Стипендиаты Президента РФ рассказали о своих исследованиях

Объявлены стипендиаты Президента Российской Федерации на 2015-2017 годы. Среди прочих – десять молодых ученых Университета ИТМО.

Стипендия Президента была учреждена в 2012 году для поддержки перспективных научных исследований и разработок молодых аспирантов и ученых, которые занимаются приоритетными направлениями модернизации российской экономики. Всего таких направлений пять.

Наиболее популярными у аспирантов и молодых ученых Университета ИТМО традиционно являются направления «Энергоэффективность и энергосбережение» и «Стратегические информационные технологии». В обоих категориях в этом году четыре стипендиата. Впервые номинированы соискатели в области «Медицинских технологий» – и сразу же стипендиатом стала инженер Центра «Информационные оптические технологии» Университета ИТМО Ирина Мартыненко с темой исследования «Новый лекарственный препарат для терапии онкологических заболеваний на основе полупроводниковых квантовых точек и тетрапиррольных соединений».

В направлении «Космические технологии, связанные с телекоммуникациями, включая ГЛОНАСС и программу развития наземной инфраструктуры» уже во второй раз стипендией отмечена научный сотрудник кафедры фотоники и оптоинформатики Полина Капитанова.

В этом году количество заявок на участие в конкурсе заметно увеличилось: победителей (585 стипендиатов) выбирали из 2402 соискателей. Стипендия Президента РФ составляет 20000 рублей и выплачивается ежемесячно в течение срока выполнения научно-исследовательской работы, представленной на конкурс. Эта стипендия отличается тем, что в случае неэффективной работы по теме НИР получатель лишается права получения финансирования, поэтому ее не только нужно получить, но и сохранить.

Некоторые из десяти стипендиатов Университета ИТМО рассказали о сути своих исследований.

Инженер центра «Информационные оптические технологии» Юлия Громова.
Тема: «Фотоиндуцированные процессы в гибридных структурах графен/полупроводниковые нанокристаллы».

«Основной объект моих исследований – полупроводниковые квантовые точки, – делится она. – Они отличаются яркой люминесценцией, цвет которой определяется химическим составом, размером кристалла и способностью хорошо поглощать свет. Квантовые точки часто выступают как составной элемент гибридных структур или композитных материалов, что существенно расширяет возможности их практического применения.

Таким образом, например, возникла идея создать гибридные структуры на основе квантовых точек и ещё одного популярного наноматериала – графена (тот самый монослой углерода, который отслаивали скотчем лауреаты Нобелевской премии Андрей Гейм и Константин Новоселов). В таких структурах квантовые точки собирают свет и передают его в виде энергии графену, приводя к увеличению тока в образце. Я хочу разобраться в механизме взаимодействия квантовых точек и графена, понять, почему происходит увеличение тока в структуре при освещении, что является ключевыми факторами, и как управлять этим процессом.

Надеюсь, моё исследование окажется полезным для дальнейших практических разработок: такие гибридные структуры могут использоваться в качестве фотодетекторов, сенсоров или, что ещё более интересно, применяться для сбора и передачи солнечной энергии». 

Старший научный сотрудник международного научно-исследовательского Центра нанофотоники и метаматериалов Александр Краснок.
Тема: «Кремниевые наноантенны и дискретные нановолноводы для интегральной нанофотоники».

«Нанофотоника, к которой относится мой проект, занимается разработкой наноструктурированных материалов и элементов и устройств на их основе, позволяющих выполнять разнообразные операции со световыми потоками: усиливать, модулировать, преобразовывать частоту и управлять электрической и магнитной составляющими. Разрабатываемые элементы нанофотоники объединяются в единое устройство – оптический чип, задачей которого является работа с информацией исключительно оптическими методами.

Для интеграции отдельных нанофотонных элементов в оптический чип требуется создать эффективные межэлементные соединения. В настоящее время они реализуются в виде либо волноводов нанометрового сечения, либо беспроводного канала передачи данных, образованного системой наноантенн. Оба вида межэлементных соединений создаются преимущественно из металла, серебра или золота, однако такое решение имеет свои недостатки.

