Благодаря национальному проекту «Наука и университеты», инициированному президентом России, ведущие научные центры получают возможность обновить приборную базу для проведения прорывных исследований на высоком уровне. На эти цели 204 научным организациям, расположенным в 36 субъектах РФ, в прошлом году были предоставлены гранты.
Обновление приборной базы по национальному проекту «Наука и университеты» идёт с 2019 года. Помимо выделения грантов, важной задачей является оснащение лабораторий именно российским оборудованием. Это поможет укрепить технологический суверенитет нашей страны. Как сообщил министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков во время рабочей встречи с президентом Владимиром Путиным, на развитие отечественной приборной базы до 2025 года будет выделено 12 млрд руб.
Благодаря новому оборудованию учёные по всей стране работают над решением актуальных научных проблем и создают новые разработки.
Кольский научный центр РАН
Добыча полезных ископаемых — задача многокомпонентная и сложная. На каждом её этапе необходимо точно знать свойства горных пород: их плотность, прочность, хрупкость и пр. Сотрудники отдела геомеханики Горного института Кольского научного центра РАН изучают эти свойства, исследуют напряжения в массиве пород, разрабатывают методики определения склонности скальных пород к динамическому разрушению и практические рекомендации по предотвращению горных ударов на рудниках. Для этих исследований им нужно специализированное оборудование.
Благодаря национальному проекту «Наука и университеты» Кольский научный центр приобрёл новый автоматизированный испытательный комплекс «АСИС». Этот прибор позволяет детально изучать свойства скального грунта, выявлять закономерности изменения этих свойств при различных режимах нагрузки.
Федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия
Для лаборатории физиологии и биохимии растений Федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия был приобретён прибор «Капель-105М». Он нужен для проведения капиллярного электрофореза. Этот метод позволяет эффективно разделять вещества в сложной смеси, при этом скорость анализа выше, а объём пробы и затраты на реактивы и комплектующие для прибора существенно ниже, чем при проведении высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), с которой традиционно сравнивают данный метод.
Прибор «Капель-105М» используется в лаборатории для определения содержания различных физиологически значимых метаболитов растений. Это позволяет выявить их устойчивость к тому или иному внешнему фактору, установить механизмы ответных реакций растений на стрессовые условия окружающей среды, определить эффективность стимулирующих или защитных обработок, агротехнических мероприятий.
Институт проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН
С этого года в лаборатории зрительных систем Института проблем передачи информации им. А. А.Харкевича РАН начинаются эксперименты на новом рентгеновском томографе. Аппарат был куплен за счёт субсидии на обновление приборной базы ведущих научных организаций национального проекта «Наука и университеты».
Приобретённый прибор — томограф-трансформер, его конструкцию можно менять максимально легко. Запланированные в институте исследования позволят создать новые алгоритмы и спроектировать приборы нового поколения.
Преимущество томографии в том, что учёные могут видеть внутренние области объекта без его разрушения. Научная группа ИППИ РАН под руководством кандидата физико-математических наук Марины Чукалиной разрабатывает и исследует алгоритмы компьютерной томографии, с помощью которых происходит трёхмерная реконструкция объекта по набору его проекций, снятых в рентгеновском диапазоне. Проведение экспериментов и измерений на томографе-трансформере поможет выявить резервы, не задействованные текущим поколением алгоритмов томографической реконструкции, и существенно ускорить развитие этой технологии. В среднесрочных планах учёных — разработка программно-аппаратного комплекса компьютерной томографии нового поколения.
Одна из актуальных задач томографии — сократить длительность измерения и реконструкции изображений до значений, сопоставимых с временным масштабом наблюдаемых процессов. Скажем, следить за ростом кристалла или внутренними движениями бьющегося человеческого сердца. Если в опытах по контролю роста кристаллической структуры это будут часы, то в кардиологических исследованиях — доли секунды. Команда ИППИ РАН вместе с коллегами разрабатывает быстрые, оптимизированные по числу выполняемых операций алгоритмы.
Другая проблема, очень важная для биологии и медицины — лучевая нагрузка на объект исследования. Чем она меньше, тем лучше, но уменьшение дозы при измерениях ведёт к «зашумлению» данных и появлению паразитных структур («артефактов») на реконструкциях, что затрудняет анализ томограмм. Новые алгоритмы имеют улучшенное соотношение между сигналом и «шумом», что позволяет снизить дозу при сохранении качества изображений.
