Produzione di elio per lo spazio e la medicina
Marina Sokolov, Direttore dell'Istituto per i problemi del petrolio e del gas
L'elio è una materia prima unica che è commercialmentei volumi sono solo a metano. La domanda è in crescita solo perché è necessaria nei programmi spaziali, nelle tecnologie criogeniche, nella medicina (ricerca MRI, miscele elio-ossigeno) e per aumentare la produzione mondiale di superconduttori per l'elettronica.
Le maggiori riserve di elio nel mondo sono in Russia, maproduzione, il paese non è nemmeno tra i primi tre, è circa il 2,5-3% del mercato mondiale. La produzione industriale di elio in Russia viene effettuata solo nel giacimento di petrolio e gas condensato di Orenburg, dove il contenuto di elio si esaurisce ogni anno e ammonta già allo 0,045%.
Complesso di produzione di elio in Yakutia. PJSC Gazprom
Nella Repubblica di Sakha (Yakutia) ce ne sono 22giacimenti di petrolio e gas condensati contenenti elio. Attualmente, il gas naturale viene prodotto nella regione senza isolare l'elio come prodotto separato. Se non viene creato un sistema per la sua raccolta, trasporto e stoccaggio, entro 20 anni le perdite di elio raggiungeranno 1 miliardo di m3.
Abbiamo lanciato un progetto di sviluppo tecnologicoestrazione dell'elio e raccolta del concentrato di elio nei siti di produzione di petrolio e gas con un sistema di condotte di prodotto e strutture di stoccaggio. Nuovi progetti sull’elio aiuteranno la Russia a occupare una nicchia leader nel mercato globale. Un tale sistema faciliterà la raccolta, il trasporto e lo stoccaggio dell'elio, migliorerà l'infrastruttura di Yakut - trasporto con condotte, strade, reti di approvvigionamento energetico.
Tessuto in grafene e vestiti eleganti
Zachar Evseev, Ricercatore, Università Federale Nord-Orientale
— Siamo nel laboratorio di nanotecnologie al grafenePer più di 10 anni, NEFU è stata impegnata nella sintesi e nell'applicazione di grafene e materiali simili al grafene. Una tendenza recente è il tessuto in grafene o tessuti elettronici. Abbiamo iniziato a svilupparlo dopo aver conosciuto lavori simili del Graphene Institute (Manchester) in collaborazione con il premio Nobel Konstantin Novoselov.
Tessuti elettronici, e nel nostro caso grafeneIl tessuto è un nanomateriale applicato al tessuto ordinario. A seconda del tipo e della composizione del nanomateriale, il tessuto può acquisire proprietà diverse. Ad esempio, il tessuto in grafene diventa più forte, acquisisce proprietà elettricamente conduttive, ha protezione dai raggi UV, mostra proprietà antimicrobiche e diventa più resistente al fuoco. Ma soprattutto, altri dispositivi elettronici possono essere creati sulla base di tale tessuto. Quando vivi nell'estremo nord, tu stesso senti quanto siano importanti i vestiti giusti non solo per il comfort, ma anche per la sicurezza.
Negli ultimi 10 anni sono apparsi sensori e dispositivibase di grafene. Tutti questi dispositivi possono essere incorporati nell'abbigliamento, creando dispositivi intelligenti. È così che sono comparsi i vestiti con una batteria al grafene incorporata alimentata da celle solari basate su materiali bidimensionali. Hanno anche sensori di temperatura, pulsazioni e respirazione.
Naturalmente, ci sono molti requisiti di prestazionitali coperture e problemi irrisolti. Ad esempio, la resistenza dei rivestimenti in grafene al lavaggio e alle sollecitazioni meccaniche. Abbiamo risolto questo problema e ottenuto buoni risultati: abbiamo applicato la modifica chimica dei materiali di grafene. Ora la conducibilità dei nostri rivestimenti è doppia e la resistenza al lavaggio è 50 volte superiore a quella degli analoghi stranieri.
L'abbigliamento in grafene è adatto a temperature estremamente basse, ma non danneggia l'ambiente
Potremo realizzare dispositivi per l'inserimento di informazioni,integrati negli indumenti, strumenti di monitoraggio delle attività vitali per indumenti da lavoro, diagnostica e terapia medica, riscaldamento integrato per indumenti invernali, monitoraggio sportivo. Il grafene non danneggia l'ambiente e il corpo, non perde elasticità e permeabilità al vapore.
Finora, le tecnologie e-textile sono ancora agli inizi. Ma i primi prodotti sono già sul mercato, ad esempio puoi acquistare giacche Xiaomi con riscaldamento integrato in nanotubi di carbonio.
Guarigione rapida di ustioni e ferite
Nina Timofeeva, Ingegnere Capo del Laboratorio "Tecnologie dei Nanocompositi Polimerici" dell'Università Federale Nord-Orientale
— Stiamo sviluppando un biocompositoprodotti medici. Sono a base di polilattide, un polimero biodegradabile, biocompatibile e termoplastico dell'acido lattico. Si decompone completamente in circa 6-18 mesi, a seconda della composizione chimica e della forma.
