Инновационные разработки Сибирского отделения Российской академии наук

В институтах Сибирского отделения РАН активно ведутся работы и создаются крупные проекты по использованию результатов научных исследований в инновационной деятельности в следующих направлениях, определяемых СО РАН как приоритетные:

1. Расширение минерально-сырьевой базы, освоение новых месторождений и комплексная переработка полезных ископаемых:

– выполнен прогноз развития Западно-Сибирского и Восточно-Сибирского нефтегазодобывающих комплексов на период до 2030 г. и на более отдаленную перспективу. Показано, что в ближайшее время в РФ произойдут коренные изменения в структуре сырьевой базы газовой промышленности: в составе добываемого газа резко возрастет содержание этана, пропана, бутана и конденсата, в Восточной Сибири также гелия. К 2030 г. Россия будет добывать свыше 200 млрд. м3 жирного газа, что приведет к созданию мощных предприятий по переработке газа и одновременно создаст уникальные условия для формирования в Западной Сибири, Восточной Сибири и на Дальнем Востоке крупных нефтегазохимических кластеров мирового класса. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке на сырьевой базе открытых месторождений необходимо создать крупнейший в мире центр по добыче и выделению гелия (Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН).

 

2. Технологии глубокой переработки углеводородного сырья:

Вихревой эмульгатор

– разработан вихревой эмульгатор, предназначенный для проведения межфазных каталитических процессов или процессов жидкостной экстракции. На этой основе разработан вихревой экстрактор с эффективностью близкой к 100%. Экстрактор практически в 10 раз меньше тарельчатой колонны с аналогичной производительностью (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН);

– разработаны катализаторы на основе оксидов никеля и рения для не имеющего аналогов одностадийного синтеза пропилена из этилена через осуществление процессов димеризации этилена, позиционной изомеризации бутенов и метатезиса бутенов-2 с этиленом на одном катализаторе. Результаты важны для создания технологий производства мономеров как исходного сырья для получения современных пластических масс (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН);

 

– разработаны новые катализаторы процесса окислительной десульфуризации углеводородных топлив. Синтезированные катализаторы показали высокую каталитическую активность для модельных смесей. При содержании серы 1000–5000 ppm степень ее удаления составляет не менее 80–90 % (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН).

 

3. Малоотходные технологии глубокой переработки угля:


Термолизная экструзионная установка

– разработано и проходит испытание бездымное топливо на основе бурого угля, из которого извлекаются летучие органические вещества, а образующийся полукокс превращается в топливный брикет. Эта технология востребована малыми котельными, использующими уголь, и решает важные экологические проблемы (Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН);

– разработан комплекс технологий выделения из бурых углей гуминовых препаратов, которые могут служить стимуляторами роста и удобрениями для сельскохозяйственных растений, а также быть полезными при рекультивации нарушенных земель.
Гуминовые кислоты рассматриваются в качестве средства, которое поможет сделать сельское хозяйство максимально экологичным, эффективным и экономичным.  Кроме того, гуматы не только стимулируют, но и предохраняют растение от лишних доз минеральных удобрений, токсичных элементов, которые попадают в почву в зонах интенсивной промышленности, повышается устойчивость к засухам и болезням (Институт углехимии и химического материаловедения СО РАН совместно с  Национальным Университетом Монголии).

 

4. Машиностроение и силовая электроника:

– предложен новый призматический тип структурированных каталитических картриджей со стекловолокнистыми катализаторами и разработана опытно-промышленная технология их производства. На их основе разработана конструкция каталитических систем для нейтрализации дизельных выхлопов и создан опытно-промышленный прототип нейтрализатора для дизель-генератора мощностью 640 кВт для пилотных испытаний (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН);

 

 

 

 

 

 

 

 

