Независимое издание от Кремля

Наука для всех

31.10.2018

В Москве стартовал ежегодный Всероссийский Фестиваль науки NAUKA 0+. Это масштабное мероприятие, неизменная цель которого - рассказывать обществу на доступном языке о деятельности современных ученых, новейших разработках и их влиянии на жизнь человека.
В рамках Фестиваля проходит множество лекций, мастер-классов, научных шоу, презентаций и выставок, где можно своими глазами увидеть интереснейшие научные проекты.

Среди посетителей Фестиваля большой популярностью пользуется Центр молодежного инновационного творчества «Нанотехнологии» (ЦМИТ), на стенде которого представлены сканирующий зондовый микроскоп «ФемтоСкан» и трехкоординатный фрезерно-гравировальный станок ATCNano. Это проекты, которые имеют много уникальных решений. Давайте подробнее разберемся с каждым из них.

Сканирующий зондовый микроскоп «ФемтоСкан» был разработан Центром перспективных технологий для научно-исследовательских целей. Его днем рождения можно считать 29 апреля 1997 года. Именно в этот день созданная модель микроскопа стала четко показывать атомы углерода на поверхности высокоориентированного пиролитического графита. За свою двадцатилетнюю историю «ФемтоСкан» прошел путь от научного прибора до сложного, но и одновременно очень наглядного инструмента, пользоваться которым могут все: от школьников до специалистов высокого уровня. Всё благодаря оригинальному программному обеспечению «ФемтоСкан Онлайн» с возможностью управления различными режимами измерений через Интернет. На сегодняшний день ПО «ФемтоСкан Онлайн» фактически стало стандартом в сканирующей зондовой микроскопии для обработки данных и изображений. Всего было собрано более ста микроскопов, которые сейчас работают во многих российских и зарубежных университетах. Из них тринадцать успешно применяются на занятиях в МГУ им. М.В. Ломоносова. Прибором пользуются студенты физического, биологического и химического факультетов, факультета почвоведения и НИИ ядерной физики при проведении лабораторных занятий.

Однако целью создания этого зондового микроскопа было отнюдь не только помочь учащимся в наглядном доведении до них сути изучаемого предмета, но и более глобальный вызов. Например, раннее обнаружение вирусов в воздухе и жидкостях с определением их морфологии. Для этого в 2016 году Центр перспективных технологий начал сотрудничество с МГУ по разработке биосенсора для обнаружения вирусов гриппа А и бактерий E.coli. Совместными усилиями был создан компактный и недорогой биосенсор с кантилеверным (кантилевер – консоль) биочипом в качестве ключевого элемента. Он представляет собой пьезокерамический диск, поверхность которого покрыта биоспецифическими сенсорными слоями. Связывание мишени, в нашем случае клетки вируса, с поверхностью биочипа определяется по изменению резонансной частоты пьезокерамического диска в результате взаимодействия патогенов с рецепторным слоем. Также с помощью ранее разработанного эталона нанометра можно не только выявить вирусные частицы, но и определить их точный размер.

Эксперименты показали, что сканирующий зондовый микроскоп с таким биочипом может обнаруживать вирус гриппа А на уровне 105 ед. в мл, что считается довольно низкой концентрацией патогена в жидкости. Такое раннее обнаружение бактерий позволяет существенно снизить риск развития инфекционных заболеваний за счет раннего предупреждения заболеваний. создание новых высокотехнологичный приборов подобных СЗМ «ФемтоСкан», призвано помочь в этом нелегком деле.

Следующий экспонат стенда ЦМИТ, притягивающий к себе внимание гостей Фестиваля, - трехкоординатный фрезерно-гравировальный станок c ЧПУ (числовое программное управление) ATCNano. На стенде в режиме реального времени он обрабатывает деталь по заданным ему параметрам. Сразу бросается в глаза первая особенность прибора – его малые габариты. Несмотря на громкое имя «станок», ATCNano занимает 340 х 420 х 500 мм и весит всего 45 кг. Таких параметров удалось добиться благодаря применению высокопрочных алюминиевых сплавов.

