Инновационный подход
1. Алексей Максимов,
ассистент кафедры цифровых технологий факультета компьютерных наук ВГУ, проект «Создание серийного производства системы реабилитации детей после легочных патологий Breath&Play», 1 место
Алексей Максимов в своих исследованиях решил обратить внимание на столь важный вопрос, как здоровье. «Плохая экология, малоподвижный образ жизни и некачественное питание приводят к возникновению разнообразных аллергий, и так же общему падению иммунитета у детей школьного, дошкольного возраста. Как следствие — рост бронхолегочных заболеваний, астм и других заболеваний дыхательной системы. Пренебрежительное отношение к восстановлению после болезни негативно сказываются на подрастающем поколении. Мы провели анализ существующих разработок в области реабилитации, собрали все плюсы и минусы подобных систем и создали наш комплекс. Основными его особенностями являются компактность, простота использования, наличие датчиков, анализирующих параметры дыхания ребенка, низкая себестоимость», — рассказывает Алексей.
Разработка ученого позволяет детям, перенесшим легочные заболевания быстрее восстановить функции легких, ее особенность в том, что дыхательные упражнения, предлагаемые ребенку, имеют игровую форму. Это обеспечивает вовлеченность ребенка в процесс выполнения упражнений. По словам Алексея, сейчас над проектом работает 5 человек. Студенты факультета компьютерных наук ВГУ Евгений Кашин и Александр Кравченков создают программное обеспечение — игры для системы. Физик, Евгений Киселев обсчитывает математические модели. Иван Луев — член команды со стороны Медицинского университета ми. Н. Н. Бурденко — дает консультации по вопросам апробации системы.
Ученые считают, что с появлением на рынке 3D принтеров и простых в использовании, дешевых платформ для разработки электроники, создание новых устройств стало задачей настолько простой, что подобное устройство можно собрать за несколько дней: «Это уже третий прототип спирографа, который мы спроектировали, четвертый образец будет беспроводным».
2. Игорь Коровченко,
доцент кафедры электроники физического факультета ВГУ, проект «Создание предприятия по внедрению методов повышения стойкости ЭКБ к воздействию современных и перспективных видов помех», 2 место
В Воронеже создали первую в СССР микросхему, первый в СССР бытовой видеомагнитофон, три советских микроЭВМ, множество разработок военного назначения. И сейчас наш край не теряет позиций на отечественном и мировом рынках, имеет несколько ведущих в России научных школ, богатые традиции разработки и внедрения систем современной и перспективной радиоэлектроники. На кафедре электроники ВГУ действует одна из таких научных школ, активно разрабатывает и внедряет перспективные системы связи и радиолокации.
Идея проекта возникла благодаря многолетнему сотрудничеству кафедры электроники с различными предприятиями микроэлектронной и радиоэлектронной промышленности. В его основе лежит 40-летний опыт научных исследований и разработок кафедры в области измерений характеристик блоков радиоэлектронной аппаратуры.
«Очевидно, что измерительные комплексы с компьютерным управлением, которое позволяет автоматизировать ряд рутинных операций, получить и обработать данные, не являются инновациями сами по себе, — рассказывает Игорь. — Однако построить на практике систему, которая была бы способна увеличить производительность труда, удешевить продукцию, повысить точность измерений, может оказаться сложной задачей. Как правило, на производстве мало специалистов, которые смогли бы осуществить разработку и внедрение сложных измерительных и испытательных комплексов. Уникальный опыт кафедры электроники в прошлом, который передался нам, сотрудникам будущей инновационной компании, и не менее уникальный опыт современных разработок в рамках научной школы задают основу нашей деятельности».
Основные направления деятельности будущей компании, которую планируется создать в рамках реализации проекта, – автоматизация производственных процессов и испытаний продукции предприятий микроэлектронной промышленности, автоматизированные измерения различных приборов, блоков и систем радиоэлектронной аппаратуры. «У нас имеется большой опыт решения сложных задач в области компьютерного управления процессом измерений: от простого измерения электрофизических параметров до распознавания образов», — поясняет ученый.
