На Петербургском международном экономическом форуме (ПМЭФ’25) стенд государственной корпорации ВЭБ.РФ стал площадкой для выступлений молодых учёных Сколковского института науки и технологий. Участники представили свои разработки в самых разных сферах — от искусственного интеллекта и фотоники до медицинской диагностики и энергетики. Подробнее — в нашем обзоре.
Устройство для оценки динамики младенческой гемангиомы
Сергей Перков, научный сотрудник Сколтеха и основатель стартапа Гиперспектрус, рассказал, как запрос от врачей превратился в медицинскую технологию.
Всё началось с конкретной проблемы: детские хирурги столкнулись с невозможностью точно оценивать динамику младенческих гемангиом — доброкачественных сосудистых опухолей, встречающихся у каждого десятого ребёнка. Без чётких критериев оценки врачи не могли объективно судить об эффективности лечения или прогнозировать развитие заболевания.
«Нам предстояло найти надёжный маркер для оценки состояния опухоли, — объясняет Сергей Перков. — Решение пришло из фундаментальной науки: мы обнаружили, что ключевым показателем может служить распределение оксигемоглобина и дезоксигемоглобина в поражённой области. Эти белки по-разному взаимодействуют со светом в зависимости от степени насыщения кислородом».
Учёные разработали подход на основе гиперспектральной визуализации. Эта технология позволяет анализировать, как разные участки кожи реагируют на свет различных длин волн, давая чёткое понимание внутреннего состава тканей.
В результате созданный прототип устройства с 90% точностью определял изменения гемангиомы, что было подтверждено независимой экспертизой ведущих детских хирургов. Но разработанная методика применима и для диагностики других кожных заболеваний, где маркерами выступают различные хромофоры: гемоглобин, билирубин и меланин.
Производство органических полупроводников
На фоне острого дефицита компонентов для органической электроники команда Сколтеха под руководством Марины Тепляковой, старшего научного сотрудника Центра энергетических технологий, создала стартап «Полисенс». Новый проект призван решить проблему доступности критически важных электронных компонентов в России.
Парадокс заключается в том, что компоненты гибких и тонкоплёночных устройств, которые определяют облик современной электроники, остаются практически недоступными для российских разработчиков. Долгие месяцы ожидания поставок и заоблачные цены создают непреодолимые барьеры для инноваций.
Ответом на этот вызов стало уникальное производство органических полупроводников, созданное в стенах Сколтеха: «Наш первый прорыв — разработка полиатриламина, перспективного органического полупроводника p-типа, — рассказывает Марина Теплякова. — За прошедший год мы не только полностью оборудовали лабораторию, но и провели глубокий анализ потребностей рынка, чтобы наши решения точно отвечали запросам промышленности».
Сейчас перед командой стоят амбициозные задачи: расширение производственных мощностей, создание новых материалов и организация надёжных цепочек поставок реагентов.
Фотонные интегральные схемы
Иван Казаков, инженер-исследователь Лаборатории интегральной фотоники Сколтеха, рассказал о трёх deeptech-стартапах, использующих технологию фотонных интегральных схем (ФИС).
Проекты охватывают телекоммуникационные компоненты, дизайн фотонных чипов, мониторинг трубопроводов и сенсорику для дистилляционных колонн.
«Фистех ориентирован на телекоммуникации. Мы разработали первую в России фотонно-интегрированную схему для когерентных коммуникаций, применяемых в линиях связи протяжённостью более 100 километров. Fiber Pipe и Fiber Still решают задачи оптоволоконной сенсорики. Оптическое волокно чувствительно к внешним изменениям: например, подземные сенсоры могут зафиксировать землетрясение на другом конце планеты. В Fiber Pipe мы разработали решение для мониторинга трубопроводов на слабонесущих арктических грунтах. Пассивное оптическое волокно, не требующее батареек или проводов, прокладывается вдоль трубопровода. Ключевая технология — интеррогатор, опрашивающий датчики с использованием ФИС. Мы успешно протестировали макет в Сколтехе и готовимся к полевым испытаниям. Fiber Still применяет ту же технологию для мониторинга конструкций и процессов в дистилляционных колоннах».