Бритвенные станки KAY, произведенные по технологии ПИНК

– разработаны новые технологии с использованием базальтовых волокон, нашедшие применение в самых разных сферах: армирование композитных корпусов и деталей, бетонных конструкций для мостов и тоннелей, дорожных покрытий, а также в производстве материалов для изготовления топливных баков, баллонов для кислорода и сжатого природного газа, сэндвич-панелей, антикоррозионных, ударо- и износостойких покрытий днищ автомобилей, теплозвукоизоляционных материалов, негорючих композиционных материалов и др. (Институт физико-технических проблем Севераим. В.П. Ларионова СО РАН);
 

разработан плазменный источник с накалённым катодом (ПИНК), позволяющий эффективно генерировать плазму в больших объемах до одного кубометра. Одним из применений нового плазмогенератора является инновационная заточка лезвий для бритвенных станков. За счет бомбардировки ионами плазмы происходит распыление материала лезвий, что приводит к их затачиванию. Одновременно с затачиванием при напуске азота происходит азотирование обрабатываемой поверхности, существенно повышающее её износостойкость. Оборудование уже вызвало интерес у японской компании-производителя бритвенных станков KAY (Институт сильноточной электроники СО РАН).

 

5. Нанотехнологии и наноматериалы:

– созданы новые типы элементов памяти на основе слоев оксида германия. Этот результат имеет большое практическое значение и востребован ведущими предприятиями микроэлектронной промышленности в России (ОАО «Микрон», г. Зеленоград) и за рубежом (фирма «Самсунг», Ю. Корея) (Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН);

– разработаны электронные биохимические сенсоры на основе нанопроволочных транзисторов – универсальное портативное устройство, предназначенное для определения широкого спектра биологических и химических веществ с высокой чувствительностью в режиме реального времени. Может применяться для задач медицинской экспресс-диагностики (все сывороточные протеины и белки-маркеры болезней, вирусы и патогены, токсины, обследование на дефект ДНК или полное определение генома пациента, скрининг-тест взаимодействия молекула-белок для создания лекарственных препаратов), мониторинга окружающей среды и обеспечения безопасности (предупреждение о террористической атаке - взрывчатые вещества, все вирусы и токсины, химически активные молекулы и др.), а также для научного применения (Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН).

 

6. Информационные технологии и приборостроение:

– разработана распределенная система контроля и управления технологическими объектами с двухуровневой архитектурой, включающая две основные составляющие: подземное оборудование (нижний уровень) и наземное оборудование (верхний уровень). АСКУ ТО – открытая модульная система, позволяющая интегрировать в нее оборудование сторонних производителей. Системы, созданные на базе АСКУ ТО, являются единым аппаратно-программным комплексом, управляемым одним оператором и способным решать разнообразные задачи. Всё оборудование сертифицированои имеет разрешение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору на применение в рудниках и угольных шахтах, в том числе, опасных по газу и пыли.
В настоящий момент в промышленную эксплуатацию введено 16 различных автоматизированных систем контроля и управления на 9 шахтах Кузбасса (Конструкторско-технологический институт вычислительной техники СО РАН);

– впервые в стране разработана автоматизированная система управления тепло-вакуумными испытаниями космических аппаратов, в том числе с имитацией условий космоса. Благодаря оригинальному алгоритму в режиме реального времени обеспечивается проведение термобалансных испытаний по сотням точек одновременно (Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН).

Камера ГВУ-600

 

7. Новые технологии в медицине, биотехнологии:

– разработана технология получения магнитных наночастиц  шпинели, перспективных в качестве контрастного вещества в магнитно-резонансной томографии. На основе синтезированных наночастиц приготовлены комплексные частицы – феррилипосомы, предназначенные для адресной доставки лекарственных препаратов. (Отдел структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН и Институт физики прочности и материаловедения СО РАН(Томск) в сотрудничестве с Институтом Дж. Стефана (Словения), университетами Фрайбурга (Германия) и Стэнфорда (США);

– открыт новый канал доставки лекарства: наночастицы поступают  в мозг по волокнам обонятельных нервов. Эта технология открывает новые возможности как в плане нанобезопасности, так и с точки зрения преодоления барьера для лекарственных препаратов  (Институт цитологии и генетики, Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Международный томографический центр СО РАН);

