Нижегородские молодые учёные рассказали, как создают технологии будущего

Разгадка тайны аутизма, искусственный интеллект для робототехники, радиолокатор, преодолевающий все преграды и другие уникальные проекты нижегородских студентов и аспирантов признаны одними из лучших на XI Всероссийском молодёжном научном форуме «Наука будущего – наука молодых». Форум проходил на площадке университета им. Лобачевского в Нижнем Новгороде и объединил 700 учёных из более чем 20 стран мира. Погружение в науку со студенческой скамьи – одна из задач национального проекта «Молодёжь и дети». Мы поговорили с лучшими молодыми учёными страны.

Лечить раны

Одна из победителей – нижегородка Анна Качалова. Она учится в магистратуре университета им. Лобачевского на химическом факультете. Проект Анны посвящён разработке новых ранозаживляющих материалов, которые превосходят по эффективности все имеющиеся на рынке аналоги.

«В качестве материала я использовала хитозан из панциря крабов и коллаген, который получают из шкуры атлантической трески, – рассказала нам Анна. – Хитозан и коллаген биосовместимы с организмом человека, ускоряют ранозаживление, полностью натуральны. Опыты показали, что именно эти материалы по характеристикам и требованиям, которые предъявляют к выпуску медицинских изделий, удовлетворяют и даже превосходят материалы, которые сейчас есть на рынках. А поскольку это фактически сырьевые отходы, то себестоимость новых материалов раза в четыре ниже. Я могу создавать ранозаживляющие материалы в разной форме – в виде гелей, плёнок, губок, меняя состав и метод получения».

В перспективе Анна планирует использовать также наночастицы серебра и золота, которые дают эффект ускоренного ранозаживления и являются прекрасным кровоостановливающим средством.

«Также мы думаем над созданием косметических масок и патчей с хитозаном и коллагеном», – отмечает Анна.

Раскрыть секрет аутизма

Ещё один победитель – аспирант ННГУ Полина Анисимова. Её работа посвящена изучению функции ранее неизученного гена семейства RBM в развитии нервной системы и приближает к разгадке такого серьёзного нарушения, как расстройство аутистического спектра.

«Наши коллеги, которые работают с такими пациентами, находили у них мутации в определённых в генах, список этих генов они и передали нам, – рассказывает Полина.– Ген, который я исследую, в норме не связан с расстройством аутистического спектра. Однако при нарушении его регуляции он может вносить вклад в развитие РАС, и важно понять, на каком этапе развития головного мозга это происходит».

По словам Полины Анисимовой, на сегодня в мире нет ни одного исследования по этому гену в открытых источниках.

Радиолокатор для робототехники

Аспирант физического факультета Алексей Зайцев представил разработку нового и недорогого радиолокатора миллиметрового диапазона для систем помощи управлению транспортным средством, робототехники и систем безопасности.

«Миллиметровое излучение в радиолокации даёт возможность получения изображения с высоким разрешением при высокой проникающей способности зондирующего сигнала – то есть данный сигнал может проникать сквозь туман, пыль, дождь, ткань одежды и так далее, – говорит Алексей. – Важным преимуществом нашего радиолокатора является то, что он имеет более простую конструкцию по сравнению с аналогами, а его приёмо-передающий модуль может быть изготовлен полностью на отечественной электронной компонентной базе. Дальнодействие радиолокатора составляет порядка 100 метров. Наша система способна регистрировать скорость объекта и, таким образом, получать четырёхмерные радиоизображения».

А аспирант радиофизического факультета Леонид Королёв разрабатывает прототип нейропроцессора на основе электронных компонентов под названием мемристоры, которые способны одновременно хранить в себе информацию и выполнять вычисления.

Исследования в этой сфере направлены на решение проблем высокого энергопотребления систем, на основе которых работает большинство нейронных сетей на данный момент, – поясняет автор. – Созданное в рамках научной работы устройство позволяет исследовать мемристоры и запускать на них нейросети. В дальнейшем такие решения могут стать основной вычислительной силой для работы искусственного интеллекта, в том числе встроенного в автономных устройствах и робототехнике.

В этом году на конкурс поступило около 3,4 тысячи заявок от представителей 537 образовательных и научных организаций из 81 региона России, а в очный финал вышли 360 молодых исследователей. По итогам конкурса победителями стали 60 студентов и аспирантов. Наибольшее число победителей приходится на Москву и Московскую область, Санкт-Петербург и Нижегородскую область.