Нижегородские инновации: от беспилотного тягача до космического спутника
Нижегородская область всегда имела высокий научно-технический потенциал и по праву считается центром высоких технологий. На её территории действуют четыре института и два филиала московских институтов Российской академии наук, пять НИИ Министерства образования, 66 отраслевых НИИ (включая Всероссийский ядерный центр ВНИИЭФ), 15 научно-исследовательских подразделений заводского сектора.
В науке занято 48 тысяч человек, что в четыре раза превышает общероссийский показатель.
В Нижнем Новгороде в 2019 году создан научно-образовательный центр мирового уровня (Нижегородский НОЦ) — консорциум университетов, научных институтов и бизнеса. Центр оказывает финансовую поддержку инновационных проектов, а также помогает с поиском партнёров, инвесторов и заказчиков.
Результаты работы Нижегородского НОЦ в 2023 году
В общей сложности за время работы НОЦ поддержал научные проекты на сумму более 280 млн рублей.
В 2024 году планируем увеличивать показатели внедренных инноваций. Так, в мае этого года запущен конкурс на разработку инновационной продукции для железнодорожной отрасли совместно с ОАО «РЖД» (Горьковская железная дорога, ГЖД). Победители конкурса с их предложением по созданию конкретной инновации по техническому заданию получат финансирование от региона и от ГЖД. Важно отметить, что такие конкурсы и с другими индустриальными партнерами по их потребностям планируются к проведению и в дальнейшем.
В 2024 году поддержку получат ещё несколько инновационных решений — от биомедицинских технологий до беспилотного тягача.
Фотодетекторы для импортозамещения
В лаборатории технологии высокочистых материалов Научно-исследовательского института химии ННГУ имени Н. И. Лобачевского учёные разработали новый вид ультрафиолетового (УФ) фотодетектора.
Прибор создан на основе наноструктурированного бета-оксида галлия. Детекторы являются «солнечно-слепыми», то есть не реагируют на солнечный свет с длиной волны в ультрафиолетовом диапазоне. Это позволяет фиксировать излучение техногенного характера, разряды при нештатных ситуациях на линиях электропередач, взрывы, пожары.
Результаты могут заинтересовать промышленные предприятия, энергоснабжающие организации, государственные структуры.
Исследование провели при грантовой поддержке Нижегородского научно-образовательного центра (НОЦ). Также учёные планируют получить поддержку НОЦ для вывода продукта на рынок и поиска индустриальных партнеров.
Наша разработка позволяет на расстоянии в несколько десятков километров обнаруживать, отслеживать и передавать координаты одновременно до 70 объектов, без помех обнаруживая такие искусственные источники УФ-излучения. Кроме того, само оборудование достаточно компактное для использования на беспилотниках. Также комплекс из передатчика и детектора можно использовать для дистанционного управления техникой. Такие сигналы намного сложнее глушить, чем радиочастотные.
Тест-система для диагностики лейкоза у коров
Ученые Приволжского исследовательского медицинского университета (ПИМУ) получили грант НОЦ и разработали иммуноферментную тест-систему, которая выявляет антитела к вирусу лейкоза у животных.
Лейкоз относится к опасным заболеваниям и имеет длительную бессимптомную стадию. Заболевание не поддается лечению и основная мера борьбы с ним — это своевременная диагностика.
Новейшая тест-система позволяет выявить заболевание на ранних стадиях с вероятностью 99,6%. Соответственно, по результатам анализов можно определить — есть ли зараженный скот. И при условии заболевания исключить его из стада, тем самым обезопасить остальных животных.
Грантовая поддержка Нижегородского НОЦ составила около 5 млн рублей. Также Центр помогает ПИМУ в поиске индустриальных партнеров для внедрения разработок. На данный момент Минсельхоз РФ заключил договоры на поставку 1022 таких тест-систем (каждая система 100 анализов). Они пойдут более чем в 35 регионов РФ.
Беспилотный тягач
Грант на 7 млн рублей выиграли молодые учёные из НГТУ им. Р.Е. Алексеева и создали новое беспилотное транспортное средство на основе седельного тягача МАЗ. Беспилотная машина способна перевозить грузы весом до 20 тонн.
Беспилотный МАЗ с помощью вычислительных модулей и семью камерами определяет своё местоположение и препятствия на пути. Тягач может работать в четырех режимах: традиционно в ручном режиме, в интеллектуальном беспилотном режиме по заранее запрограммированной траектории, а также дистанционно под управлением пульта.
В нашем беспилотном транспортном средстве предусмотрена система безопасности, необходимая для экстренной остановки, в кабине есть аварийные кнопки, при нажатии которых автомобиль интенсивно тормозит до полной остановки. Управлять машиной несложно — так, например, мы разработали специальное приложение для планшета, с помощью которого управление происходит в прямой видимости, при этом пилот находится за пределами кабины.
