Produção de hélio para espaço e medicina
Marina Sokolova, Diretor do Instituto de Problemas de Petróleo e Gás
O hélio é uma matéria-prima única que é comercialmentevolumes são apenas em gás natural. A demanda por ele só cresce devido ao fato de ser necessário em programas espaciais, tecnologias criogênicas, medicina (pesquisa de ressonância magnética, misturas de hélio-oxigênio) e para aumentar a produção mundial de supercondutores para eletrônicos.
As maiores reservas de hélio do mundo estão na Rússia, masprodução, o país não está nem entre os três primeiros, é cerca de 2,5-3% do mercado mundial. A produção industrial de hélio na Rússia é realizada apenas no campo condensado de petróleo e gás de Orenburg, onde o teor de hélio se esgota a cada ano e já chega a 0,045%.
Complexo de produção de hélio em Yakutia. PJSC Gazprom
Na República de Sakha (Yakutia) existem 22campos de condensado de petróleo e gás contendo hélio. Atualmente, o gás natural é produzido na região sem isolar o hélio como um produto separado. Se não for criado um sistema para sua coleta, transporte e armazenamento, em 20 anos as perdas de hélio chegarão a 1 bilhão de m3.
Lançamos um projeto de desenvolvimento tecnológicoextração de hélio e coleta de concentrado de hélio em locais de produção de petróleo e gás com um sistema de dutos de produtos e instalações de armazenamento. Novos projetos de hélio ajudarão a Rússia a ocupar um nicho de liderança no mercado global. Tal sistema facilitará a coleta, transporte e armazenamento de hélio e melhorará a infraestrutura Yakut - transporte por gasodutos, estradas, redes de abastecimento de energia.
Tecido de grafeno e roupas inteligentes
Zakhar Evseev, Pesquisador, Universidade Federal do Nordeste
— Estamos no laboratório de Nanotecnologias do GrafenoA NEFU está envolvida na síntese e aplicação de grafeno e materiais semelhantes ao grafeno há mais de 10 anos. Uma tendência recente é o tecido de grafeno, ou têxteis eletrônicos. Começamos a desenvolvê-lo depois de conhecer trabalhos semelhantes do Graphene Institute (Manchester) em colaboração com o ganhador do Prêmio Nobel Konstantin Novoselov.
Têxteis eletrônicos e, no nosso caso, grafenoTêxtil é um nanomaterial aplicado ao tecido comum. Dependendo do tipo e composição do nanomaterial, o tecido pode adquirir diferentes propriedades. Por exemplo, o tecido de grafeno se torna mais forte, adquire propriedades eletricamente condutoras, tem proteção UV, exibe propriedades antimicrobianas e se torna mais resistente ao fogo. Mas o mais importante, outros dispositivos eletrônicos podem ser criados com base nesse tecido. Quando você mora no Extremo Norte, você mesmo sente como as roupas certas são importantes não apenas para o conforto, mas também para a segurança.
Nos últimos 10 anos, sensores e dispositivos surgiram nabase de grafeno. Todos esses dispositivos podem ser incorporados em roupas, criando dispositivos inteligentes. Foi assim que surgiram as roupas com bateria de grafeno embutida alimentada por células solares baseadas em materiais bidimensionais. Eles também têm sensores de temperatura, pulso e respiração.
Claro, existem muitos requisitos de desempenhotais coberturas e problemas não resolvidos. Por exemplo, a resistência dos revestimentos de grafeno à lavagem e ao estresse mecânico. Resolvemos esse problema e alcançamos bons resultados - aplicamos a modificação química de materiais de grafeno. Agora, a condutividade de nossos revestimentos é duas vezes maior e a resistência à lavagem é 50 vezes maior que a dos análogos estrangeiros.
Roupas de grafeno são adequadas para temperaturas extremamente baixas, mas não agridem o meio ambiente
Poderemos fabricar dispositivos para inserir informações,incorporado em roupas, ferramentas de monitoramento de atividades vitais para roupas de trabalho, diagnóstico médico e terapia, aquecimento embutido para roupas de inverno, monitoramento esportivo. O grafeno não agride o meio ambiente e o corpo, não perde elasticidade e permeabilidade ao vapor.
Até agora, as tecnologias e-têxteis ainda estão em sua infância. Mas os primeiros produtos já estão no mercado - por exemplo, você pode comprar jaquetas Xiaomi com aquecimento de nanotubos de carbono embutido.
Cura rápida de queimaduras e ferimentos
Nina Timofeeva, Engenheiro Líder do Laboratório "Tecnologias de Nanocompósitos Polímeros" da Universidade Federal do Nordeste
—Estamos desenvolvendo biocompostoProdutos médicos. São à base de polilactida, um polímero biodegradável, biocompatível e termoplástico de ácido láctico. Decompõe-se completamente em cerca de 6 a 18 meses, dependendo da composição química e da forma.
