Новости науки

[Scyther]

В НИТУ "МИСиС" разработали способ получения экологически чистого топлива из отходов алюминия и цветных металлов
https://scientificrussia.ru/articles/v-nitu-misis-razrabotali-sposob-polucheniya-ekologicheski-chistogo-topliva-iz-othodov-alyuminiya-i-tsvetnyh-metallov

Научный коллектив кафедры цветных металлов и золота НИТУ "МИСиС" под руководством приглашенного из Германии профессора Александра Громова разработал способ получать альтернативное экологически чистое топливо (водород) из отходов алюминия и цветных металлов, сообщает РИА Новости. Переработка одной маленькой (0,33 литра) банки из-под газированного напитка по новой технологии даст топливо для 20 метров автопробега.

Дорогие отходы
Алюминий и цветные металлы – самые дорогие отходы в мусорной куче. К необходимости сортировки и переработки такого мусора подталкивает, во-первых, стоимость самих металлов, во-вторых, пропадающая топливная энергия, заключенная в химически активном металлическом алюминии, в-третьих, – забота о безопасности. При складировании алюминиевый лом постепенно окисляется и выделяет в воздух водород – взрывоопасный химический реагент.

Емкость российского рынка алюминиевой тары оценивается приблизительно в 2-3 миллиарда упаковок в год. Вес банки объемом 0,33 литра составляет 15 граммов. Соответственно, в год количество затраченного алюминия приближается к 30-40 тысячам тонн чистого металла. Время жизни такой банки – от нескольких дней до нескольких месяцев. После использования пустая банка, как правило, попадает на свалку, как и другие алюминиевые отходы.

Европейский рынок вторичного алюминия, бесполезно и бесконтрольно выделяющего водород в атмосферу при хранении на свалках оценивается примерно в 9 миллионов тонн (European can market report 2013/2014). Более половины этого алюминия не используется, что в пересчете на энергетический эквивалент равно 130 ТДж (тераджоулей) энергии.

В странах, где существует сортировка отходов алюминия и цветных металлов, применяется технология переплавки во вторичный металл. Например, в Швейцарии утилизируется 90% бытовых алюминиевых отходов (данные за 2017 год). Недостатками этого способа утилизации являются затраты на транспортировку, очистку и переплавку, а также высокая токсичность образующихся шлаков.

Металл для автопробега
Коллектив ученых НИТУ "МИСиС" совместно с коллегами из Института высоких температур РАН предложил использовать отходы алюминия в альтернативной зеленой энергетике в качестве реагента для генерирующей водород системы: "металлический алюминий – вода". В реакции алюминия с водой выделяется свободный водород, который затем можно сжигать или окислять с получением электричества в топливной ячейке. Химическая энергия, хранящаяся в каждой банке алюминия массой 15 граммов, составляет 255 кДж. В пересчете на бензин 255 кДж энергии эквивалентно 20 метрам пробега автомобиля с расходом бензина пять литров на 100 километров.

Алюминий взаимодействует с кислородом и водой довольно медленно. В результате окисления его поверхность покрывается тонкой оксидно-гидроксидной пленкой, которая защищает металл от контакта с окислителем и останавливает химический процесс. По этой причине в предложенной технологической цепочке при окислении алюминия жидкой водой необходима активация процесса окисления. В качестве решения этой задачи коллектив предложил метод механоактивации: измельчение и реагентная обработка алюминиевых отходов, которые приводят к разрушению оксидной пленки.

"Мы предложили систему, которая включает анализ исходного сырья, оптимальные способы измельчения алюминиевых отходов, разработку механизмов и режимов окисления, а также хранения и транспортировки полученного твердого металлического реагента. Мы нашли оптимальные реагенты для окисления алюминиевых отходов, разработали  концепцию аппарата для получения водорода – аналога карбидного генератора ацетилена", — уточнил Громов.

Предлагаемая технология является пожаро- и взрывобезопасной и помогает решить три практические задачи: утилизировать отходы алюминия и других гидрореагирующих металлов; получить практически бесплатный водород из отходов; привлечь внимание к проблеме сортировки и раздельной утилизации мусора.

Водород, получаемый окислением отходов металлического алюминия и других цветных металлов, можно использовать как топливо в портативных источниках электропитания, в транспортных системах и установках малой стационарной энергетики.

