Исследователи Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Хабаровского федерального исследовательского центра ДВО РАН (ХФИЦ ДВО РАН) разработали технологию получения сверхпрочного карбида вольфрама, который практически не подвержен износу. Новый материал оказался в 1,2–26 раз устойчивее, чем традиционные твёрдые сплавы, которые сегодня повсеместно используются в промышленности. Буры, станки и другие механизмы смогут работать в разы дольше без замены деталей, информирует «Тихоокеанская Россия».

Результаты исследования опубликованы в International Journal of Refractory Metals and Hard Materials.

Более ста лет основой для производства высокопрочного инструмента служат твёрдые сплавы на основе карбида вольфрама. В структуре таких сплавов зёрна карбида, обеспечивающие твёрдость, связаны между собой металлической связкой – кобальтом. Кобальт придаёт материалу вязкость, однако его твёрдость ниже, чем у абразивных частиц (песка, породы). В процессе эксплуатации связка постепенно разрушается и вымывается, что приводит к потере опоры зёрнами карбида и их последующему выкрашиванию, а значит, к быстрому износу детали.

Дальневосточные учёные предложили решение, основанное на отказе от использования связующего компонента – кобальта, и создании монолитной структуры из чистого карбида вольфрама. С применением метода искрового плазменного спекания (SPS) исследователи спрессовали наночастицы порошка размером в 1000 раз тоньше человеческого волоса в единое изделие, достигнув плотности 99,94%. Процесс проводился при нагреве до температуры 2000 °C.

«Полученный материал обладает значительно большей твёрдостью при меньшей цене по сравнению с существующими твёрдыми сплавами. И всё это стало возможным только за счёт применения нового метода спекания», – рассказал к. т. н., зав. лаб. порошковой металлургии ХФИЦ ДВО РАН Максим Дворник.

Чтобы доказать превосходство новой технологии, учёные провели серию испытаний. Они сравнили разные материалы: три промышленных сплава с разным содержанием кобальта и три экспериментальных образца чистого карбида вольфрама. Их подвергали микроабразивному износу – «шлифовали» с помощью специальных паст с частицами разного размера и твёрдости.

«Скорость износа наших образцов оказалась в разы ниже, чем у всех промышленных аналогов. Самый твёрдый из существующих сплавов изнашивался в 1,2 раза быстрее самого «мягкого» из наших новых материалов. А если сравнивать с обычным, самым распространённым сплавом, наша разработка оказалась долговечнее в 26 раз. При этом размер абразивных частиц, который критичен для обычных материалов, на наш монолит почти не влиял», – отметил Олег Шичалин.

Новый материал идеально подходит для создания деталей, работающих в экстремальных условиях – бурового оборудования для нефтегазовой и горнодобывающей отрасли, фильер, через которые протягивают тонкую проволоку, прецизионных подшипников, работающих без смазки, а также деталей насосов, перекачивающих жидкости, содержащие песок, цемент и другие абразивные материалы.

Кроме того, отказ от кобальта решает ещё одну важную проблему. Кобальт – дорогой и дефицитный металл, его месторождения находятся в основном в политически нестабильных регионах. Новая технология позволяет снизить зависимость от его поставок.

В ближайших планах учёных – продолжить эксперименты, чтобы найти идеальный баланс между размером зерна, плотностью и, как следствие, прочностью материала. Они стремятся сделать своё изобретение ещё совершеннее и готовить его к внедрению в реальное производство, сообщает пресс-служба ДВФУ.

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук выполнит для Тихоокеанского института географии ДВО РАН научно-исследовательскую работу по теме «Физика катастрофических процессов в Приморском крае в условиях климатических изменений: моделирование, мониторинг, защита», информирует «Тихоокеанская Россия».

Выполнить работы нужно до 1 ноября 2025 года. Сумма контракта составляет 2,85 миллиона рублей.

Задачи исследования:

1. Анализ данных гидрологических наблюдений и атмосферных процессов в прибрежной зоне Приморского края в периоды прохождения тайфунов и экстремальных атмосферных явлений.
2. Анализ современных атмосферных реанализов ERA5 и CFSR над акваторией Японского моря для идентификации экстремальных атмосферных процессов и создания региональной модели.
3. Проведение измерений пространственно-разнесенной сетью лазерных измерителей давления и микродеформаций.
4. Выявление связей между изменениями экстремального атмосферного воздействия и реакцией уровня моря в южной части Приморского края с применением датчиков гидросферного давления и датчиков уровня моря.

