В Москве прошёл международный форум «Открытые инновации». Свои разработки на выставке представил Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН и компании, созданные при поддержке Инновационного центра ФИАН. В центре внимания оказались космические, медицинские и ядерные исследования.

    Ядром экспозиции стал один из самых успешных проектов ФИАН – первая и крупнейшая за последние десятилетия российская беспилотная космическая миссия «РадиоАстрон». Она разработана Астрокосмическим центром ФИАН и НПО им. С.А. Лавочкина в кооперации с российскими и зарубежными организациями. Крупнейший в мире космический телескоп (диаметром 10 м), установленный на космическом аппарате «Спектр-Р», работает совместно с сетью наземных радиотелескопов, образуя разнесённую в пространстве систему антенн – радиоинтерферометр. Он позволяет добиться беспрецедентно высокого углового разрешения при наблюдении космических объектов в сантиметровом и дециметровом диапазонах длин волн. Аппарат вышел на орбиту в июле 2011 года и уже дал ряд выдающихся научных результатов (см. публикации "ФИАН-информ" и сайт проекта РадиоАстрон).

    Интерес специалистов, среди которых было много иностранцев, привлекла и программа «Миллиметрон». Она считается своего рода преемником «РадиоАстрона», но проектируется для наблюдений с более высоким угловым разрешением и на более коротких волнах – в миллиметровом и инфракрасном диапазонах. Проект разрабатывается Астрокосмическим центром ФИАН, НПО им. С.А. Лавочкина и ОАО «Информационные спутниковые системы» им. М.Ф. Решетнева в сотрудничестве с другими организациями. Запуск запланирован на 2019 год. Как и «РадиоАстрон», обсерватория «Миллиметрон» будет исследовать космические объекты различных типов со сверхвысокой чувствительностью (в режиме одиночного телескопа) и рекордно высоким угловым разрешением (в режиме наземно-космического интерферометра). Впечатляющие параметры обсерватории достигаются благодаря совместной работе – в режиме интерферометра – больших наземных телескопов и криогенного телескопа с температурой охлаждения рефлектора 4,5 К.

На фото Космическая программа ФИАН: макеты «Миллиметрона» (внизу слева), «РадиоАстрона» (в центре) и макеты разработок лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН (внизу справа)

    «Космических научно-исследовательских программ мирового уровня, известных во всем мире и приносящих грандиозные результаты, – единицы, их можно перечесть по пальцам. И особую гордость вызывает, что среди этих выдающихся программ есть и российская – РадиоАстрон. Поистине, уже результаты первых двух лет работы показали, что за РадиоАстроном если не великое, то несомненно большое будущее в науке. С еще большим нетерпением теперь будем ждать запуска очередного проекта ФИАН – Миллиметрона. Это очень здорово, что российские ученые по-прежнему во главе мировой науки» – сказал один из посетителей форума.

    «Космическую» часть экспозиции дополнили разработки лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН – макеты приборов для уникального солнечного телескопа, над созданием которого лаборатория работает совместно с НПО им. С.А. Лавочкина в рамках Федеральной космической программы России до 2015 года. Исключительность телескопа заключается, прежде всего, в рекордном пространственном разрешении – 75 км. Для поддержания такой точности необходима надёжная система стабилизации изображения. Привод стабилизации в новом телескопе построен на основе пьезоэлементов с характерными подвижками порядка 1–10 нм. Макет этой системы уже создан, и основная его часть – привод стабилизации и оптическое зеркало с золотым покрытием – была представлена на выставке.

    Важной частью телескопа станет и детектор рентгеновского излучения. В его основе лежат ПЗС-матрицы, разработанные британским партнёром – компанией e2V. Как утверждают разработчики, по размеру (6144×6144 пикселя) эти элементы превосходят все матрицы, когда-либо применявшиеся в солнечных исследованиях. В дополнение к светочувствительному чипу был показан контроллер управления.

