Producția de heliu pentru spațiu și medicină
Marina Sokolova, Director al Institutului de Probleme Petrolului și Gazelor
Heliul este o materie primă unică, care este comercialvolumele sunt doar în gaze naturale. Cererea pentru acesta este doar în creștere datorită faptului că este necesar în programele spațiale, tehnologiile criogenice, medicină (cercetare RMN, amestecuri heliu-oxigen) și pentru a crește producția mondială de supraconductori pentru electronică.
Cele mai mari rezerve de heliu din lume se află în Rusia, darproducție, țara nu este nici măcar în primele trei, este aproximativ 2,5-3% din piața mondială. Producția industrială de heliu în Rusia se desfășoară numai în câmpul de condensat de petrol și gaze din Orenburg, unde conținutul de heliu este epuizat în fiecare an și se ridică deja la 0,045%.
Complex de producție de heliu din Yakutia. PJSC Gazprom
În Republica Sakha (Yakutia) sunt 22câmpuri de condensat de petrol și gaze care conțin heliu. În prezent, gazele naturale sunt produse în regiune fără a izola heliul ca produs separat. Dacă nu se creează un sistem de colectare, transport și depozitare a acestuia, atunci în 20 de ani pierderile de heliu vor ajunge la 1 miliard de m3.
Am lansat un proiect de dezvoltare tehnologicăextracția heliului și colectarea concentratului de heliu la locurile de producție de petrol și gaze cu un sistem de conducte de produse și instalații de depozitare. Noile proiecte cu heliu vor ajuta Rusia să ocupe o nișă lider pe piața globală. Un astfel de sistem va facilita colectarea, transportul și stocarea heliului, va îmbunătăți infrastructura Yakut - transport prin conducte, drumuri, rețele de alimentare cu energie.
Țesătură din grafen și haine inteligente
Zakhar Evseev, cercetător, Universitatea Federală de Nord-Est
— Suntem în laboratorul de nanotehnologii cu grafenDe mai bine de 10 ani, NEFU s-a angajat în sinteza și aplicarea grafenului și a materialelor asemănătoare grafenului. O tendință recentă este țesătura grafenă sau textilele electronice. Am început să-l dezvoltăm după ce ne-am familiarizat cu lucrări similare de la Institutul Graphene (Manchester) în colaborare cu laureatul Premiului Nobel Konstantin Novoselov.
Textile electronice, iar în cazul nostru grafenTextilul este un nanomaterial aplicat pe țesăturile obișnuite. În funcție de tipul și compoziția nanomaterialului, țesutul poate dobândi proprietăți diferite. De exemplu, țesătura grafenă devine mai puternică, capătă proprietăți conductoare electric, are protecție UV, prezintă proprietăți antimicrobiene și devine mai rezistentă la foc. Dar, cel mai important, alte dispozitive electronice pot fi create pe baza unei astfel de țesături. Când locuiești în nordul îndepărtat, simți tu însuți cât de importante sunt hainele potrivite nu numai pentru confort, ci și pentru siguranță.
În ultimii 10 ani au apărut senzori și dispozitivebaza de grafen. Toate aceste dispozitive pot fi încorporate în îmbrăcăminte, creând dispozitive inteligente. Așa au apărut hainele cu o baterie de grafen încorporată alimentată de celule solare bazate pe materiale bidimensionale. De asemenea, au senzori de temperatură, puls și respirație.
Desigur, există multe cerințe de performanțăastfel de acoperiri și probleme nerezolvate. De exemplu, rezistența acoperirilor cu grafen la spălare și la stres mecanic. Am rezolvat această problemă și am obținut rezultate bune - am aplicat modificarea chimică a materialelor grafen. Acum, conductivitatea acoperirilor noastre este de două ori mai mare, iar rezistența la spălare este de 50 de ori mai mare decât cea a analogilor străini.
Îmbrăcămintea din grafen este potrivită pentru temperaturi extrem de scăzute, dar nu dăunează mediului
Vom putea realiza dispozitive pentru introducerea informațiilor,încorporat în îmbrăcăminte, instrumente de monitorizare a activității vitale pentru îmbrăcămintea de lucru, diagnostic și terapie medicală, încălzire încorporată pentru îmbrăcăminte de iarnă, monitorizare sport. Grafenul nu dăunează mediului și organismului, nu își pierde elasticitatea și permeabilitatea la vapori.
Până acum, tehnologiile e-textile sunt încă la început. Dar primele produse sunt deja pe piață - de exemplu, puteți cumpăra jachete Xiaomi cu încălzire încorporată cu nanotuburi de carbon.
Vindecarea rapidă a arsurilor și rănilor
Nina Timofeeva, inginer principal al Laboratorului „Tehnologii ale nanocompozitelor polimerice” al Universității Federale de Nord-Est
— Dezvoltam biocompozitproduse medicale. Au la bază polilactidă, un polimer biodegradabil, biocompatibil și termoplastic al acidului lactic. Se descompune complet în aproximativ 6–18 luni, în funcție de compoziția chimică și de formă.
Înlocuitorul de piele cu polilactidă ca substrat nu provoacă alergii și nu lasă cicatrici. Sursa: Ministerul Educației și Științei
Dezvoltam matrici pentru echivalente dermicepe bază de polilactidă. Echivalentul dermic este un substitut al pielii, folosim polilactida ca substrat (cadru, schelă) pentru fibroblaste. Echivalentele dermice sunt folosite pentru a vindeca leziuni precum arsuri. Spre deosebire de omologii cu matrice echivalentă dermal, polilactida este ieftină, non-alergică și nu trebuie să fie reaplicată pe rană, ajutând la vindecarea rănilor fără cicatrici. Cel mai comun analog este echivalentul dermic pe bază de colagen, care poate provoca o reacție alergică și respingere, după care trebuie îndepărtat și reaplicat. Acest lucru rănește pielea și lasă cicatrici.