Во время визита в Дубну ведущий научный сотрудник ТОГУ Александр Мазур принял участие в работе международной стажировки «Опыт Объединённого института ядерных исследований для стран-участниц и партнёров» (JEMS-25), посвящённой взаимодействию научных и образовательных организаций. В результате было достигнуто соглашение о создании в Тихоокеанском государственном университете регионального учебно-информационного центра Объединённого института, информирует «Тихоокеанская Россия».

Это позволит сотрудникам и студентам ТОГУ, а также школьникам Хабаровска получать доступ к передовым научным материалам как в области физики, математики и информатики, так и других дисциплин – химии, биологии, радиомедицине и экологии.

– Открытие центра даст возможность не только использовать его инфраструктуру, но и перенимать методический опыт. Обмен опытом всегда полезен, – отметил ректор ТОГУ Юрий Марфин.

Открытие центра в Хабаровске укрепит позиции университета как ключевого научного хаба на Дальнем Востоке и расширит доступ к международным образовательным программам. Кроме того, было подписано соглашение о сотрудничестве в научно-исследовательской и образовательной деятельности, передает «Хабаровский край сегодня».

Ученые Новосибирского госуниверситета (НГУ) и Института ядерной физики СО РАН (ИЯФ) сконструировали детекторы для эксперимента TAIGA в гамма-обсерватории в Бурятии, сообщает пресс-служба НГУ. Сцинтилляционные детекторы позволяют ученым улавливать и изучать широкие атмосферные «ливни», возникающие при попадании космических лучей в атмосферу, информирует «Тихоокеанская Россия».

«В прошлом месяце восемь новых устройств были отправлены получателю, остальные 16 отправят в ближайшее время. Всего же им предстоит собрать 200 детекторов. Собирают их прямо в лаборатории», — говорится в сообщении, которое приводит «Интерфакс».

В детекторах используются комплектующие исключительно отечественного производства, они отличаются от аналогичных устройств герметичностью корпуса, что очень важно, поскольку эти детекторы предстоит закопать в землю.

Внутри корпуса расположены сцинтилляционные пластины на основе полистирола. Заряженная частица, попадая на них, производит вспышку, далее свет попадает на переизлучатель-световод, и выводится на фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), откуда и считывается специализированной электроникой.

«Данные детекторы с площадью поверхности в один квадратный метр и фотоэлектронным умножителем — это наше изобретение, в разработке которого мы использовали опыт ученых ИЯФ. Все комплектующие — отечественного производства», — отмечает завлабораторией новых методов регистрации ионизирующих излучений Междисциплинарного центра физики элементарных частиц и астрофизики физфака НГУ.

Эксперимент TAIGA — передовой комплекс для изучения космических лучей и гамма-астрономии, расположен вблизи южной оконечности озера Байкал (Республика Бурятия) в астрофизическом центре коллективного пользования Иркутского государственного университета в Тункинской долине.

Это первая в мире черенковская установка площадью один квадратный километр, которая способна регистрировать гамма-кванты с энергией больше 100 тераэлектрон-вольт.

Эксперимент направлен на решение ряда фундаментальных астрофизических задач, например, обнаружение источников космических частиц со сверхвысокой энергией, которой невозможно добиться на «земных» ускорителях. Также ученые рассчитывают обнаружить процессы, свидетельствующие о возникновении и эволюции ранней Вселенной.

Гамма-кванты интересуют ученых, в частности, потому, что можно достаточно точно определить, из какой части Вселенной они происходят. Они не имеют заряда, поэтому, в отличие от других часто прилетающих на Землю частиц высокой энергии — протонов, — их не отклоняют ни межгалактические магнитные поля, ни магнитные поля планет Солнечной системы.

Часть детекторов планируется расположить на поверхности, часть — под землей, на глубине около 1,5 метров.

В Камчатском государственном университете имени Витуса Беринга (КамГУ) опубликован приказ о зачислении новых студентов – по итогам приемной кампании на 2023-2024 учебный год все бюджетные места оказались закрыты, информирует «Тихоокеанская Россия».