На фото: Во время работы форума сотрудники ФИАН провели многочисленные консультации и завязали новые партнерские отношения

    Большое внимание посетителей привлёк медицинский прибор «Кинокс γ⁴», разработанный НПО «Функционал». Эта компания развивает биофизические технологии и внедряет результаты исследований в медицинскую практику. Корни этой работы уходят в изучение процессов оксигенации крови (т.е. насыщения её кислородом), которым в ФИАН совместно с ведущими медицинскими учреждениями занимаются на протяжении десятилетий.

    Реакция венозной крови на оксигенацию лежит и в основе работы представленного прибора. В то время как стандартные экспресс-анализаторы крови лишь определяют уровень сахара, а значит, только наличие или отсутствие отклонений, а также требуют повторного анализа, «Кинокс γ⁴» может установить стадию заболевания за один приём в течение десяти минут. Смешивая кровь с кислородом, аппарат оценивает степень его проникновения сквозь мембраны эритроцитов и сравнивает этот показатель с нормой.

    Внимание посетителей привлекла и разработка из совершенно другой области – макет роботизированного мобильного комплекса для разведки минных полей – плод совместной работы отдела прикладной ядерной физики, электроники и информатики ФИАН и компании ООО «Минитрон». Скрытые взрывоопасные предметы детектируются с помощью системы фотоядерного детектирования, которая состоит из ускорителя электронов до энергий 55 МэВ для генерации тормозного гамма-излучения, системы сканирования гамма-пучком объектов на местности и счётчиков вторичного излучения. В результате надёжность обнаружения взрывчатки составляет ~ 99 %.

    Как пояснил заинтересованным посетителям выставки разработчик мобильного комплекса Раевский Валерий Георгиевич,

    «Эта установка предназначена, прежде всего, для так называемого гуманитарного разминирования. Например, недавно под Псковом погибли наши курсанты, подорвавшиеся на старых неразорвавшихся снарядах, затерявшихся на полигоне. Этого можно было избежать, если бы предлагаемый нами комплекс был на вооружении в армии или МЧС.

Высшая ценность этой установки, прежде всего, в том, что она производит обнаружение сразу, на месте, и не требуется никаких дополнительных лабораторных исследований, увеличивающих время детектирования. Дело в том, что все существующие варианты взрывчатых веществ содержат в себе азот или углерод. При облучении взрывчатых веществ высокоэнергетичным пучком гамма-излучения, в результате фотоядерных реакций на ядрах азота и углерода, образуются короткоживущие изотопы, с временами жизни менее 20 мс. Мы фиксируем эти изотопы и, с помощью разработанной нами методики, по соотношению концентраций углеродных и азотных составляющих определяем не только наличие взрывчатого вещества, но и его тип. Результаты детектирования отправляются на компьютер блока управления в реальном режиме времени. Поскольку установка управляется дистанционно, для оператора нет никакой угрозы в процессе минной разведки.»

    Следует отметить, что представленные на форуме разработки ФИАН, представляющие образцы передовых технологий и инновационного подхода в самых различных областях – от медицины до космической промышленности, – разрабатывались учеными в тесном сотрудничестве с отечественными и иностранными партнерами, тем самым оказывая незаменимый и весьма заметный вклад в развитие инновационной промышленности России. И как отмечают сами разработчики, останавливаться на достигнутом успехе они не собираются, стремясь к покорению новых инновационных горизонтов.

По материалам АНИ «ФИАН-информ»

С 31 октября по 2 ноября в Москве прошёл международный форум "Открытые инновации". В его рамках состоялась первая в России международная выставка high-tech "Open Innovations Expo". Свои разработки на выставке представили компании, созданные при поддержке Инновационного центра Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.                                                                                                   

    Большое внимание посетителей привлёк медицинский прибор "Кинокс γ⁴", разработанный НПО "Функционал" – компанией, занимающейся разработкой биофизических технологий и внедрением результатов в медицинскую практику. Корни этой работы уходят в многолетние исследования процессов оксигенации крови (т.е. насыщения её кислородом), которые проводились в ФИАНе совместно с ведущими медицинскими учреждениями.