В современной науке наметился новый путь – использование кремния для создания соединений с более сильным магнитным откликом. Мой научный проект направлен на разработку кремниевых наноантенн и дискретных нановолноводов для межэлементных соединений интегральной нанофотоники, которые, по предварительным аналитическим и численным расчётам, должны показать хорошие результаты в соответствии с различными характеристиками», – поясняет молодой ученый.

Научный сотрудник кафедры оптической физики и современного естествознания Мария Мухина.
Тема: «Разработка новых оптически активных наноструктурированных материалов на основе хиральных полупроводниковых нанокристаллов анизотропной формы».

«Практически все биомолекулы и более сложные биологические объекты обладают хиральностью, то есть свойством не совпадать со своим зеркальным отражением в пространстве, – рассказывает Мария. – Более того, в живой природе встречаются в основном только «левые» формы аминокислот и «правые» формы сахаридов, а биологическая активность этих форм одного вещества может быть совершенно различной.

Часто только один из энантиомеров (хиральных «братьев») пригоден в пищу или обладает требуемым терапевтическим эффектом, тогда как антипод в лучшем случае бесполезен, а в худшем – токсичен. Хиральность также может быть присуща искусственным нанокристаллам. Для практического применения в реальных биологических системах требуется получить нанокристаллы с высокой оптической активностью, научиться формировать их упорядоченные, эффективные в работе ансамбли – эти задачи я буду решать в рамках своего проекта.

В более отдаленной перспективе результаты работы могут послужить причиной для полного пересмотра подходов к нанокристаллам. Их размер сопоставим с биомолекулами и порами клеточных мембран, и при наличии хиральности у нанокристаллов можно добиться максимально точного их взаимодействиях с биообъектами. Нанокристалл и биообъект с одинаковой хиральностью будут подходить друг к другу, как подходит перчатка руке, что может повысить эффективность применения нанокристаллов в биологии».

Инженер кафедры систем управления и информатики Константин Зименко.
Тема: «Разработка новых методов и алгоритмов управления за конечный интервал времени, основанных на развитии метода однородных систем».

«Развитие высоких технологий привело к повсеместному использованию робототехнических, мехатронных и других систем в различных сферах человеческой деятельности, – делится Константин. – Такое развитие требует разработки эффективных методов управления, обладающих в то же время простотой инженерной реализации. На практике необходимо наличие таких алгоритмов управления и наблюдения за состоянием систем, которые могут обеспечить устойчивость всех переходных процессов в конечном интервале времени.

Подобные задачи встречаются в системах управления робототехническими комплексами, подводными и наземными транспортными средствами, в авиационно-космической промышленности. К сожалению, на сегодняшний день конструктивные алгоритмы параметрической настройки для подобных методов отсутствуют, а соответствующие теоремы об устойчивости за конечный период времени, как правило, гарантируют только существование соответствующих параметров. Передо мной стоит задача создания таких методов управления и наблюдения, которые включают процесс настройки параметров системы».

Другими победителями конкурса по направлению «Энергоэффективность и энергосбережение» стали инженер-исследователь международного научно-исследовательского Центра нанофотоники и метаматериалов Павел Ворошилов («Метаматериалы для сбора и преобразования энергии») и инженер Центра «Информационные оптические технологии» Александр Литвин («Исследование процессов безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения квантовых точек на колебательные состояния окружающей матрицы»).

А по направлению «Стратегические информационные технологии» – инженер СУиИ Александр Боргуль («Алгоритмы адаптивного управления минимально-фазовыми системами с насыщением по входу») и сотрудник кафедры фотоники и оптоинформатики Антон Цыпкин («Оптические технологии сверхбыстрой передачи информации с использованием квазидискретных спектральных суперконтинуумов»).

Пресс-служба Университета ИТМО

Архив по годам:
Пресс-служба