Общее количество поданных заявлений на все направления и уровни образования выросло почти в два раза — 1 тыс. 515 против 857 в 2022 году.

«В этом году значительно выросло количество заявлений на поступление в наш вуз. Впервые в истории состоялся набор на такие педагогические направления как «Физика» и «Информатика», – цитирует пресс-служба исполняющую обязанности КамГУ Ольгу Ребковец.

Среди абитуриентов наиболее популярными в 2023 году стали такие программы бакалавриата, как «Лингвистика» с профилем «Перевод и переводоведение (английский и китайский, английский и японский языки)», «Педагогическое образование» с разными профилями, «Психолого-педагогическое образование», «Психология», «Прикладная математика и информатика (общий профиль)», «Туризм» с профилем «Организация туристической деятельности»

Заметно увеличилось количество желающих поступить на педагогические направления подготовки с двумя профилями – «История» и «Обществознание». Кроме того, в эту приемную кампанию прошел набор на две сетевые магистратуры по направлениям «Биология», профиль «Биоразнообразие и биологические ресурсы» и «Геология», профиль «Вулканология и сейсмология», передает «Интерфакс».

«В этом году полностью закрыты бюджетные места на магистерскую программу «Вулканология и сейсмология», обучение по которой проводится на базе КамГУ и МГУ им. М.В. Ломоносова. Эта программа подготовки является уникальной для России: в ее реализации участвуют специалисты кафедры петрологии и вулканологии МГУ, а также доктора наук, ученые с мировым именем и специалисты-практики из Дальневосточного отделения РАН», — сказала Ребковец.

В вузе отмечают увеличение количества иностранцев, желающих поступить на обучение в КамГУ. В этом году университет также впервые принял на обучение по отдельной квоте пятерых участников СВО и их детей.

Более 20 миллионов получили ученые ДВФУ и университетов Китая на совместные разработки в области спин-орбитроники в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ). За три года с 2023 по 2025 год физики планируют снизить критическую плотность тока переключения намагниченности, используя новые топологические материалы. Это позволит создать энергоэффективные и производительные носители информации и процессоры для новых направлений развития информационных технологий, информирует «Тихоокеанская Россия».

Как сообщают ученые, для широкого применения магнитных устройств, таких как магнитная память с произвольным доступом (MRAM), логическая память и нейроморфные вычислительные устройства, необходимы эффективные способы управления локальной намагниченностью. Одним из лучших механизмов является спин-орбитальный крутящий момент (SOT), связанный со спиновыми токами в материалах с сильной спин-орбитальной связью, сообщает пресс-служба ДВФУ.

Однако сейчас применять в практике SOT-MRAM не получается из-за высокой плотности тока и сравнительно большого энергопотребления. Для оптимизации этой памяти необходимо создать новые материалы с SOT-эффектом. Этим и займется научный коллектив.

Руководитель проекта, директор ИНТиПМ ДВФУ Алексей Огнев: «Коллаборация коллективов двух стран, имеющих опыт публикации в ведущих мировых журналах в области физики, будет способствовать укреплению авторитета Российского и Китайского магнитных сообществ как одних из ведущих движителей современной физики магнитных явлений и магнитной наноэлектроники. Мы также будем вовлекать молодых ученых — аспирантов и студентов. Международная коллаборация будет способствовать ускоренному профессиональному росту исследователей. Это позволит воспитать новое поколение высококлассных специалистов и экспертов в области физики и нанотехнологий. Мы планируем сформировать новые молодежные международные коллективы, которые будут расширять спектр решаемых задач и смогут участвовать в новых конкурсах. Такая комплексная работа с молодым поколением приведет к укреплению научной школы по магнитной наноэлектронике на Дальнем Востоке России, которая фокусирует свои усилия на работе с азиатскими партнерами, что является одним из стратегических направлений для российской науки».

Результаты исследования будут интегрированы в новые дисциплины в программах магистратуры «Прикладная физика» и «Вычислительная физика» Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ, а также представлены на ведущих международных конференциях, таких как EASTMAG, ICAUMS, InterMag.