Следующая новация – прецизионная (высокоточная) механика. Высокой производительности станка позволяют добиться используемые в конструкции шарико-винтовые передачи и прецизионные компоненты линейных перемещений от ведущих производителей механических комплектующих. Что касается «мозга» ATCNano, т.е. программного обеспечения, то он работает на собственном, разработанном сотрудниками ЦМИТа ПО. Также прибор оборудован гофрозащитой, чтобы продукты обработки не повредили его «внутренности». А благодаря высокоскоростному шпинделю (скорость вращения инструмента до 24 000 об/мин) с программно-регулируемой скоростью станок может обрабатывать практические любые материалы: дерево, пластик, мягкий металл. Такой набор характеристик не оставляет конкурентам шанса. Однако создатели ATCNano не собираются останавливаться на достигнутом.

Профессор, доктор физико-математических наук, научный руководитель ЦМИТ Игорь Владимирович Яминский: «Наша цель – добиться точности нанометрового масштаба. Развитие современной наноиндустрии выдвигает новые требования к производственным технологиям. В области механообработки важнейшая задача – повышение скорости и точности обрабатывающих центров. Многие детали и узлы оборудования отличаются высокой сложностью при малых габаритах. Разумно и экономически целесообразно изготавливать такие устройства на компактных станках. И созданием АТСNano мы сделали первый шаг в этом направлении. Это большая заслуга всех, кто принимал и продолжает принимать участие в проекте. Также отрадно, что большое внимание развитию новых технологий уделяет государство. Мы благодарны Фонду инфраструктурных и образовательных программ ГК Роснано за ту поддержку, которую нам оказывают на протяжении вот уже многих лет».

Related articles:



08.11.2018: Иранская экономика переживет санкции США
Как сообщают ведущие финансовые чиновники и аналитики, Иран, скорее всего, преодолеет шторм от нефтяных санкций Соединенных Штатов. Но при этом страна погрузится в долгий экономический кризис.
08.11.2018: WPP направит продовольственную помощь 14-ти миллионам йеменцев
Мировая продовольственная программа планирует удвоить свою программу поддержки для Йемена, которая затронет 14 миллионов йеменских жителей, нуждающихся в помощи.
07.11.2018: Кремль не видит перспектив для улучшения отношений с Вашингтоном
Как заявляет пресс-служба Кремля, Россия не видит перспективы для улучшения отношений между странами после промежуточных выборов в Соединенных Штатов, в которых демократы взяли под свой контроль Палату представителей.
07.11.2018: Мэр Загреба не захотел появляться перед Путиным в гипсе
Мэр Загреба Милан Бандич в прошлый четверг во время проверки ремонтных работ на дороге отступился и сломал ногу, пишут хорватские СМИ.
07.11.2018: США вознаградят за информацию о трех высокопоставленных членах курдской партии
Соединенные Штаты объявили, что назначат денежное вознаграждение за информацию о местонахождении трех высокопоставленных членов Рабочей партии Курдистана (PKK)*, разыскиваемых Турцией, как признак улучшения связей между странами-членами НАТО, сообщает агентство Associated Press.
07.11.2018: Медики в Сирии проводят кампанию по вакцинации детей в лагере Эр-Ракбан
Медицинская команда провела кампанию вакцинации для детей в лагере Эр-Ракбан, находящегося в районе Эт-Танф вблизи сирийско-иорданской границ, где присутствуют войска США, что препятствует доставке гумпомощи и мешает перемещенным лицам покинуть этот район.
07.11.2018: ЕС предоставит Йемену еще 90 миллионов евро гуманитарной помощи
Европейская комиссия во вторник объявила о том, что она выделила еще 90 млн. евро гуманитарной помощи мирным жителям Йемена, где в настоящее время наблюдается самый страшный голод в мире. Помощь направлена на удовлетворение основных потребностей.
06.11.2018: На прошлой неделе заболело корью более 1300 украинцев
В последние дни наблюдается увеличение числа инфицированных граждан. По сведениям украинского Минздрава, за прошедшую неделю заболело более 1300 украинцев, пишет в понедельник Gazeta. pl.
06.11.2018: Палестинцы в 15-й раз попытались прорвать блокаду сектора Газа
Израильские солдаты открывали огонь по палестинцам, собравшимся на акции протеста и пытавшимся разорвать блокаду Газы, передает агентство Anadolu.
06.11.2018: Лидер КНДР встретился в Пхеньяне с главой Кубы
Лидер КНДР Ким Чен Ын встретился с кубинским лидером в северокорейской столице и обсудил «важные вопросы, представляющие общий интерес», касающиеся международной обстановки, передали накануне государственные северокорейские СМИ.


© The KremlNews - Научно-политические издание
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 - 67806
  Яндекс.Метрика