O substituto da pele com polilactídeo como substrato não causa alergias e não deixa cicatrizes. Fonte: Ministério da Educação e Ciência
Desenvolvemos matrizes para equivalentes dérmicosà base de polilactídeo. O equivalente dérmico é um substituto da pele, usamos polilactídeo como substrato (framework, andaime) para fibroblastos. Equivalentes dérmicos são usados para curar ferimentos, como queimaduras. Ao contrário das contrapartes de matriz dérmica equivalente, o polilactídeo é barato, não alérgico e não precisa ser reaplicado na ferida, ajudando a cicatrizar feridas sem deixar cicatrizes. O análogo mais comum é o equivalente dérmico à base de colágeno, que pode causar reação alérgica e rejeição, após o que deve ser removido e reaplicado. Isso fere a pele e deixa cicatrizes.
Processamos o polidactido no nosso laboratóriousando extrusão e impressão 3D. Por extrusão obtemos filmes flexíveis que podem ser cortados com tesoura. Extensos estudos físico-mecânicos, químicos e biomédicos de amostras já foram realizados para estabelecer as características ideais dos equivalentes dérmicos.
vacina contra câncer
Aitalina Golderova, Pesquisador Chefe, Titular, Professor do Departamento de Saúde Pública e Atenção à Saúde, Higiene Geral e Bioética da Universidade Federal do Nordeste
– Vacina individualizada (autóloga)contra o câncer baseia-se nas células imunológicas do paciente e nas células cancerígenas derivadas de um tumor ou de linhas de células cancerígenas humanas estabelecidas. Os métodos tradicionais de tratamento - cirurgia, quimioterapia e radioterapia - nem sempre são eficazes nas fases posteriores e causam efeitos colaterais. E a imunoterapia é direcionada contra a luta contra o tumor, afeta minimamente os tecidos e células saudáveis.
Vacina contra o câncer de mama pode salvar centenas de milhares de vidas
Para simplificar, “treinamos” em uma placa de Petricélulas dendríticas (células do sistema imunológico que são capazes de indicar seus "inimigos" às células T - ed.) com antígenos de câncer, e então devolvemos as células treinadas ao corpo, ativando as células T, cuja principal função é a destruição das células cancerígenas. Existem agora mais de 200 ensaios clínicos em diferentes fases no mundo usando CD para o tratamento de melanoma, câncer renal, mieloma múltiplo, câncer de próstata, câncer de cólon, câncer de mama, glioblastoma, câncer de pulmão, linfoma, câncer de esôfago, sarcoma, câncer múltiplo esclerose, hepatite viral, infecção pelo HIV. De acordo com o N. Petrov National Medical Research Center of Oncology, um efeito antitumoral clinicamente significativo foi observado em 46,2% dos pacientes.
Já implementamos o método de cozimentovacina de células dendríticas obteve dados sobre fenótipos de células dendríticas em um citômetro de fluxo (um sistema para analisar partículas (geralmente células) em um fluxo de fluido - ed.), indicando marcadores diferenciadores de maturação e ativação de células dendríticas. Nosso objeto de estudo é o sangue venoso de pacientes com câncer. Queremos avaliar as características de maturação e ativação das células dendríticas dependendo do subtipo de câncer de mama.
Esperamos que este método seja introduzido na prática clínicaprática. O objetivo do nosso projeto é desenvolver e otimizar uma vacina antitumoral baseada em células dendríticas autólogas em pacientes com câncer de mama.
Concreto muito durável
Alexander Popov, Vice-Diretor do Instituto Técnico e de Engenharia da Universidade Federal de Pesquisa do Nordeste
– Meu projeto é o desenvolvimento de concreto com maiordurabilidade baseada em matérias-primas Yakut. A ideia nasceu quando percebi que as condições de produção e operação de materiais de construção em Yakutia são muito diferentes das regiões centrais. Em nossas condições (o clima de Yakutia é nitidamente continental, com invernos longos, rigorosos e com pouca neve e verões curtos. A temperatura média em janeiro é de cerca de -40 ° C e, às vezes, -60 ° C - ed.), ninguém adaptou esses materiais - e isso não é tarefa apenas tecnológica, senão seria rapidamente resolvida por especialistas especializados.
O permafrost e o aquecimento global estão afetando as estruturas de concreto. Fonte: ysia.ru
Para o desenvolvimento da indústria de materiais de construção emA Yakutia precisa resolver problemas fundamentais para determinar a matéria-prima ideal e sua ativação para componentes de concreto. Agora, para obter concreto de alta resistência, usamos componentes importados, então a construção é cara.
A essência do desenvolvimento é tornar as tecnologias de ativaçãomatérias-primas naturais e depois utilizá-las em concreto. Por exemplo, os zeólitos naturais de Yakutia (mineral de origem sedimentar-vulcânica - ed.) têm grande potencial como aditivo mineral ativo ao cimento, mas não em sua forma original. Isso requer modificação - condições especiais de tratamento térmico. Isto melhorará as reações ácido-base nos cimentos ao adicionar tal zeólita.
Este trabalho ajudará no desenvolvimento da construçãoindústria em Yakutia, mas pode afetar esta área como um todo. Ele expandirá a base de matéria-prima para construção - talvez no futuro cada região e sub-região produza materiais para suas próprias necessidades.
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