Новую образовательную программу «Медицинская физика» открывает Институт наукоемких технологий и передовых материалов Дальневосточного федерального университета (ИНТиПМ ДВФУ) в партнерстве с национальным исследовательским ядерным университетом «МИФИ» и Объединенным институтом ядерных исследований. Выпускники будут работать с высокотехнологичным диагностическим оборудованием и развивать IT-технологии в медицине, информирует «Тихоокеанская Россия».

Как рассказали в ИНТиПМ, программа нацелена на подготовку специалистов в сфере медицинской физики и ядерной медицины. Выпускники будут решать задачи в области лучевой диагностики и терапии, радиоизотопной диагностики в медицине и телемедицине, работать на высокотехнологичном лабораторном и научном оборудовании и развивать IT в медицине, говорится в релизе ДВФУ.

Преимущества образовательной программы:

- опыт работы с передовым высокотехнологичным оборудованием;
- участие в международных проектах;
- научно-исследовательская деятельность в ведущих научных центрах и практика в наукоемких компаниях;
- перспективы для дальнейшего обучения в ведущих российских и зарубежных институтах.

Программа предусматривает обучение в течение двух семестров в МИФИ, практики и стажировки в ведущих организациях здравоохранения: Национальном медицинском исследовательском центре онкологии имени Н. Н. Блохина, Федеральном медицинском биофизическом центре имени А. И. Бурназяна, Национальном медицинском исследовательском центре эндокринологии, Национальном медицинском исследовательском центре радиологии, предприятиях госкорпорации «Росатом», Медицинском центре ДВФУ, Медицинском объединении Дальневосточного отделения Российской академии наук, Приморском краевом онкологическом диспансере и других лечебных учреждениях Владивостока, научно-исследовательских подразделениях Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН).

Помимо фундаментальных дисциплин, студенты изучат:

- анатомию и физиологию человека;
- биофизику;
- томографические методы в медицине;
- медицинскую электронику;
- физику визуализации изображений в медицине;
- основы ПЭТ и МРТ.

«Медицина стремительно развивается. Уже скоро работа клиник будет основана на передовых научно-технологических достижениях в таких областях, как искусственный интеллект, роботизированная хирургия, 3D-печать, телемедицина, иммунотерапия онкозаболеваний, генетика и нанотехнологии. Запрос на специалистов, умеющих работать на стыке дисциплин и разрабатывать технологии медицины будущего, очень большой. Программа «Медицинская физика» как раз направлена на подготовку таких кадров», — рассказал руководитель образовательной программы, доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент Российской академии наук, заместитель председателя ДВО РАН Сергей Крыжановский.

Программу поддержали главный онколог Дальневосточного федерального округа, главврач Сахалинского областного онкологического диспансера Сергей Старцев, главный врач Приморского краевого онкологического диспансера Михаил Волков, директор Школы Медицины ДВФУ Кирилл Стегний, НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г. П. Сомова и Дальневосточное отделение Российской академии наук.

В 2022/2023 учебном году на программу «Медицинская физика» выделено 22 бюджетных места. Для поступления необходимо сдать ЕГЭ по физике (минимальный балл — 39), русскому языку (минимальный балл — 40), а также на выбор — профильной математике (минимальный балл — 39), информатике (минимальный балл — 44), иностранному языку (минимальный балл — 30) либо по химии (минимальный балл — 39).

Полная информация о наборе на программы бакалавриата, специалитета и магистратуры, условиях поступления, количестве бюджетных мест, проходных баллах, сроках и этапах зачисления размещена на сайте ДВФУ. На все вопросы ответят по телефону горячей линии 8 800 555-08-88 (звонок по России бесплатный), электронной почте и на странице «Абитуриенты ДВФУ» во «ВКонтакте».

Конкурс на получение персональных грантов для перспективных исследований в области физики имени лауреата Нобелевской премии Игоря Тамма запустил Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ) для абитуриентов магистратуры Института наукоемких технологий и передовых материалов (ИНТиПМ). При поступлении в вуз абитуриенты могут получить финансовую поддержку в общем размере 1,2 миллиона рублей. Заявки принимаются по ссылке до 18 июля 2022 года, информирует «Тихоокеанская Россия».