– с использованием модифицированных наноалмазов создана система биохимической диагностики холестерина посредством одновременной ковалентной пришивки на наноалмазы трех ферментов: возможно применение системы в целях медицинской диагностики (Институт биофизики СО РАН);

– синтезировано соединение с высокой антивирусной активностью, производное усниновой кислоты – ингибитор репродукции вируса гриппа, которое значительно превышает активность распространенного противогриппозного средства – римантадина  (Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН совместно с НИИ Гриппа (Санкт-Петербург); 

открыты новые маркеры для диагностики рака легкого. В крови больных немелкоклеточным раком легкого обнаружены фрагменты РНК, которых нет в крови здоровых доноров. Показано, что такие РНК могут служить маркерами заболевания. Разработан прототип ПЦР-тест-системы для малоинвазивной диагностики рака легкого (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН);

– создан высокоэффективный противотуберкулезный препарат нового поколения Перхлозон®:  за последние полвека впервые появилось лекарство против новых штаммов туберкулезных бактерий, привыкших к существующим туберкулостатикам. В 2013 году препарат запускается в промышленное производство (ОАО «Фармасинтез») в объеме, обеспечивающем полную потребность России с учетом экспорта (Иркутский институт химии СО РАН им. А.Е. Фаворскогосовместно с Санкт-Петербургским НИИ Фтизиопульмонологии и ОАО «Фармасинтез» (г. Иркутск);

– впервые получена и исследована массовая фотопорация клеток опухоли Кребс-2 фемтосекундным лазерным излучением, что открывает новые возможности для методов генной инженерии в лечении онкологических заболеваний (Институт лазерной физики СО РАН);

– разработана технология биологической очистки сточных вод, содержащих биогенные и техногенные загрязнения различной природы, основанная на использовании растения Эйхорнии отличной.
Технология апробирована в Новосибирской области на сточных водах различных предприятий (Институт цитологии и генетики СО РАН);

– разработана инновационная технология формирования антикоррозионных слоёв сплава Ti-Ta-Nbна титановых основах с применением высоковольтного электронного пучка с большой проникающей способностью, выведенного в атмосферу.
Область применения: изготовление биосовместимых материалов для имплантов в медицине из сплавов Ta-Ti и Nb-Ti, а также в атомной промышленности (Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН).

Эйхорния отличная

8. Оптические и лазерные технологии:

– создан волоконный лазер со случайно распределенной обратной связью – лазер нового типа. Это открывает возможности создания принципиально новых систем в сверхдальней волоконно-оптической связи и в создании распределенных сенсорных систем (Институт автоматики и электрометрии СО РАН);

– организовано производство высокочистого висмута марки ВДД и высокочистого оксида висмута марки ВМО, которые используются при синтезе широкого класса соединений (фармацевтических препаратов, ВТСП-керамик, оксидных монокристаллов) и при варке стекла для волоконной оптики (Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН).
 

Волоконный лазер

 

9. Фундаментальные и прикладные исследования для обороны и безопасности:

– экспериментально доказано повышение работы взрыва литьевого композиционного ВВ при замене крупнодисперсного промышленного алюминияна наноразмерный (Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН);

– синтезированы новые мощные взрывчатые вещества, пластификаторы, окислители, на основе которых созданы топливные составы, разработаны новые конструкторские решения ракетных двигателей, в совокупности позволяющие повысить эффективность изделий и сократить продолжительность технологического цикла (Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН).

 

В СО РАН сформулированы следующие основные принципы и условия обеспечения инновационного развития в России:

  • наличие крупных высокотехнологических финансово-успешных компаний мирового уровня – лидеров технологического развития;
  • выполнение принципов венчурного финансирования при квалифицированной и гласной экспертизе;
  • решение проблемы вовлечения в рыночный оборот интеллектуальной собственности;
  • возрождение инженерии (отраслевой науки, инжиниринга): экспериментальной, продукционной, адаптационной,  серийной и сервисной;
  • создание комфортной образовательной, научной и инновационной среды, формирование стратегических целей инновационного развития и позитивного общественного мнения.
Яндекс.Метрика