Отечественные вузы представили свои перспективные разработки Министерству образования и науки

Отечественные вузы представили свои перспективные разработки Министерству образования и науки

На форуме «ВУЗПРОМЭКСПО-2015», прошедшем 2−4 декабря в Технополисе «Москва», помимо выставки достижений вузов, круглых столов, лекций и студенческих соревнований, прошла научно-практическая конференция, которая была посвящена итогам реализации в 2015 году научных исследований и экспериментальных разработок по приоритетным направлениям развития науки. В формате публичных защит ученые российских вузов, в том числе Университета ИТМО, рассказали о тех работах, что они ведут в рамках Федеральной целевой программы (ФЦП) «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России 2014−2020 годы».

Каждому приоритетному направлению ФЦП была посвящена отдельная секция конференции. Всего их было пять: организаторы конференции выделили разработки в области индустрии наносистем, информационно-телекоммуникационных систем, наук о жизни, рационального природопользования, транспортных и космических систем, энергоэффективности, энергосбережения и ядерной энергетики.

Университет ИТМО выступил с четырьмя устными научными докладами и постером «молодого проекта».

Новые оптические материалы и «сверхвыносливые» светодиоды

На конференции в рамках «ВУЗПРОМЭКСПО» заведующий кафедрой оптоинформационных технологий и материалов, директор НИИ нанофотоники и оптоинформатики Николай Никоноров рассказал о работе ученых Университета ИТМО над созданием материалов, которые обладают особыми оптическими и электронными свойствами. Добиваются они этого с помощью легирования, добавляя примеси — например, квантовые точки, наночастицы, ионы редкоземельных элементов — в стекла, кристаллы, керамику и стеклокерамику. Подробнее о результатах исследования можно узнать здесь.

Фото: strf.ru
Фото: strf.ru

Еще один, совсем новый проект, возглавляемый профессором Никоноровым, был представлен в рамках постерной сессии. Работа по созданию нового поколения люминофоров (веществ, способных преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение) для светоизлучающих диодов, а также светодиодных линеек и матриц ведется всего лишь месяц.

«На сегодняшний день обычный люминофор делается при помощи полимера и самого люминофора, который представлен кристаллами алюмоиттриевого граната, активированного церием, — рассказывает Николай Никоноров. — Полимеры под действием мощного синего излучения кристалла диода деградируют, что, естественно, сокращает срок их службы. Мы хотим заменить полимер на стекло и инкорпорировать в него кристаллы алюмоиттриевого граната, активированного церием. Стекло более стойко к температурным перепадам, ультрафиолетовому излучению, оно обладает лучшей теплопроводностью. А возможность управлять показателем преломления стекла и люминофора поможет нам уменьшить вклад рассеяния света, что, в свою очередь, повысит эффективность светодиода».

Проект реализуется совместно с Гамбургским технологическим институтом (Германия) и Swiss Federal Laboratories for Material Science and Technology (Швейцария). Коллеги из Швейцарии делают нанопорошки для алюмоиттриевого граната, который будет инкорпорирован в разрабатываемое учеными Университета ИТМО стекло. Немецкие же ученые занимаются расчетом всей оптики.

Николай Никоноров, руководитель проекта «Разработка новых квантовых материалов и фотонных устройств на их основе». Фото: strf.ru
Николай Никоноров, руководитель проекта «Разработка новых квантовых материалов и фотонных устройств на их основе». Фото: strf.ru

Николай Никоноров считает, что такие светодиоды будут востребованы на рынке, поскольку они превысят срок службы ныне используемых источников света и смогут выдержать мощные световые и термические нагрузки. Они конкурентоспособны в деле освещения автомобильных магистралей, железнодорожных путей, взлетно-посадочных полос, аэропортов, вокзалов, стадионов, больших помещений. На этих объектах, где светильники устанавливаются на большой высоте, частая смена светодиодов — довольно затратное и непростое занятие, поэтому их владельцы скорее предпочтут изначально установить более надежные, долгоживущие и эффективные источники света.