«В Институте наукоемких технологий и передовых материалов сейчас проводятся исследования для решения принципиально новых научно-технологических задач в области микроэлектроники, спинорбитроники, квантовых технологий и высокопроизводительных вычислений. В сотрудничестве с ведущими академическими институтами ДВО РАН мы создаем передовые технологии по приоритетным направлениям развития Дальневосточного федерального округа и готовим специалистов для проектов мирового уровня: уникальная научная установка “Русский источник фотонов” (синхротрон) и инновационный научно-технологический центр “Русский”. Поэтому важно поддерживать и поощрять молодых ученых еще в процессе обучения, ведь именно они определяют будущее российской науки», — отметил директор ИНТиПМ ДВФУ Алексей Огнев.

Как сообщили в ИНТиПМ ДВФУ, в конкурсе могут участвовать выпускники бакалавриата и специалитета организаций высшего образования России. Гранты выделят для научных исследований в области физики, нанотехнологий, наноматериалов и наноэлектроники, поступившим в магистратуру по направлениям «Физика» и «Электроника и наноэлектроника».

Объем и количество грантов: 500000 рублей — 1 грант; 200000 рублей — 2 гранта; 100000 рублей — 3 гранта.

Конкурс грантов проводится в честь лауреата Нобелевской премии по физике И.Е. Тамма. Игорь Евгеньевич Тамм родился 26 июня (8 июля) 1895 года во Владивостоке. Выдающийся специалист в области квантовой механики, физики твердого тела, теории излучения, ядерной физике, физики элементарных частиц. Совместно с И.М. Франком описал движение частиц в среде со скоростью, превышающей скорость света в этой среде (Эффект Вавилова — Черенкова), за что в 1958 году получил Нобелевскую премию.

На базе Информационного центра Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дальневосточном федеральном университете (ДВФУ) появится партнерская образовательная программа, где студенты смогут проходить стажировки и преддипломные практики в ОИЯИ, а также работать на высокотехнологичных оборудованиях института. Об этом стало известно в ходе встречи делегации ОИЯИ и исполняющего обязанности ректора ДВФУ Бориса Коробца, информирует «Тихоокеанская Россия».

Стороны договорились проводить студенческие стажировки на постоянной основе, а также совместные образовательные дисциплины в области ядерной, теоретической и медицинской физике.

«Рад приветствовать вас на острове Русский. Наша большая задача, чтобы у Дубны появился второй дом на Дальнем Востоке. Для нас, безусловно, важна подготовка специалистов, которые в дальнейшем будут проводить прикладные исследования мирового уровня и работать на уникальных установках», — отметил Борис Коробец. Его цитирует пресс-служба ДВФУ.

Главный ученый секретарь ОИЯИ Сергей Неделько на встрече отметил, что Информационный центр ОИЯИ в ДВФУ должен стать центром притяжения для молодых и талантливых ученых, а также максимально упросить пути развития по важным стратегическим направлениям.

Кроме того, стороны обсудили ближайшие планы по взаимодействию с международным научным кластером и подготовке кадров для работы на установке «мегасайнс», включая синхротрон «РИФ».

Борис Коробец подчеркнул важность коммуникации с научными институтами стран Азиатско-Тихоокеанского региона.

«Совместными усилиями мы можем принимать глобальные международные вызовы в научной сфере», — добавил и.о. ректора ДВФУ.

Ранее стороны подписали соглашение, одним из первых мероприятий и стала рабочая поездка представителей ОИЯИ в ДВФУ. Университет совместно с ОИЯИ провел первую пилотную стажировку в апреле 2022 года. Учащиеся Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ познакомились с современными средствами автоматизации технических процессов, с технологией и оборудованием, используемым для получения вакуума, с основными радиоэлектронными компонентами и с элементами ВЧ- и СВЧ-техники, используемой для создания ускорителей.

Также в ходе первой рабочей поездки в ДВФУ делегация Объединенного института ядерных исследований в рамках рабочей поездки проводит лекции для студентов и сотрудников ДВФУ в области ядерной, теоретической и медицинской физике, экологических и археологических исследованиях.

