnja skupa.
Suština razvoja je izrada aktivacijskih tehnologijaprirodne sirovine, a zatim ih koristiti u betonu. Na primjer, prirodni zeoliti Yakutije (mineral sedimentno-vulkanskog podrijetla - ur.) imaju veliki potencijal kao aktivni mineralni dodatak cementu, ali ne u izvornom obliku. To zahtijeva modifikaciju - posebne uvjete toplinske obrade. To će poboljšati acidobazne reakcije u cementima pri dodavanju takvog zeolita.
Ovaj posao će pomoći u razvoju građevinarstvaindustriji u Jakutiji, ali može utjecati na ovo područje u cjelini. Proširit će sirovinsku bazu za gradnju – možda će u budućnosti svaka regija i podregija proizvoditi materijal za svoje potrebe.
Čitaj više:
Zemlju će uskoro pogoditi magnetska oluja
Otkriveno je pravo značenje mumifikacije: sve ovo vrijeme znanstvenici su bili u krivu
Proglašena glavna opasnost lunarne misije "Artemis"