Университет ИТМО. Стенд компании Диаконт.
Университет ИТМО. Стенд компании Диаконт.

Робот-змей

Другой проект, рассчитанный на внедрение новых технологий в производство, представил проректор по учебно-организационной и административной работе Юрий Колесников. Это исследование коллектив кафедры систем и технологий техногенной безопасности Университета ИТМО реализуют совместно с компанией «Диаконт», которая является давним партнером вуза. Проект подразумевает разработку робототехнического комплекса, который позволит проводить измерительный контроль в трубопроводах и заблаговременно выявить дефекты металла трубы, предотвратив ее разрыв. Змеевидный робот способен производить необходимые измерения в трубах малого диаметра в условиях повышенной температуры, наличия «водяных карманов» и усложненной конструкции трубы. Обнаружить дефекты ему не помешает даже слой коррозийных и шлаковых отложений — в предварительной подготовке поверхности трубы не нуждаются.

Университет ИТМО. Юрий Колесников
Университет ИТМО. Юрий Колесников

«Сейчас мы успешно завершили три этапа реализации проекта из пяти, — рассказывает Юрий Колесников. —  Мы представили 3D-модель робототехнического комплекса, впереди — непосредственно разработка продукта и его передача индустриальному партнеру, который займется его продажей и распространением».

Хранение и обработка сверхбольших данных

Разработкой быстродействующей кластерной системы хранения и обработки сверхбольших объемов данных занимается коллектив кафедры высокопроизводительных вычислений Университета ИТМО под руководством профессора Александра Бухановского. На данный момент, по словам аспиранта кафедры высокопроизводительных вычислений Николая Бутакова, современные сценарии и среды обработки сверхбольших объемов данных имеют ряд несовершенств. Среди них наличие сложного сценария исполнения для каждого приложения, состоящего из множества зависимых друг от друга задач, неоднородность времени поступления и объема вычислительной нагрузки и так далее. Ученые Университета ИТМО нацелены повысить эффективность обработки сверхбольших данных за счет управления составом и характеристиками облачных ресурсов поверх хранилища данных и повышения скорости доступа к данным на основе гибридного хранения.

Университет ИТМО. Александр Бухановский
Университет ИТМО. Александр Бухановский

Перспективы применения системы широки. Ученые считают ее полезной при обработке данных телемедицины — система позволит повысить скорость обработки данных пациентов, что может быть важным для больных в критическом или предкритическом состояниях. Кластерная система хранения данных также пригодится в урбанистике при анализе потоковых данных и при обработке данных систем раннего предупреждения: скорость обработки информации позволит выиграть время при прогнозировании и предотвращении катастроф.

Современные оптические аналогово-цифровые преобразователи

Четвертый проект, который представили ученые Университета ИТМО на «ВУЗПРОМЭКСПО», связан с разработкой компонентной базы для радиофотоники, которая позволит создать современные оптические аналогово-цифровые преобразователи.

Фото: photonikforschung.de
Фото: photonikforschung.de

Преобразование аналоговых сигналов, что непрерывны во времени и определены во все его моменты, в цифровые — те, что дискретны во времени или в пространстве, — является крайне важной задачей. Ведь устройства с цифровой системой, например компьютер, не способны выполнить обработку аналогового сигнала — сначала его нужно преобразовать в цифровой. Переход от аналоговых к цифровым сигналам является ключевой задачей радиофотоники на ближайшие годы. Ученые Университета ИТМО под руководством Владислава Бугрова создают компонентную базу как раз для создания таких устройств — лазеров с пассивной синхронизацией мод и PIN фотоприемников. Внедрение разработок и промышленная реализация возложены на индустриального партнера проекта — ОАО «РТИ», который имеет опыт внедрения и использования новых технологий в области радионавигационной аппаратуры, радиоаппаратуры дистанционного управления и систем связи.

Ульяна Малышева,
Редакция новостного портала Университета ИТМО

Архив по годам:
Пресс-служба