Heliumproduksjon for rom og medisin
Marina Sokolova, Direktør for Institutt for olje- og gassproblemer
Helium er en unik råvare som er kommersieltvolumer er kun i naturgass. Etterspørselen etter det vokser bare på grunn av det faktum at det trengs i romprogrammer, kryogene teknologier, medisin (MR-forskning, helium-oksygenblandinger) og for å øke verdensproduksjonen av superledere for elektronikk.
De største reservene av helium i verden er i Russland, menproduksjon, landet er ikke engang i topp tre, det er ca 2,5-3% av verdensmarkedet. Industriell produksjon av helium i Russland utføres kun på Orenburg olje- og gasskondensatfelt, hvor heliuminnholdet tømmes hvert år og allerede utgjør 0,045%.
Heliumproduksjonskompleks i Yakutia. PJSC Gazprom
I republikken Sakha (Yakutia) er det 22olje- og gasskondensatfelt som inneholder helium. For tiden produseres naturgass i regionen uten å isolere helium som et eget produkt. Hvis et system for innsamling, transport og lagring ikke er opprettet, vil tap av helium i løpet av 20 år nå 1 milliard m3.
Vi startet et teknologiutviklingsprosjektheliumutvinning og innsamling av heliumkonsentrat ved olje- og gassproduksjonsanlegg med et system av produktrørledninger og lagringsanlegg. Nye heliumprosjekter vil hjelpe Russland med å okkupere en ledende nisje i det globale markedet. Et slikt system vil lette innsamling, transport og lagring av helium, det vil forbedre Yakut-infrastrukturen - rørledningstransport, veier, energiforsyningsnettverk.
Grafenstoff og smarte klær
Zakhar Evseev, forsker, North-Eastern Federal University
— Vi er i Graphene Nanotechnologies-laboratorietI mer enn 10 år har NEFU vært engasjert i syntese og anvendelse av grafen og grafenlignende materialer. En nylig trend er grafenstoff, eller elektroniske tekstiler. Vi begynte å utvikle den etter å ha blitt kjent med lignende arbeider fra Graphene Institute (Manchester) i samarbeid med nobelprisvinner Konstantin Novoselov.
Elektroniske tekstiler, og i vårt tilfelle grafenTekstil er et nanomateriale som brukes på vanlig stoff. Avhengig av type og sammensetning av nanomaterialet kan vevet få ulike egenskaper. For eksempel blir grafenstoff sterkere, får elektrisk ledende egenskaper, har UV-beskyttelse, viser antimikrobielle egenskaper og blir mer brannbestandig. Men viktigst av alt, andre elektroniske enheter kan lages på grunnlag av slikt stoff. Når du bor i det fjerne nord, føler du selv hvor viktig de riktige klærne er ikke bare for komforten, men også for sikkerheten.
I løpet av de siste 10 årene har sensorer og enheter dukket oppgrafen base. Alle disse enhetene kan bygges inn i klær og skape smarte enheter. Slik dukket det opp klær med innebygd grafenbatteri drevet av solceller basert på todimensjonale materialer. De har også temperatur-, puls- og respirasjonssensorer.
Selvfølgelig er det mange ytelseskravslike dekninger og uløste problemer. For eksempel motstanden til grafenbelegg mot vask og mekanisk stress. Vi løste dette problemet og oppnådde gode resultater - vi brukte kjemisk modifikasjon av grafenmaterialer. Nå er ledningsevnen til beleggene våre dobbelt så høy, og motstanden mot vask er 50 ganger høyere enn for utenlandske analoger.
Grafenklær egner seg for ekstremt lave temperaturer, men skader ikke miljøet
Vi vil kunne lage enheter for å legge inn informasjon,innebygd i klær, vitale aktivitetsovervåkingsverktøy for arbeidstøy, medisinsk diagnostikk og terapi, innebygd oppvarming for vinterklær, sportsovervåking. Grafen skader ikke miljøet og kroppen, mister ikke elastisitet og dampgjennomtrengelighet.
Så langt er e-tekstilteknologier fortsatt i sin spede begynnelse. Men de første produktene er allerede på markedet - for eksempel kan du kjøpe Xiaomi-jakker med innebygd karbon-nanorøroppvarming.
Rask tilheling av brannskader og skader
Nina Timofeeva, ledende ingeniør ved laboratoriet "Technologies of Polymer Nanocomposites" ved North-Eastern Federal University
— Vi utvikler biokomposittmedisinske produkter. De er basert på polylaktid, en biologisk nedbrytbar, biokompatibel og termoplastisk polymer av melkesyre. Den brytes fullstendig ned på omtrent 6–18 måneder, avhengig av kjemisk sammensetning og form.
Huderstatning med polylaktid som underlag gir ikke allergi og etterlater ikke arr. Kilde: Kunnskapsdepartementet
Vi utvikler matriser for hudekvivalenterbasert på polylaktid. Den dermale ekvivalenten er en huderstatning, vi bruker polylaktid som substrat (rammeverk, stillas) for fibroblaster. Dermale ekvivalenter brukes til å helbrede skader som brannsår. I motsetning til hudekvivalente matrisemotparter, er polylaktid billig, ikke-allergisk og trenger ikke å påføres på nytt på såret, noe som hjelper til med å helbrede sår uten arrdannelse. Den vanligste analogen er den kollagenbaserte hudekvivalenten, som kan forårsake en allergisk reaksjon og avstøtning, hvoretter den må fjernes og påføres på nytt. Dette skader huden og etterlater arr.