Соглашение о создании Информационного центра Объединенного института в Дальневосточном федеральном университете (ДВФУ) было подписано 13 мая 2022 года в Дубне. На встрече директора Института академика РАН Григория Трубникова с ректором ДВФУ Борисом Коробцом и директором ИЦ в ДВФУ Александрой Регузовой обсуждались возможности инфоцентра во Владивостоке и планы по его развитию. Также делегация ДВФУ посетила строящийся коллайдер NICA и ознакомилась с работой суперкомпьютера «Говорун», информирует «Тихоокеанская Россия».

Григорий Трубников особо отметил, что работа инфоцентра на Дальнем Востоке по продвижению инновационных проектов может стать рычагом для развития научных контактов с Китаем и Южной Кореей. «Высокий авторитет ДВФУ и новый инфоцентр помогут привлечь эти страны к научным и образовательным проектам Объединенного института, а также найти будущих китайских пользователей синхротрона «Российский источник фотонов», строящегося в ДВФУ, так как Китай активно развивает синхротронные установки. Также инфоцентр даст возможность обмениваться опытом и приглашать с образовательными модулями новых преподавателей», — сказал директор ОИЯИ. Кроме того, сеть инфоцентров института от Софии до Камчатки — Клуб инфоцентров ОИЯИ – поддерживает контакты между собой, что позволяет расширять взаимодействие, говорится в релизе ОИЯИ.

В свою очередь ректор ДВФУ Борис Коробец подчеркнул, что для студентов инфоцентр «станет окном» в большую науку, а университет сможет расширить свои научные и образовательные контакты.

Участники встречи детально обсудили развитие сотрудничества в области ядерной медицины. В ОИЯИ приступают к созданию медицинской установки MSC-230, ДВФУ создает синхротрон РИФ, который в том числе будет использоваться для изучения новых фармацевтических препаратов и терапии раковых клеток. Поэтому обмен опытом в этой области и перекрестное участие специалистов будет взаимовыгодным полем для развития сотрудничества. Кроме того, уже разработана и объявлена к набору образовательная программа бакалавриата ДВФУ-МИФИ-ОИЯИ «Медицинская физика» для подготовки высококвалифицированных специалистов в области ядерной и лучевой диагностики и терапии. В рамках партнерской образовательной программы студенты смогут проходить стажировки, практику, включая преддипломную, в ОИЯИ.

Прозвучало также предложение приглашать молодых специалистов Приморья по линии инфоцентра на базе ДВФУ к участию в проектах института в качестве ассоциированных сотрудников.

Несмотря на то, что инфоцентр в ДВФУ только готовится к открытию, работа уже идет. Одну из своих основных функций — обучение студентов техническим дисциплинам и привлечение их в науку — инфоцентр во Владивостоке активно выполняет с осени прошлого года. Студенты ДВФУ уже приезжали в Лабораторию информационных технологий ОИЯИ, а недавно завершилась двухнедельная практика студентов 2-го и 3-го курсов Института наукоемких технологий и передовых материалов Дальневосточного университета. Была организована серия онлайн-лекций ученых ОИЯИ для студентов ДВФУ. Уже есть договоренности об участии студентов и учителей физики из Владивостока в предстоящих школах, проводимых ОИЯИ.

Приморские школьники прошли образовательную программу «Университетская лаборатория» в кампусе Дальневосточного федерального университета. В течение шести месяцев ребята занимались экспериментальной физикой и химией, работали в командах над исследовательскими проектами под руководством наставников в составе научных коллективов, информирует «Тихоокеанская Россия».

Как сообщили в Институте наукоемких технологий и передовых материалов, который и реализует программу, за прошедшее время школьники реализовали несколько проектов на стыке физики и химии. Так, ученик 10-го класса Дмитрий Патрушев занимается проектом «Исследование влияния состава полимерного покрытия на антикоррозионные свойства стали». Коррозия приводит к значительному расходу природных ресурсов, так как безвозвратные потери металла из-за коррозии составляют 30-35% продукции мировой сталелитейной промышленности, говорится в релизе правительства Приморья.

Дмитрий уже получил результаты по влиянию предварительной обработки стальных изделий различными составами на основе солей ортофосфорной кислоты, а также данные о влиянии состава полимерной основы на антикоррозионные свойства. Итоговые результаты будут представлены на апрельской научной конференции в ДВФУ.