Заказчиком проекта выступило ООО «Газпромнефть-Снабжение». Опытно-промышленные испытания будут проходить на нефтегазовом месторождении.
Космический спутник «Лобачевский»
Общий бюджет проекта по созданию космического спутника составляет 23 млн рублей. ННГУ имени Н. И. Лобачевского получил 6 млн рублей в качестве грантовой поддержки на спутниковый мониторинг состояния лесного фонда и агрокультур от Нижегородского НОЦ.
В ходе проекта будет создан и выведен на орбиту малый космический аппарат формата «Кубсат» — спутник «Лобачевский», оснащенный двумя мощными спектральными камерами для дистанционного зондирования Земли. Его размеры составят 20×20×40 сантиметров. Спутник «Лобачевский» станет самым большим в созвездии школьных спутников Space-π, которое состоит пока из 33 объектов. Ожидается, что спутник такого же размера построят в Московском государственном университете.
Спутниковую платформу изготовит компания «Геоскан» (Санкт-Петербург). Аппарат построят из 16 кубов с длиной ребра 10 см.
Сотрудники университета будут проводить анализ лесного покрова и агрокультур на основе полученных спутниковых данных с применением многоцелевого программного комплекса для использования гиперспектральных данных (МЦПК-ГСИ) дистанционного зондирования Земли. Проект будет реализован в течение трех лет.
Жирные спирты
ООО «Акрилхимпроект» (входит в ГК «Норкем») при поддерже НОЦ создаёт импортозамещающую технологию получения синтетических высших жирных спиртов (ВЖС).
ВЖС — ключевой компонент для производства поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые входят в состав бытовых моющих средств и косметики, а также применяются во многих сферах экономики: науке, строительстве, медицине, химической, горнодобывающей, нефтедобывающей промышленности и других отраслях. Производство ВЖС возможно на основе альфа-олефинов, олефинов из парафинов и других видов химического сырья.
ПАВ на основе синтетических высших жирных спиртов уже были протестированы на практике. Их применение на одном из месторождений Западной Сибири помогло увеличить коэффициент извлечения нефти на 21%.
Данная разработка уже внедряется в реальный сектор экономики! На территории ОЭЗ «Кулибин» сначала создадут пилотную, а затем и промышленную установку для массового производства сырья. Объём инвестиций в строительство нового производства составит более 11 млрд рублей.
Кристаллы для лазеров
Сотрудники Института прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) научились выращивать небольшие кристаллы, которые используются при изготовлении ячейки Поккельса индустриальным партнером — региональным предприятием ООО «Мелситек».
Ячейка Поккельса служит для контроля светового потока с помощью подаваемого напряжения. Она необходима для управлений параметрами получаемого лазерного луча — формой импульса, состоянием поляризации света, фазовыми характеристиками. Полученные ячейки компания планирует использовать для замены импортных аналогов при производстве собственного медицинского оборудования.
Институт занимался выращиванием крупногабаритных кристаллов в течение нескольких десятков лет, а для освоения технологии производства мелкогабаритной оптики необходимо было выделить дополнительные ресурсы — оборудование и сырье. Инновационную разработку поддержал Нижегородский НОЦ в рамка III конкурса научно-технологических проектов своих участников, на средства которого была расширена лаборатория и докуплено оборудование и материалы для выращивания мелкогабаритных кристаллов.
Кооперация ИПФ РАН и ООО «Мелситек» — хороший пример трансфера технологий, кооперации науки и бизнеса. Правительство в лице НОЦ помогает научной организации в реализации проекта, а полученный продукт внедряется на предприятии реального сектора экономики. Создание таких цепочек — одна из главных задач Нижегородского научно-образовательного центра.
Замгубернатора отметил, что разработка играет важную роль для достижения технологического суверенитета страны, так как позволяют снизить зависимость от поставок иностранных компонентов.
Экспресс-диагностика рака груди
Нижегородские учёные ПИМУ разработали экспресс-метод диагностики рака молочной железы. Он позволяет отличить здоровые лимфоузлы от патологичных за несколько минут.
При новом методе образцы лимфоузлов облучают импульсным лазером, который создает свечение тканей. Ткани с патологиями и нормальные ткани характеризуются различным временем затухания. По длительности угасания учёные определяют наличие или отсутствие патологии.
Разработка уже показала свою эффективность на образцах лимфоузлов, взятых у 47 пациенток с раком молочной железы.
В дальнейшем систему планируют использовать для исследования и других видов опухолей. К обработке данных привлекут искусственный интеллект, адаптировав систему для использования в клинической практике.
