Мягкие полимерные материалы будущего: от хирургии до электромобилей
Софья Морозова – кандидат химических наук, заведующая лабораторией технологий ионообменных мембран и кафедрой электрохимической энергетики Института электродвижения, Московский физико-технического институт (национальный исследовательский университет), грантополучатель РНФ.
Софья Морозова. Источник: из личного архива
Софья вместе с коллегами разработала серию мягких полимерных материалов с управляемыми свойствами: одни меняют форму под действием температуры и применяются в мягких роботизированных системах для создания гибких хирургических инструментов, другие – безопасны для живых тканей и используются для заполнения полостей в организме после операций, а также для доставки противоопухолевых препаратов. Сейчас ученая работает над созданием полимерных связующих для литий-ионных аккумуляторов с кремний-содержащими анодами, что является ключевым элементом для электротранспорта и космической техники.
Лекарства через волосяные фолликулы: точная доставка без побочных эффектов
Юлия Свенская – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории «Дистанционно управляемые системы для тераностики» Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, грантополучатель РНФ.
Юлия Свенская. Источник: пресс-служба СГУ
Юлия Свенская – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории «Дистанционно управляемые системы для тераностики» Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, грантополучатель РНФ.
Ученая вместе с коллегами развивает технологии доставки лекарственных препаратов через волосяные фолликулы с помощью микро- и наноносителей. Это позволяет лекарству действовать локально, снижая побочные эффекты. В рамках данного направления ученая предложила инновационный метод доставки препаратов от дерматозов с помощью пористых частиц на основе карбоната кальция, резорбирующихся в организме и обеспечивающих постепенное высвобождение действующего вещества в течение недели. Такой подход позволяет кратно уменьшать дозировку и частоту применения препаратов.
От минерала к материалам
Елена Житова – кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией минералогии, ведущий научный сотрудник Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, грантополучатель РНФ.
Елена Житова. Источник: из личного архива
Под руководством Елены ученые исследуют минералы со слоистой кристаллической структурой — своего рода «природные сэндвичи», где атомные слои разного типа чередуются друг с другом. Исследователи отвечают на вопрос – что происходит внутри этих минералов? Например, изучение минералов с марганцем и цезием впервые показало, что при температуре около 500 °C они меняют структуру: марганец окисляется, из минерала выходит вода, и кристаллы сжимаются. Эти результаты открывают перспективы для создания материалов, способных избирательно захватывать цезий, — в том числе его опасный радиоактивный изотоп, образующийся при авариях. Полученные данные могут пригодиться в горной промышленности, материаловедении и при разработке безопасных способов захоронения радиоактивных отходов.
Математика бесконечномерных пространств
Залина Кусраева – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Владикавказского научного центра РАН, ведущий научный сотрудник Южного федерального университета, грантополучатель РНФ.
Залина Кусраева. Источник: Газета «Владикавказ»
Залина изучает, как «ведут себя» многочлены и сложные преобразования в очень абстрактных «пространствах» с бесконечным числом измерений. Ей уже удалось точно описать, когда сложные нелинейные зависимости можно разложить на простые «кирпичики», обобщить важные теоремы о представлении операторов посредством интегралов и мультипликаторов; полученные в рамках исследования результаты позволяют разработать способы анализа уравнений для частично интегральных операторов — математических моделей, которые помогают описывать реальные процессы в физике и механике, например распространение частиц или энергии в веществе. Работа Залины расширяет границы математического анализа нелинейных процессов и дает основу для выявления новых методов решения практических задач в естественных науках.
Ловцы света: солнечные элементы нового поколения
Александра Фурасова – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории гибридной нанофотоники и оптоэлектроники физического факультета ИТМО, грантополучатель РНФ.
Александра Фурасова. Источник: Дмитрий Григорьев / ITMO News
Вместе с коллегами Александра создает ультратонкие солнечные элементы, которые могут вырабатывать электричество даже при слабом свете — например, от лампы в комнате или в пасмурную погоду. Простые солнечные панели на основе кремния для таких задач неэффективны, а новые устройства сделаны из материала под названием перовскит и усилены крошечными прозрачными наночастицами, которые «ловят» даже тусклые лучи света и превращают их в электричество. Такие элементы смогут питать небольшие беспроводные устройства — датчики умного дома или приборы для анализа воздуха. Александре уже удалось достичь эффективности более 32% при комнатном освещении, что сделает такие источники энергии практичными для современных гаджетов.
Безопасные вакцины сельскохозяйственных животных
Коллектив ученых под руководством профессора, доктора медицинских наук, главного научного сотрудника, профессора кафедры микробиологии и биотехнологии Вавиловского университета, члена экспертного совета РНФ Валентины Федоровой занимается исследованиями в области ветеринарной иммунологии, вакцинопрофилактики и молекулярной генетики инфекционных заболеваний животных.
Источник: пресс-служба Вавиловского института
В рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, ученые впервые в мире полностью расшифровали геном штамма бактерии Listeria monocytogenes, применяемого в качестве живой ветеринарной вакцины. В ходе работы были определены ключевые гены, влияющие на ослабление листерии, а также гены-кандидаты для удаления из существующей вакцины. Эти результаты создают основу для разработки более безопасных и эффективных препаратов нового поколения, способных снизить риски заражения человека листериозом через продукты питания.
Результаты работы научного коллектива способствует укреплению продовольственной безопасности и устойчивому развитию сельского хозяйства.
— В науку стоит идти ради новых уникальных открытий, способных улучшить качество жизни и здоровья многих людей, животных и всей страны; находить и предлагать неординарные решения для, казалось бы, невыполнимых научных задач; быть частью мирового научного сообщества, встречаться и общаться с выдающимися учеными и интересными людьми и даже работать с ними над совместными проектами; раскрывать тайны природы, создавая, с помощью передовых природоподобных технологий, новые продукты для здоровой, счастливой и более продолжительной жизни наших сограждан, — сказала Валентина Федорова «Известиям».
Модели погоды и климата
Научный коллектив под руководством доктора физико-математических наук, заместитель директора по научно-техническому развитию Института физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, грантополучатель РНФ, член экспертного совета РНФ Ирины Репиной проводит фундаментальные и прикладные исследования процессов взаимодействия атмосферы с гидросферой (океаном, озерами, реками, водохранилищами, болотами) и криосферой.
Ирина Репина. Источник: из личного архива
Коллектив разрабатывает параметризации для моделей погоды и климата, а также методы восстановления характеристик морской поверхности и ледяного покрова на основе спутниковых данных.
— Для меня в работе есть два равновеликих полюса: результат и путь к нему. В науке мало просто захотеть что-то открыть; нужно выстроить сложнейшую логистику: от распределения ресурсов и времени до подбора методов. Это похоже на роль штурмана, который прокладывает маршрут по неизведанной территории. Здесь главное — не просто дойти, а выбрать ту единственную тропу, которая позволит не сбиться с пути, сэкономить силы команды и при этом не пройти мимо по-настоящему значимого открытия, — рассказала «Известиям» Ирина Репина. — Но в последние годы я поняла, что создание нового знания бессмысленно, если его некому передать. Поэтому второй, не менее важный для меня аспект — это преподавание.
В рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, ученые разработали новую модель турбулентных течений для устойчивого приграничного слоя атмосферы — самого близкого к земле слоя, где формируются условия, влияющие на распространение загрязнений. Этот результат важен для экологии и улучшения достоверности прогнозов погоды и моделирования климатических изменений.
Полный материал доступен на сайте газеты «Известия».