Злата Тещина, Юлия Пивоварова из 10-го класса и Анастасия Крутько из 8-го класса увлеченно работают над проектом «Люминофоры в криминалистике». Криминалистическая экспертиза сопряжена с трудностями при использовании фотолюминофоров, например, люминофора с голубым свечением. Ребята синтезировали ряд фотолюминофоров с различными характеристиками, изучили их люминесцентные свойства при нанесении на различные материалы-носители – бумагу, полиэтилен, ткани, и изучили возможность использования таких фотолюминофоров в криминалистической экспертизе объектов.

Программа «Университетская лаборатория» стартовала в ДВФУ в сентябре 2021 года для развития и популяризации естественно-научных направлений среди школьников Дальневосточного федерального округа. Следующий цикл занятий и исследовательских проектов планируется запустить осенью 2022 года.

Сегодня на VIII «Дальневосточном Медиасаммите» прошла максимально открытая лекция проекта «Live с академиком», проводимого в Год науки и технологий, информирует «Тихоокеанская Россия».

В мобильной телестуди академик РАН Юрий Кульчин представил лекцию «Лазерные и фотонные технологии будущего». Он в доступной форме рассказал о современных исследованиях и перспективах в области лидарно-спутниковых комплексов, лазерной технологии обработки материалов, адаптивной оптики, биофотоники и лазерной медицины.

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) разработали технологию лазерной печати кремниевых наночастиц — строительных блоков для миниатюрных фотонных переключателей, сверхтонких компьютерных чипов, микробиологических сенсоров и таких «метаповерхностей», как маскирующие покрытия, информирует «Тихоокеанская Россия».

Преимущество такого технологического процесса — в скорости и низкой стоимости изготовления, возможности покрывать частицами большие площади и уже сейчас масштабировать его на реальные практические задачи. Статью об этом исследователи ДВФУ и ДВО РАН опубликовали в Optics Letters.

С помощью напечатанных лазером кремниевых «нано-блоков» можно управлять основными характеристиками падающих на них электромагнитных волн оптического диапазона — амплитудой, спектром, диаграммой направленности и другими. Благодаря этому можно получить картинку, добившись фокусировки оптического излучения или замаскировать поверхность, полностью подавив распространение оптического излучения в требуемом направлении.

Из массивов кремниевых наночастиц, напечатанных лазером на подложке, формируются так называемые «метаповерхности», области применения которых весьма обширны. Они включают в себя новые вычислительные технологии (чипы фотонных компьютеров), сенсоры, многочисленные устройства на основе оптических элементов, например, VR-очки. Последние могут стать намного тоньше, легче и дешевле в производстве благодаря сверхтонкой оптике, реализованной на основе «метаповерхности» всего лишь из одного упорядоченного слоя кремниевых наночастиц.

«Применив лазерную печать, можно получать элементы плоской оптики толщиной всего в одну частицу. Например, микролинзы или дифракционные решетки, которые используют для поляризационных линз солнцезащитных очков, оценки качества воздуха или изучения звезд, когда на основании анализа излучаемого спектра можно понять их химический состав», — говорит первый автор работы, аспирант ДВФУ и младший научный сотрудник ИАПУ ДВО РАН Сергей Сюбаев.

Благодаря разработанной технологии кремниевыми полусферами быстро и дешево удается покрыть большие площади подложки. Кроме того, в каждой точке поверхности можно контролировать размер и свойства наночастиц двумя способами: активно, с помощью диаметра лазерного пучка, и пассивно, с помощью толщины изначальной кремниевой пленки. Подобный контроль значительно затруднен при альтернативных коммерческих технологиях изготовления частиц и нужен, чтобы эффективнее управлять электромагнитными волнами.

«Кремний — дешевый материал, который обладает оптимальным соотношением показателя преломления и оптических потерь, а также химической устойчивостью к условиям окружающей среды. Это идеальный кандидат для устройств нанофотоники, работающих с видимой области спектра, в том числе для оптических элементов носимых гаджетов и VR-устройств», — рассказал руководитель исследования, старший научный сотрудник Тихоокеанского квантового центра ДВФУ, старший научный сотрудник ИАПУ ДВО РАН Александр Кучмижак.

Ученый отметил, что поиск экономически эффективных и гибких технологий получения наноструктур из кремния — это общемировой научный тренд, за которым стоят новые перспективы развития нанофотоники. Лазерная печать кремниевых метаповерхностей — одна из таких технологий.

