Петербургские ученые представили свои наработки для импортозамещения, которые могут конкурировать с западными достижениями: гибкие экраны гаджетов, сенсорные панели для беспилотных автомобилей, вечные аккумуляторы и одежда, которая сама себя стирает.
Конечно, новые отечественные технологии появились не вдруг и не стали ответом на современные вызовы. В вузах Петербурга и раньше создавались прорывные технологии. Вспомнить хотя бы изобретателя радио Попова, который представил свое творение миру в то время, когда трудился в петербургском университете. Да и сегодня знаменитый ЛЭТИ готов удивить будущие поколения своими инновациями. Над чем сегодня работают в университете, рассказал заведующий кафедрой микро- и наноэлектроники Виктор Лучинин:
— На примере наших разработок я обращусь к проблемам российской высокоинтеллектуальной продукции с критической миссией. В частности, на синтезе материала для экстремальных условий режимов эксплуатации карбид кремния. Вы прекрасно понимаете, это объекты критической инфраструктуры государства, включая оборонно-промышленный комплекс, а также вопросы, которые связаны с гражданским сектором, с возобновляемыми источниками энергии и транспортом. Индустриальные рынки карбида кремния, алмаза определены. Это экстремальные характеристики: мощность, частота, рекордно высокие температуры, электромагнитная прозрачность в оптическом и микроволновом диапазонах и устойчивость к радиации и химическим воздействиям. Конечной продукцией являются инверторы, которые могут применяться в солнечных батареях для преобразования энергии или для ускоренной зарядки аккумуляторов. Я не говорю уже о различных специальных применениях, которые связаны с получением плазмы и обработки. Вторым современным направлением являются базовые технологии выращивания алмазов. Одна из наших последних работ - попытка создания алмазной линзы, которая используется для интеграции в глаз человека для того, чтобы решать определённые задачи.
Для развития науки нужны связи между учеными и университетами разных стран. Они подпитывают друг друга идеями, делятся опытом и совместными усилиями делают нашу жизнь современнее и удобнее. Но в нынешних реалиях приходится налаживать новые связи. И, как отметил доцент института физики, нанотехнологий и телекоммуникаций петербургского политехнического университета Роман Бурковский, теперь новые контакты с успехом находят и в нашей стране, и, например, в Китае:
— Последнее наше научное достижение - это материалы, которые могут использоваться для запоминания, например, сегнетоэлектрическая память. В мире её меньше 1%, но там, где она есть - она довольно уникальна, часто используется в SIM-картах. В SIM-картах нет постоянного хорошего источника питания, поэтому она должна уметь запоминать независимо от подведенной энергии. То, чем мы занимаемся - это разработка новых типов сегнетопамяти. Также мы стараемся более плотно работать с российскими исследователями, которые занимаются квантовой химией. Редко можно создать какой-то материал без использования квантовой химии. Сейчас мы выстраиваем коллаборации с российскими и китайскими учеными в области высокопродуктивных квантово-механических расчетов.
А вот в петербургском ИТМО 5 лет назад открыли лабораторию, в которой создают новые материалы для электроники. И об этом весьма перспективном направлении расскажет директор инжинерингового центра Университета Виктория Желтова:
— В мире развивается тематика гибкой электроники. Она отличается тем, что она большого размера, и создается на гибких подложках, которые изгибаются. Дисплеи и сенсоры действительно могут быть гибкими как дисплеи последних моделей телефонов. Это может быть одно большое устойчиво, либо на большой подложке может быть множество небольших устройств, например, меток NFC. Последний год мы активно занимаемся тематикой сенсоров изображений, в которых на матрицу нанесен специальный фотодетекторный слой. Одно из первых применений - это будет все, что связано с датчиками отпечатка пальцев, а следующие применения - это по сути новое поколение на основе этой гибкой пластиковой электроники всего, что связано с рентгеновскими детекторами, которые используются в неразрушающем контроле, в промышленности. В активной работе также у нас тематика, связанная с LED и с цветовыми конвертерами для дисплеев. Многие видели телевизоры с дисплеями на квантовых точках, которые дают большую яркость при той же эффективности, а может и стоимости, ведь часть решений и того, что мы видим - маркетинг. Такими же технологиями занимаемся и мы в лаборатории в логике того, что у нас есть собственные технологии синтеза нового поколения пероксидных квантовых точек, которые дают большую яркость, эффективность. Мы видим, что эта фотодетекторная, фотодиодная тематика и сенсоры изображений активно используются в беспилотных автомобилях. В перспективе мы планируем заняться и этой сферой.
Научные разработки могут помочь не только промышленности, но и, например, развитию моды. То, что мы с вами носим каждый день, тоже требует современных решений. Акцент на экологичность и безопасность – главные тренды. Об умных технологиях в одежде расскажет заведующая кафедры химических технологий петербургского университета промышленных технологий и дизайна Елена Сашина:
— К современному текстилю предъявляются высокие требования: он должен быть не только функциональным, но и «умным». Это так называемый smart-текстиль, который изменяется под воздействием окружающей среды. Наши ученые синтезировали состав на основе наночастиц аксидов металлов, а также способ закрепления этого состава на материале, благодаря которому «умная» ткань приобретает чувствительную к освещению структурную окраску без красителя, и заодно способность самоочищаться под воздействием солнечных лучей. Этот состав можно нанести практически на любую ткань, и она будет изменять оттенок при освещении или на солнце, а также оставаться чистой без стирки. Такая ткань может быть актуальна для автомобильных интерьеров или мебельных салонов. Актуальное сейчас направление - разработка устойчивой антибактериальной и противогрибковой отделки, тоже разрабатывается в нашем университете. В частности, нами предложен состав на основе металлических наночастиц. Гигиеническая маска с такой отделкой не только отлично пропускает воздух, но сохраняет свои антибактериальные свойства даже после многократных стирок.
Впрочем, занимаются в лабораториях университета технологии и дизайна не только разработкой одежды будущего, но и переработкой отходов, которые дают вторую жизнь старым вещам. Порой самую неожиданную.
"На основе отходов полипропилена нашими учеными предложена усовершенствованная технология получения дизельного топлива с высоким качеством. Эта технология основана на применении реагента, который позволяет оптимизировать состав дизельного топлива в части высших парафинов", - поделилась Елена Сашина.
Ученые Петербурга продолжают делать новые открытия. Конечно, из всех
прорывных изобретений до реализации в промышленных масштабах дойдут единицы. Но эти научные прорывы и новые технологии продолжают менять наш мир.