Il sostituto della pelle con polilattide come substrato non provoca allergie e non lascia cicatrici. Fonte: Ministero dell'Istruzione e della Scienza
Sviluppiamo matrici per equivalenti dermicia base di polilattide. L'equivalente dermico è un sostituto della pelle, usiamo il polilattide come substrato (struttura, impalcatura) per i fibroblasti. Gli equivalenti dermici sono usati per guarire ferite come ustioni. A differenza delle controparti della matrice dermica equivalente, il polilattide è poco costoso, anallergico e non necessita di essere riapplicato sulla ferita, aiutando a guarire le ferite senza lasciare cicatrici. L'analogo più comune è l'equivalente dermico a base di collagene, che può causare una reazione allergica e il rigetto, dopodiché deve essere rimosso e riapplicato. Questo ferisce la pelle e lascia cicatrici.
Lavoriamo il polidattide nel nostro laboratorioutilizzando l'estrusione e la stampa 3D. Per estrusione si ottengono film flessibili che possono essere tagliati con le forbici. Sono già stati effettuati ampi studi fisico-meccanici, chimici e biomedici su campioni per stabilire le caratteristiche ottimali degli equivalenti dermici.
vaccino contro il cancro
Aitalina Golderova, Capo Ricercatore, Capo, Professore del Dipartimento di Sanità Pubblica e Assistenza Sanitaria, Igiene Generale e Bioetica, Università Federale Nord-Orientale
– Vaccino individualizzato (autologo).contro il cancro si basa sulle cellule immunitarie del paziente e sulle cellule tumorali derivate da un tumore o da linee cellulari tumorali umane stabilite. I metodi tradizionali di trattamento - chirurgia, chemioterapia e radioterapia - non sono sempre efficaci nelle fasi successive e causano effetti collaterali. E l'immunoterapia è diretta contro la lotta contro il tumore, colpisce minimamente i tessuti e le cellule sane.
Il vaccino contro il cancro al seno potrebbe salvare centinaia di migliaia di vite
Per semplificare, ci "addestriamo" in una capsula di Petricellule dendritiche (cellule del sistema immunitario che sono in grado di indicare i loro "nemici" alle cellule T - ndr) con antigeni tumorali, e quindi restituiamo le cellule addestrate al corpo, attivando le cellule T, la cui funzione principale è la distruzione delle cellule tumorali. Ci sono ora più di 200 studi clinici in diverse fasi nel mondo che utilizzano DC per il trattamento di melanoma, cancro del rene, mieloma multiplo, cancro della prostata, cancro del colon, cancro della mammella, glioblastoma, cancro del polmone, linfoma, cancro esofageo, sarcoma, cancro multiplo sclerosi, epatite virale, infezione da HIV. Secondo il N. Petrov National Medical Research Center of Oncology, è stato osservato un effetto antitumorale clinicamente significativo nel 46,2% dei pazienti.
Abbiamo già implementato il metodo di cotturaIl vaccino a cellule dendritiche ha ottenuto dati sui fenotipi delle cellule dendritiche su un citometro a flusso (un sistema per analizzare particelle (solitamente cellule) in un flusso fluido - ndr), indicando marcatori differenzianti di maturazione e attivazione delle cellule dendritiche. Il nostro oggetto di studio è il sangue venoso dei malati di cancro. Vogliamo valutare le caratteristiche di maturazione e attivazione delle cellule dendritiche in funzione del sottotipo di carcinoma mammario.
Speriamo che questo metodo venga introdotto nella clinicapratica. L'obiettivo del nostro progetto è sviluppare e ottimizzare un vaccino antitumorale basato su cellule dendritiche autologhe in pazienti con carcinoma mammario.
Calcestruzzo molto resistente
Alexander Popov, Vicedirettore dell'Istituto Tecnico e di Ingegneria dell'Università Federale Nord-Orientale per la Ricerca
– Il mio progetto è lo sviluppo del calcestruzzo con aumentodurabilità basata su materie prime Yakut. L'idea è nata quando ho capito che le condizioni per la produzione e il funzionamento dei materiali da costruzione in Yakutia sono molto diverse dalle regioni centrali. Nelle nostre condizioni (il clima della Yakutia è nettamente continentale, con inverni lunghi, rigidi, poco nevosi ed estati brevi. La temperatura media di gennaio è di circa -40 ° C, e talvolta -60 ° C - ndr), nessuno ha ha adattato questi materiali - e questo non è solo un compito tecnologico, altrimenti sarebbe risolto rapidamente da specialisti specializzati.
Il permafrost e il riscaldamento globale stanno influenzando le strutture in calcestruzzo. Fonte: ysia.ru
Per lo sviluppo dell'industria dei materiali da costruzione inLa Yakutia deve risolvere problemi fondamentali per determinare la materia prima ottimale e la sua attivazione per componenti in calcestruzzo. Ora, per ottenere calcestruzzo ad alta resistenza, utilizziamo componenti importati, quindi la costruzione è costosa.
L'essenza dello sviluppo è creare tecnologie di attivazionematerie prime naturali e poi utilizzarle nel calcestruzzo. Ad esempio, le zeoliti naturali della Yakutia (minerale di origine sedimentario-vulcanica - ndr) hanno un grande potenziale come additivo minerale attivo per il cemento, ma non nella sua forma originale. Ciò richiede modifiche: condizioni speciali di trattamento termico. Ciò migliorerà le reazioni acido-base nei cementi quando si aggiunge tale zeolite.
Questo lavoro aiuterà nello sviluppo della costruzionel'industria in Yakutia, ma può interessare quest'area nel suo complesso. Amplierà la base di materie prime per la costruzione - forse in futuro ogni regione e sottoregione produrrà materiali per le proprie esigenze.
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