6 ebatavalist instrumenti ja seadet, mida kasutatakse Venemaa teaduslaborites
Varia / / November 03, 2023
1. Kosmosetehas biokeemiliste molekulide sünteesiks
Eksperimentaalne seadistus võib luua ruumi laboritingimustes. Või täpsemalt reprodutseerida enda sees tingimusi universumi erinevatest punktidest – näiteks tähtede tekkekohtadest või külmadest molekulaarpilvedest. Tasakaalukas Samara teadlased on sellise paigaldise paigaldanud ja see peaks toimima 2023. aasta lõpuks. Tehases tehtavad katsed viiakse läbi SF FIANi laboratoorse astrofüüsika keskuses. Installatsiooni abil plaanivad teadlased uurida, kuidas tekivad ruumis keerulised orgaanilised ühendid ja katsetada paljutõotavaid materjale satelliitide, rakettide ja kosmoseaparaatide katmiseks kiirguskindluse osas.
Tehase tööpõhimõte on järgmine: võimsad pumbad loovad sees ülikõrge vaakumi ja regulaatorid seavad vajaliku temperatuuritaseme vahemikus –269 kuni +76 ºС. Disaini põhielemendiks on hõbedane peegel suurusega 1 cm². Katsete ajal kaetakse see nagu tähetolmu osakesed õhukese jääkihiga ja seejärel kiiritatakse täpselt footonite, elektronide ja muude osakeste kiirtega. Teadlased eeldavad, et selle tulemusel on neil võimalik saada bioloogiliselt olulisi molekule, mis on sarnased universumis moodustuvatele. Ainult kordades kiiremini: kümme tundi tööd tehases oleks ligikaudu võrdne miljoni aasta kiirgusega kosmoses.
2. Kalakasvatusettevõte suletud veevarustuse jaoks (RAS)
Sellised Seal on Põllumajandus- ja veemajanduse geneetiliste tehnoloogiate noortelaboris VIZH, mis sai nime akadeemik L. TO. Ernst. Kalade haudejaam on tehisreservuaaride süsteem, milles kalad kasvavad viljastatud marjadest täiskasvanud liikideks. Paigalduse põhiomadus on see, et sealset vett ei pea pidevalt uuendama ja puhastama. Selle seisukorra eest vastutab mitmeastmeline erinevate filtrite süsteem. Sellise seadistuse korral kasvavad kalad kiiremini ja nende hooldamiseks kulutatakse vähem ressursse kui akvaariumis.
Muidugi pole see vajalik teadlaste tulevase lõunasöögi valmistamiseks, vaid elurikkuse säilitamiseks. Nüüd töötavad Peterburi teadlased tuuraga. Installatsioonis asus rohkem kui 300 isendist koosnev Siberi tuura eksperimentaalne populatsioon. Üldiselt on teadlased kogunud erinevate kalaliikide geneetilise materjali proove. Näiteks on juba olemas sterleti pass, mis koosneb 12 mikrosatelliidimarkerist (lõigud DNA-s). Sellised andmed aitavad aretustööl - isendite tõupuhast on lihtsam määrata.
Geenitehnoloogiate noorte labor Peterburis avati 2022. aastal toel. riiklik projekt "Teadus ja ülikoolid". Ja mitte ainult tema. Rahvusliku projekti olemasolu ajal Venemaal ilmunud 740 laboratooriumi noorte teadlaste juhtimisel. Kõik need organisatsioonid on varustatud kõrgtehnoloogiliste seadmetega ning on spetsialiseerunud erinevatele teadusvaldkondadele – biomeditsiinist ja füüsikast agronoomia ja majanduseni. 2024. aasta lõpuks plaanivad nad riikliku projekti “Teadus ja ülikoolid” raames avada 900 noortelaborit: kaks kolmandikku nende töötajatest on alla 39-aastased.
Vaata laboreid
3. Kompleks molekulaardetektoritega
Installatsioon tegeleb andmepüügiga - see on omamoodi kalapüük, ainult ahvenate ja karpkala asemel on kompleks saaki üksikud biomakromolekulid: valgud või nukleiinhapped. Teadlased soovivad selliseid osakesi kasutada haiguste varajaseks diagnoosimiseks või nende ennetamiseks.
Venemaal on ainult üks selline kompleks - UNU (ainulaadne teadusinstallatsioon) "Avogadro". See asub V. järgi nimetatud biomeditsiinilise keemia uurimisinstituudis. N. Orehhovitš. Teadlased on juba kohal kindlaks määratud biomakromolekulide võrdlusrühm, mida võib pidada terve inimese normiks. See tähendab, et nad lõid tõelise "tervise molekulaarse portree". Just sellega saab matemaatilisi algoritme kasutades võrrelda inimeste testitulemusi – otsida markereid, mis annavad märku ravi või elustiili korrigeerimise vajadusest.
