Российские ученые разработали медицинский "нос" и VR-тренажер для шахтеров
"Уже с первого класса ребята конструируют модели, потом переходят на более сложные уровни", - рассказала директор казанского лицея No 187 "РИТМ" Гульнара Галеева. В нем учатся более 900 детей. Здесь есть IT-полигон, кабинеты Web-программирования, робототехники, инженерный класс, лаборатория 3D-моделирования. И даже свой планетарий! А класс технологии оснащен станками с ЧПУ. Фото: Александр Эшкинин
Все они были разработаны в рамках нацпроекта "Наука и университеты" в научно-образовательных центрах международного уровня. В Нижнем Новгороде - это "Платформа 2035", в Самаре - "Инженерия будущего", который базируется в университете имени Королева.
Умный "нос" - волоконно-оптические инфракрасные сенсоры - определяет химический состав любых жидкостей, газов и порошков. "Мы ставим задачу адаптировать наш прибор для медицинских целей - например, для определения бактерий и вирусов", - поделился планами нижегородец, старший научный сотрудник лаборатории Института химии высокочистых веществ имени Девятых.
Такой уже медицинский "нос" сможет проводить раннюю доврачебную диагностику онкологических и других заболеваний. И даже определять содержание коронавируса в воздухе. По словам разработчика, нижегородское мобильное устройство диагностики заболеваний по составу выдыхаемого человеком воздуха может быть представлено на рынок уже лет через пять. И это не все, что может "нос". Ему по силам определять свежесть продуктов питания, анализировать состав нефти и нефтепродуктов на предмет посторонних примесей, определять состав и даже дату создания жидкостей, что важно в работе криминалистов.
Второй проект нижегородцев - программно-аппаратный комплекс для управления электрическими сетями на отечественной элементной базе. Он минимизирует потери и повышает надежность электрических сетей, поскольку умеет без помощи человека быстро находить проблемное место и нормализовать напряжение в сети.
"Аналоговая система управления электросетями давно морально устарела, - отметил доцент кафедры "Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника" Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева Антон Лоскутов. - Мы создали универсальное цифровое устройство, которое совмещает все необходимые функции (защита, управление, распределение энергии и так далее) в одном небольшом модуле. Нечто вроде конструктора. Этого еще никто не делал. Модулем, кстати, можно управлять с помощью смартфона".
По словам ученого, одно из достоинств новой системы в том, что она позволяет снизить тарифы на электроэнергию за счет быстрого ремонта. Теперь не нужно отключать полрайона, чтобы найти место аварии и навести порядок. По предварительным расчетам, экономический эффект от внедрения специализированных устройств, входящих в аппаратно-программную платформу, составит не менее 30 процентов, или 34,37 миллиарда рублей в год.
А третий проект нижегородцев уже реально действует. Это компьютерное моделирование высокоточных индивидуальных имплантатов на 3D-принтере. Они способны заместить костные дефекты любой сложности, формы и размеров, образующиеся после удаления опухолей костной системы.
Доцент кафедры травматологии, ортопедии и нейрохирургии им. М. В. Колокольцева Приволжского медицинского университета Роман Горбатов отметил, что потребители таких имплантатов - онкологические диспансеры, нейрохирургические и травматолого-ортопедические отделения.
Технология изготовления такова: по данным компьютерной томографии пациента 3D-принтер изготавливает матрицу, внутренняя поверхность которой соответствует дефекту кости. Эту матрицу заполняют костнозамещающим материалом, в который можно добавить антибиотик для предотвращения воспаления. С использованием этой методики проведено более 50 успешных операций.
Чудеса возможностей 3D-принтера показали журналистам и в самарской лаборатории аддитивных технологий, где ученые и студенты печатают прототипы деталей для космических ракет. Как пояснил руководитель лаборатории Виталий Смелов, заказчик - крупное промышленное предприятие - потратил бы на изготовление такой детали с помощью традиционного литья несколько месяцев, а здесь она печатается за пару дней. Все это делается тоже в рамках нацпроекта "Наука и университеты".
Разработка нижегородских ученых позволяет снизить тарифы на электроэнергию. Экономический эффект составит более 37 миллиардов рублей в год
В самарском научно-образовательном центре - тоже несколько этажей разработок. Это "умная" оптика для космоса, гиперспектральный мониторинг в сельском хозяйстве, подготовка шахтеров на VR-тренажере и беговой дорожке, запуск наноспутников для изучения ионосферы, ставящий диагноз гидроманжетный тонометр с искусственным интеллектом.