Результаты прикладных научных исследований можно и нужно внедрять на современных промышленных предприятиях. У будущей компании есть потенциальные заказчики в Воронеже и в других регионах, с которыми ученые сотрудничают и сейчас.
3. Анна Зенищева,
старший лаборант кафедры общей и неорганической химии химического факультета ВГУ, проект «Создание серийного высокотехнологичного производства инновационного влагоудерживающего суперабсорбента «Твердая вода», 3 место
В последние годы остро встает проблема влагоудержания в почвах. Особенно в засушливых регионах. Существующие методы орошения почв дорогостоящи и не всегда эффективны. Анна считает, что одним из путей решения этой проблемы является создание таких органических биосовместимых и нетоксичных препаратов, которые можно вносить в почву и использовать в качестве резервуаров воды для поддержания необходимого уровня влажности.
«Твердая вода представляет собой гранулы полимера, которые помещают в почву. После этого проводится однократное орошение. Полимеры набухают, впитывая влагу, и начинают работать как автоматические резервуары, поддерживающие в почве влажность, — объясняет Анна. — Когда влажность падает ниже определенного порога, гранулы начинают порциями отдавать воду корням растений. А при дожде или поливе вновь набухают. Такие циклы могут повторяться многократно. Разработанный полимер позволяет при внесении в почву впитывать воду в количестве до 500 л воды на кг суперабсорбента. Таким образом, одного заполнения водой может хватить на весь вегетационный период, благодаря чему сельхозкультуры не перестают расти даже во время засухи».
По словам ученых, главным преимуществом производства твердой воды является использование промышленно получаемых реагентов и простого аппаратурного оформления, не требующего капитальных затрат. А учитывая ситуацию на валютном рынке и импортозамещающий тренд, актуальность подобного проекта лишь возрастает.
«Среди прочих преимуществ проекта, — рассказывает Анна, — приспособление технологии под российскую специфику: наши гранулы морозоустойчивы. Так же они экологичны, т. е. не влияют на почву, не загрязняют и не заболачиваю ее. После окончания срока службы они разлагаются на нетоксичные компоненты, выделяя связанный азот, который выполняет функцию дополнительного минерального удобрения».
Ученые уверены, что инновационное развитие, возможно, позволит сельскому хозяйству выйти на новый уровень.
4. Геворг Григорян,
ассистент кафедры экспериментальной физики физического факультета ВГУ, проект «Изготовление магнитных наноструктурированных материалов силицидов переходных металлов с эффектом оптического перемагничивания для элементов памяти нового поколения», поощрительный грант.
Считается, что к 2020 году произойдет переход к новым элементам памяти на основе спинтронных устройств, так называемой MRAM — mаgnetic rаndom аccess memory, что приведет к резкому изменению компьютерных устройств. Например, скорость доступа к такой памяти будет в тысячи раз больше, чем у нынешних элементов flаsh-памяти, а ресурс перезаписи — в сто тысяч раз больше. Сегодня проблему увеличения объема памяти, скорости функционирования элемента памяти микро- и наноэлектроники с одновременной миниатюризацией этих элементов связывают с необходимостью разработки новых материалов, методов записи / считывания информации.
«Необходимость создания систем памяти с высоким быстродействием, энергонезависимостью и высокой плотностью назрела в связи с резким увеличением в последние годы потоков передаваемой информации. Такие системы позволят осуществить объединение в одном мобильном устройстве функции персонального компьютера, коммуникатора, навигатора, мультимедийного центра без существенного снижения их функциональности по сравнению с имеющимися сегодня отдельными специализированными устройствами, и в результате — резко повысить оперативность обмена большими потоками информации, — рассказывает Геворг».
При этом, по предварительным лабораторным данным, полученный результат, по данным ученого, даже превосходит мировой уровень. А освоение российского рынка материалов в области микросистемной техники, фотоники, устройств памяти создают прекрасную базу для выхода на международный рынок.