4. Muhvelahi
Selle paigaldusega pirukaid ja pitsasid ei valmistata. Muhvelahju on vaja materjalide desinfitseerimiseks, monokristallide loomiseks ja uuringute läbiviimiseks. Selle sees on kaitsekest, mis ei lase põletataval esemel kokku puutuda kütuse ja põlemisproduktidega.
Muhvelahjud pole teaduskeskustes haruldased. Näiteks tema kasutada SUSU postindustriaalse aglomeratsiooni keskkonnaprobleemide laboris. Sealsed teadlased otsivad lahendusi keskkonnareostuse vähendamiseks suurlinnades, kus asuvad tehased ja tööstusettevõtted. Selleks töötavad teadlased välja uusi materjale, näiteks kaasaegseid filtreid vedelike ja gaaside puhastamiseks.
5. Robotelement mitmeteljeliseks 3D-printimiseks
Selline süsteem mitmeteljelise printimise harjutamiseks Seal on Permi Polütehnilise Ülikooli uurimislaboris “Bioühilduvate materjalide ja seadmete mehaanika”. Selle tehnoloogia eripära seisneb selles, et see võimaldab luua objekte, sulatades materjali etapiviisiliselt – kihid võivad olla mitte ainult tasased, vaid ka ruumilised. Permi labori robotrakk sobib töötamiseks erinevate insenertehniliste “tintidega”, näiteks PEEK, Ultem, PA, PSU.
Seda ja teisi vahendeid kasutades uurivad polütehnikumi teadlased biomaterjalide füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi ning otsivad meetodeid nende kontrollimiseks. Üks nendest saavutusi — matemaatilise mudeli väljatöötamine inimese naha kasvatamiseks. See on kasulik nii 3D-implantaatide loomisel kui ka haiguste, sealhulgas kartsinoomi, nagu epiteelivähi nimetatakse, uurimiseks.
6. Meditsiiniliste implantaatide tootmise koht
See luuakse TSU superelastsete bioliideste laboratooriumi baasil. Seal testitakse Implantaatide valmistamiseks on kaks meetodit: selektiivne laserpaagutamine (SLS) ja otsene laserkasv (DLG). Esimest on meditsiinis kasutatud pikka aega, teist aga mitte. Siiski on PLV-l mitmeid potentsiaalselt kasulikke funktsioone. Näiteks võimaldab see luua keerukate sisestruktuuride ja ebatavalise kujuga struktuure – seda ei kasutata ilma põhjuseta auto- ja lennutööstuses.
Katsete materjalideks on erinevad meditsiinilised sulamid, mille Tomski teadlased on juba välja töötanud. Nad kavatsevad luua 3D-tooteid, mis suudavad parandada luudefekte. Lisaks trükkimisele endale testivad TSU spetsialistid implantaatide biosobivust inimkehaga, uurivad nende funktsionaalsust ja muid omadusi. Teadlaste eesmärk on muuta 3D-implantaadid võimalikult isikupäraseks. Ehk siis sellised, mis vastaksid meditsiiniliste juhtumite spetsiifilistele nõuetele ja inimkeha individuaalsetele parameetritele.
"Megagrant" aitas Tomski ülikoolil laboratooriumi käivitada. See on Venemaa ülikoolide ja teadusorganisatsioonide koostööprogrammi nimi maailmakuulsate teadlastega. Seda rakendab riiklik projekt "Teadus ja ülikoolid". Lõuna-Florida ülikooli dotsent Aleksei Volynsky sai TSU külalisteadlaseks. Megagrandi programm on eksisteerinud alates 2010. aastast. Selle aja jooksul loodi Venemaal 345 maailmatasemel laboratooriumi uuringute läbiviimiseks.
Teaduskeskused on avatud praktikakohtadeks koolinoortele ja üliõpilastele - konkursi võitjatele "Teadus. Kangelaste territoorium». See on spetsialiseerunud võrgumäng, mille kaudu saate tutvuda teadlase elukutsega. Projektis saab osaleda vanuses 10 kuni 22 aastat. Võistlusülesanded on üles pandud platvormile "Heroes.science.rf“, sinna kogutakse ka artikleid ja animeeritud videoid, milles räägitakse lihtsas keeles erinevatest teooriatest ja nähtustest.
Lisateavet teaduse kohta