ИИ прогнозирует природные пожары
Дмитрий Шадрин, руководитель направления Центра ИИ Сколтеха представил платформу искусственного интеллекта, разработанную в институте, которая уже сейчас находится в опытной эксплуатации рядом регионов России для получения полезной информации, необходимой для оценки экономического потенциала и рисков. В частности, решение для прогнозирования вероятности возникновения пожаров успешно применяется МЧС, способствуя сохранению природы страны.
«Платформа позволяет обрабатывать мультимодальные данные для многомасштабного мониторинга поверхности Земли, чтобы получать количественные оценки и прогнозировать различные процессы. На основе спутниковых снимков и погодных данных мы можем оценивать параметры на земле — лесопородный состав, запасы древесины, углеродные запасы — и получать автоматизированные пространственные оценки этих параметров. Кроме того, мы можем делать краткосрочные прогнозы, например, определять вероятность возникновения или распространения природных пожаров на основе мультимодальных данных. Также платформа позволяет выполнять долгосрочные прогнозы — предсказывать засухи или другие чрезвычайные ситуации на несколько лет вперёд».
Шадрин пояснил, что платформа способна решать задачи на разных уровнях: от локального анализа (например, для участка 1 км²) до регионального и даже общефедерального масштаба. Информация, получаемая с её помощью, представляет ценность как для частных компаний, так и для лиц, принимающих решения в правительстве, позволяя оценивать экономический потенциал регионов и прогнозировать риски.
Мониторинг линий электропередач
Дмитрий Титов, доцент Центра энергетических технологий и сооснователь стартапа «Волга» представил инновационные решения для мониторинга воздушных линий электропередач.
Титов рассказал о ключевой проблеме: воздушные линии, составляющие около 500 тысяч километров в России, подвергаются постоянным внешним воздействиям, включая экстремальные метеорологические условия. Это приводит к 80–90% отказов в высоковольтных сетях, вызванных авариями на линиях, а не на подстанциях или других объектах.
«Хочу рассказать об одном из наших продуктов, который решает эту проблему — это система мониторинга гололедообразования. Она применяется в 17 регионах России и позволяет диспетчерам сетевых компаний своевременно бороться со льдом на проводах, из-за которого происходят каскадные аварии: рвутся провода, падают опоры, а потребители остаются без света. Наш комплекс помогает заранее знать, что происходит на линиях, и оперативно принимать меры — провести плавку проводов или обстучать их».
Титов пояснил, что система использует датчики, установленные на подвесках изоляторов или непосредственно на проводах. Они измеряют тяжение, температуру и метеоданные, передавая информацию на монитор диспетчера. Это позволяет отслеживать динамику состояния линий в реальном времени и принимать оперативные решения для предотвращения аварий.
«Другой продукт, который мы разрабатываем — это система диагностики состояния изоляции. Это приоритет нашего продукта, потому что визуальный осмотр очень ненадёжен, а загрязнение изоляторов на линиях приводит к снижению разрядного напряжения и замене 11 500 гирлянд в год. Чтобы минимизировать замену изоляторов и отключения питания во время ручных работ, мы разработали линейку датчиков, которые измеряют очень маленькие токи утечки в изоляторах. Мы использовали нейросети, чтобы оценивать разрядное напряжение на основании данных, которые собирает эта система. В итоге мы получаем простую цифру — вероятность отказа».
Оцифровка запахов
Фёдор Фёдоров, старший преподаватель Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха представил исследования в области оцифровки запахов.
Он отметил, что эта область до сих пор остаётся сложной и неизученной, так как существующие методы анализа основаны на человеческом обонянии или используют приборы, такие как ольфактометр, где главным детектором всё равно выступает человеческий нос.
В попытке понять биологическую обонятельную систему был открыт комбинаторный механизм, за что учёные получили Нобелевскую премию. На основе этих принципов другая команда создала устройство, называемое электронным носом. Оно использует перекрёстно-чувствительные сенсоры, реагирующие на несколько веществ, и алгоритм, который заменяет функции мозга.
«Мы в Сколтехе тоже проводим исследования с использованием кросс-чувствительных сенсоров для тестирования различных запахов. Один из примеров — тестирование опасного запаха формальдегида в рамках партнёрства с китайской компанией, которой требовалось разработать сенсор для определения этого вещества, выделяемого из мебели».