Разработка материалов с новыми свойствами для разных областей применения — одно из приоритетных направлений Стратегии научно-технологического развития РФ и основных исследовательских направлений в ДВФУ, которое университет реализует в сотрудничестве с Российской академией наук.

Недавно ученые ДВФУ и ДВО РАН разработали материал для опреснения воды: наночастицы диоксида титана, декорированные золотом, поглощают около 96% излучения солнечного спектра и переводят его в тепло. Материал может ускорить испарение воды в промышленных опреснителях до 2,5 раз.

Изображения (полученные сканирующим электронным микроскопом) структурированных массивов микроотверстий с наночастицами в центре, образующиеся при увеличении энергии импульса

Российские физики использовали полностью оптический способ структурирования вещества в наноразмерном масштабе, применив сфокусированные лазерные импульсы кольцевой формы. В результате в тонкой золотой пленке были созданы параболические наноантенны и их массивы, сообщается на сайте Российской академии наук, информирует «Тихоокеанская Россия».

«Мы продемонстрировали замечательную возможность применения полностью оптического подхода для структурирования вещества в наномасштабе и эффективного плазмонного нанозондирования. Результат показывает новые возможности, которые открывает усиливающий эффект взаимодействия структурированного света и структурированного вещества», — приводятся в сообщении слова руководителя проекта Светланы Хониной — профессора кафедры технической кибернетики и ведущего научного сотрудника Самарского Национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева, главного научного сотрудника Института систем обработки изображений РАН.

Результаты исследования можно использовать при создании наносенсоров, распознающих различные биологические и химические вещества, в том числе вредные или опасные, отмечается в сообщении.

Ученые структурировали тонкую плёнку из золота низкоэнергетическими лазерными импульсами кольцевой формы. С помощью остросфокусированных пространственно-структурированных импульсов в пленке создают отверстия («плазмонный отражатель») с золотыми нанодисками («плазмонными антеннами») внутри. В результате получаются «параболические» наноантенны. Сверху на них нанесли монослой красителя, способного фотолюминесцировать — светиться при воздействии на него света разных длин волн.

Физики приложили к получившимся наноантеннам оптическое поле с согласованными размерами луча, неоднородными поляризацией (ориентацией векторов напряженности электрического и магнитного полей) и спектром. В результате произошло ультранизкоэнергетическое плазмонное возбуждение свечения в слое красителя, не сопровождающееся испарением из него жидкости.

Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Optics Letters. В работе принимали участие физики Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (Москва), Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики, Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева, Института систем обработки изображений федерального научно-исследовательского центра «Кристаллография и фотоника» РАН (Самара), Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (Москва), Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (Владивосток), Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета (Владивосток).

Синхротрон

Ученые Института ядерной физики (ИЯФ) Сибирского отделения РАН готовят физический проект синхротрона во Владивостоке и планируют завершить его в течение двух месяцев. Об этом сообщил ТАСС в кулуарах Глобального форума конвергентных и природоподобных технологий в Сочи директор ИЯФ СО РАН Павел Логачев, информирует «Тихоокеанская Россия».

«Сейчас активно обсуждается проект создания синхротрона на Дальнем Востоке, на острове Русский. По мере продвижения этого проекта мы готовим необходимые расчеты, делаем все необходимое, чтобы физический проект этого синхротрона был доступен в ближайшие пару месяцев», — сказал Логачев.

Как сообщалось ранее, президент РАН Александр Сергеев высказал мнение, что строительство синхротрона во Владивостоке должно быть включено в национальный проект «Наука». В рамках нацпроекта «Наука» к 2024 году должен быть завершен первый этап создания исследовательской инфраструктуры уникальных научных установок класса «мегасайенс» «Источник синхротронного излучения 4-го поколения» (ИССИ-4) и Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ).

Синхротронное излучение применяется во многих научных областях: от исследования структуры материалов до изучения новых фармацевтических препаратов и диагностики заболеваний.

Глобальный форум конвергентных и природоподобных технологий проводится в Сочи с 28 по 29 сентября в рамках проекта, разработанного НИЦ «Курчатовский институт» и Организацией Объединенных Наций по промышленному развитию по поручению президента России Владимира Путина.