На фото: Прибор инструментального контроля развития диабета "Кинокс γ4"

    Стандартные экспресс-анализаторы крови определяют уровень сахара и, следовательно, только наличие или отсутствие отклонений. Для уточнения диагноза обычно требуется проводить анализ крови неоднократно. Новый прибор может определить стадию заболевания за один приём, и на это требуется около десяти минут. С его помощью врач сможет назначить оптимальное лечение или оценить эффективность ранее предписанных мер.

    Состояние пациента определяется по анализу пробы венозной крови, а точнее – её реакции на оксигенацию. Дело в том, что при болезни энергетический метаболизм в клетках сильно ослабляется, нарушается синтез белков, а уменьшение их количества в мембранах эритроцитов приводит к снижению проницаемости клеточных оболочек. Смешивая кровь с кислородом, устройство оценивает степень его проникновения сквозь мембраны эритроцитов и сравнивает этот показатель с нормой. На основе полученного графика делается вывод о степени тяжести диабета.

Аппарат уже запатентован, получил положительную оценку специалистов таких крупных медицинских центров, как Детская клиническая больница №13 им. Н.Ф. Филатова, МГМУ им. И.М. Сеченова, МОНИКИ и рекомендован для проведения клинических испытаний.

    Несколько экспонатов на стенде представила компания "HFD House", активно внедряющая инновационные технологии на российский стекольный рынок. Внимание посетителей привлекали образцы серии "Умное стекло". Она включает целый набор технологий для создания оригинальной стекольной поверхности, в основе которых – использование специальных плёнок и наполнителей.  Так, электрохромная плёнка состоит из двух прозрачных токопроводящих плёнок и слоя жидких кристаллов между ними. В покое кристаллы расположены хаотично, рассеивают свет и плёнка имеет непрозрачный белый или чёрный цвет. При подключении к плёнке напряжения (около 60–80 В) кристаллы «выстраиваются» по линиям электрического поля, плёнка начинает пропускать свет и становится прозрачной. Другая представленная на стенде технология, под названием Polydigital, с помощью системы светодиодов превращает стекло в эффектное табло с быстрым обновлением информации.

    Ещё один участник форума – компания "РТИ" – занимается разработкой и производством криомагнитных приборов для исследований свойств материалов при низких температурах. Под эгидой этой компании учёные из ФИАНа разработали первый в России сверхпроводящий магнитно-резонансный томограф. Компактный прибор MR Scanex предназначен для ортопедии и травматологии конечностей; причём это единственный в мире томограф подобного типа с полем 1,5 Т. Стоимость устройства и затраты на его использование снижается не только за счёт его размеров и специализированного характера, но и из-за сниженного содержания жидкого гелия – дорогостоящего вещества, необходимого для магнитно-резонансной томографии. На MR Scanex уже обратили внимание специалисты: от научных организаций получено несколько коммерческих заказов на него.

    Компания  "Метрологический канал ВУФ и МРИ" развивает наработки ФИАНа в области рентгеновской аналитики. Многофункциональный лабораторный комплекс University M8 из серии CompleXRay, который разработчики представили на форуме, охватывает все современные направления рентгеновских измерений: рефлектометрию, дифрактометрию, рефрактометрию, малоугловое рассеяние, измерение спектров поглощения и рентгеновский флуоресцентный анализ. Кроме того, количество аналитических функций может быть расширено под нужды конкретного заказчика. Прибор, служащий для оценки качества тонких плёнок и наноструктур, способен измерять материал толщиной от 1 до 300 нм и "улавливать" шероховатости величиной от 0,05 нм.

    Огромный интерес к разработкам со стороны посетителей, который был оказан на выставке "Открытые инновации", еще раз показал, что работы специалистов из ФИАН – современные, актуальные и остро необходимы нынешнему обществу.

О. Овчинникова, АНИ "ФИАН-Информ"

13.11.2012