Vi behandler polydactide i laboratoriet vårtved bruk av ekstrudering og 3D-printing. Ved ekstrudering får vi fleksible filmer som kan kuttes med saks. Omfattende fysisk-mekaniske, kjemiske og biomedisinske studier av prøver er allerede utført for å etablere de optimale egenskapene til hudekvivalenter.
kreftvaksine
Aitalina Golderova, sjefsforsker, leder, professor ved Institutt for folkehelse og helsevesen, generell hygiene og bioetikk, North-Eastern Federal University
– Individuell (autolog) vaksinemot kreft er basert på pasientens immunceller og kreftceller som er avledet fra en svulst eller etablerte humane kreftcellelinjer. Tradisjonelle behandlingsmetoder - kirurgi, kjemoterapi og strålebehandling - er ikke alltid effektive i de senere stadier og forårsaker bivirkninger. Og immunterapi er rettet mot kampen mot svulsten, den påvirker minimalt sunt vev og celler.
Brystkreftvaksine kan redde hundretusenvis av liv
For å forenkle, "trener" vi i en petriskåldendritiske celler (celler i immunsystemet som er i stand til å indikere sine "fiender" til T-celler - red.) med kreftantigener, og så returnerer vi de trente cellene til kroppen, aktiverer T-celler, hvis hovedfunksjon er ødeleggelse av kreftceller. Det er nå mer enn 200 kliniske studier i forskjellige faser i verden med DC for behandling av melanom, nyrekreft, multippelt myelom, prostatakreft, tykktarmskreft, brystkreft, glioblastom, lungekreft, lymfom, spiserørskreft, sarkom, multippel sklerose, viral hepatitt, HIV-infeksjon. I følge N. Petrov National Medical Research Center of Oncology ble en klinisk signifikant antitumoreffekt observert hos 46,2 % av pasientene.
Vi har allerede implementert tilberedningsmetodendendrittiske cellevaksine innhentet data om fenotyper av dendrittiske celler på et flowcytometer (et system for å analysere partikler (vanligvis celler) i en væskestrøm - red.), som indikerer differensierende markører for modning og aktivering av dendrittiske celler. Vårt studieobjekt er veneblodet til kreftpasienter. Vi ønsker å evaluere egenskapene til modning og aktivering av dendrittiske celler avhengig av undertypen av brystkreft.
Vi håper at denne metoden vil bli introdusert i det kliniskeøve på. Målet med prosjektet vårt er å utvikle og optimalisere en antitumorvaksine basert på autologe dendrittiske celler hos pasienter med brystkreft.
Meget slitesterk betong
Alexander Popov, visedirektør for Engineering and Technical Institute of North-Eastern Federal University for Research
– Mitt prosjekt er utvikling av betong med øktholdbarhet basert på Yakut-råvarer. Ideen ble født da jeg innså at betingelsene for produksjon og drift av byggematerialer i Yakutia er veldig forskjellige fra de sentrale regionene. Under våre forhold (klimaet i Yakutia er skarpt kontinentalt, med lange, strenge, lite snørike vintre og korte somre. Gjennomsnittstemperaturen i januar er omtrent -40 °C, og noen ganger -60 °C - red.), har ingen tilpasset disse materialene - og dette er ikke bare teknologisk oppgave, ellers ville det raskt bli løst av spesialiserte spesialister.
Permafrost og global oppvarming påvirker betongkonstruksjoner. Kilde: ysia.ru
For utviklingen av byggevareindustrien iYakutia må løse grunnleggende problemer for å bestemme det optimale råmaterialet og dets aktivering for betongkomponenter. Nå, for å få høyfast betong, bruker vi importerte komponenter, så bygging er dyrt.
Essensen av utviklingen er å lage aktiveringsteknologiernaturlige råvarer, og deretter bruke dem i betong. For eksempel har naturlige zeolitter av Yakutia (mineral av sedimentær-vulkanisk opprinnelse - red.) et stort potensial som et aktivt mineraltilsetningsstoff til sement, men ikke i sin opprinnelige form. Dette krever modifikasjon - spesielle varmebehandlingsforhold. Dette vil forbedre syre-basereaksjonene i sementer ved tilsetning av slik zeolitt.
Dette arbeidet vil hjelpe i utviklingen av konstruksjonenindustri i Yakutia, men kan påvirke dette området som helhet. Det vil utvide råstoffgrunnlaget for bygging – kanskje i fremtiden vil hver region og delregion produsere materialer til egne behov.
Les mer:
En magnetisk storm er i ferd med å treffe jorden
Den sanne betydningen av mumifisering blir avslørt: hele denne tiden tok forskerne feil
Kåret til hovedfaren ved måneoppdraget "Artemis"