Procesăm polidactida în laboratorul nostrufolosind extrudarea și imprimarea 3D. Prin extrudare obtinem folii flexibile care pot fi taiate cu foarfeca. Au fost deja efectuate studii ample fizico-mecanice, chimice și biomedicale ale probelor pentru a stabili caracteristicile optime ale echivalenților dermici.
vaccinul împotriva cancerului
Aitalina Golderova, Cercetător șef, șef, profesor al Departamentului de Sănătate Publică și Îngrijire a Sănătății, Igienă Generală și Bioetică, Universitatea Federală de Nord-Est
– Vaccin individualizat (autolog).împotriva cancerului se bazează pe celulele imune ale pacientului și celulele canceroase care sunt derivate dintr-o tumoare sau linii de celule canceroase umane stabilite. Metodele tradiționale de tratament - chirurgie, chimioterapie și radioterapie - nu sunt întotdeauna eficiente în etapele ulterioare și provoacă efecte secundare. Iar imunoterapia este îndreptată împotriva luptei împotriva tumorii, afectează minim țesuturile și celulele sănătoase.
Vaccinul împotriva cancerului de sân ar putea salva sute de mii de vieți
Pentru a simplifica, ne „antrenăm” într-o cutie Petricelulele dendritice (celule ale sistemului imunitar care sunt capabile să-și indice „dușmanii” celulelor T – n.red.) cu antigene canceroase, iar apoi readucem celulele antrenate în organism, activând celulele T, a căror funcție principală este distrugerea celulelor canceroase. În prezent, există peste 200 de studii clinice în diferite faze în lume care utilizează DC pentru tratamentul melanomului, cancerului renal, mielomului multiplu, cancerului de prostată, cancerului de colon, cancerului de sân, glioblastomului, cancerului pulmonar, limfomului, cancerului esofagian, sarcomului multiplu. scleroza, hepatita virala, infectia HIV. Potrivit Centrului Național de Cercetare Medicală de Oncologie N. Petrov, un efect antitumoral semnificativ clinic a fost observat la 46,2% dintre pacienți.
Am implementat deja metoda de gătitVaccinul cu celule dendritice a obținut date despre fenotipurile celulelor dendritice pe un citometru în flux (un sistem de analiză a particulelor (de obicei, celule) într-un flux de fluid - n.red.), indicând markeri de diferențiere ai maturării și activării celulelor dendritice. Obiectul nostru de studiu este sângele venos al bolnavilor de cancer. Dorim să evaluăm caracteristicile maturizării și activării celulelor dendritice în funcție de subtipul cancerului de sân.
Sperăm că această metodă va fi introdusă în clinicăpractică. Scopul proiectului nostru este de a dezvolta și optimiza un vaccin antitumoral pe bază de celule dendritice autologe la pacienții cu cancer de sân.
Beton foarte rezistent
Alexandru Popov, director adjunct al Institutului de Inginerie și Tehnic al Universității Federale de Cercetare de Nord-Est
– Proiectul meu este dezvoltarea betonului cu creșteredurabilitate bazată pe materii prime Yakut. Ideea a luat naștere când mi-am dat seama că condițiile de producție și exploatare a materialelor de construcție în Yakutia sunt foarte diferite de cele din regiunile centrale. În condițiile noastre (clima din Yakutia este puternic continentală, cu ierni lungi, severe, puțin înzăpezite și veri scurte. Temperatura medie în ianuarie este de aproximativ -40 ° C și, uneori, -60 ° C - n.red.), nimeni nu are a adaptat aceste materiale - și aceasta nu este doar sarcină tehnologică, altfel ar fi rezolvată rapid de specialiști specializați.
Permafrostul și încălzirea globală afectează structurile din beton. Sursa: ysia.ru
Pentru dezvoltarea industriei materialelor de constructii inYakutia trebuie să rezolve probleme fundamentale pentru a determina materia primă optimă și activarea acesteia pentru componentele din beton. Acum, pentru a obține beton de înaltă rezistență, folosim componente din import, așa că construcția este costisitoare.
Esența dezvoltării este de a face tehnologii de activarematerii prime naturale și apoi le folosiți în beton. De exemplu, zeoliții naturali din Yakutia (mineral de origine sedimentar-vulcanică – n.red.) au un mare potențial ca aditiv mineral activ pentru ciment, dar nu în forma sa originală. Acest lucru necesită modificare - condiții speciale de tratament termic. Acest lucru va îmbunătăți reacțiile acido-bazice în cimenturi la adăugarea unui astfel de zeolit.
Această lucrare va ajuta la dezvoltarea construcțiilorindustrie în Yakutia, dar poate afecta această zonă în ansamblu. Acesta va extinde baza de materie primă pentru construcții - poate că în viitor fiecare regiune și subregiune va produce materiale pentru propriile nevoi.
Citeste mai mult:
O furtună magnetică este pe cale să lovească Pământul
Adevărata semnificație a mumificării este dezvăluită: în tot acest timp, oamenii de știință s-au înșelat
Numit principalul pericol al misiunii lunare „Artemis”