Научная статья, обосновывающая новую технологию, опубликована в журнале "Powder Technology". Сейчас коллектив работает над созданием экспериментальной установки и проводит лабораторные испытания.

[Scyther]

Формальдегид не пускают на российский рынок
http://greenevolution.ru/2018/03/21/formaldegid-ne-puskayut-na-rossijskij-rynok-2/

Промышленники настаивают на пересмотре норматива содержания формальдегида в мебели и уверены в безвредности увеличенной «дозы». Но надзорный орган не желает слушать представителей бизнеса.

В Роспотребнадзор представлены несколько научных исследований относительно содержания формальдегида в мебели, сообщил генеральный директор Ассоциации предприятий мебельной и деревообрабатывающей промышленности (АМДПР) Олег Нумеров.

По его словам, в ведомство были переданы как минимум три работы с участием европейских специалистов. Последняя, которую на свои средства заказала крупнейшая австрийская компания Egger в одном из российских НИИ, находится в Роспотребнадзоре уже около трех месяцев, однако ответа ни на нее до сих пор нет.

Нумеров пояснил, что все эти работы доказывают: показателя содержания формальдегида в мебели, который сегодня разрешен российскими нормами (0,01 миллиграмма на кубический метр), невозможно достичь на производстве. Эксперт уточняет, что эти нормы действуют в стране с 1976 года, тогда как европейские нормы позволяют содержание 0,124 миллиграмма на кубический метр и считаются абсолютно безвредными для человека.

По его словам, при существующих в России нормах Роспотребнадзор вполне мог бы остановить всю деревообрабатывающую промышленность и весь импорт. Однако вся продукция в полной мере присутствует на рынке и по документам соответствует предъявляемым требованиям российского законодательства.

Стоит отметить, что формальдегид — токсичный газ, который используется в клеях и лаках для изготовления фанеры и древесно-стружечных плит (ДСП). Испаряясь, этот газ вызывает раздражение кожи, слизистых, повышает риск заболевания острым бронхитом, раком. В качестве симптомов отравления формальдегидом медики называют головокружение, затруднение дыхания, чувство страха, тошноту и слабость.

Ежегодно в Москве отмечают повышение формальдегида в воздухе. В 2015 зафиксировали превышение концентрации отравляющего вещества в 1,5 раза. В 2016 году норма была превышена в два раза.

[Scyther]

В Британии построят приливную электростанцию с системой накопления энергии
http://greenevolution.ru/2018/03/21/v-britanii-postroyat-prilivnuyu-elektrostanciyu-s-sistemoj-nakopleniya-energii/

В Великобритании построят крупную приливную электростанцию, которая будет подключена к системе хранения энергии на основе проточных аккумуляторов.

Европейский консорциум RedT Energy выиграл тендер на создание проекта на основе своей недавней разработке нового (третьего) поколения ванадиевых проточных батарей мощностью 0.6 МВт/3 МВт-ч.

Поставки аккумуляторов системы хранения, по сообщению компании, начнутся уже во второй половине 2018 года.

При этом подробностей о самом проекте «круной» приливной электростанции, кроме того, что она инициирована Евросоюзом, немного. В компании RedT сообщили, что это будет своего рода пилотный проект, который в случае успешных показателей получит поддержку ЕС для распространения по другим странам Европы.

Для приливов характерна цикличность, и максимальная точка «энергоотдачи» прилива наступает приблизительно каждые 6 часов. Исходя из этого, проточные аккумуляторы ежедневно будут накапливать энергию на протяжении двух циклов приливов – отливов. Это позволит уровнять пики генерации энергии, что повысит надежность поставок.

- Приливная генерация обеспечивает регулярные поставки энергии. Они идеально сочетаются с нашей технологией хранения, которая превратит их в круглосуточный стабильный источник энергии, — отмечают в RedT Energy.

До этого проточные батареи производства компании уже успешно работали в синхронизации с солнечными электростанции в Великобритании, сообщает energy-storage.news

[Scyther]

Солнечная энергетика стала самой дешевой технологией генерации в Германии
http://greenevolution.ru/2018/03/21/solnechnaya-energetika-stala-samoj-deshevoj-texnologiej-generacii-v-germanii/

Развитие технологий приводит к значительному снижению себестоимости единицы энергии в солнечной энергетике, которая уже сейчас является самым дешевым видом генерации в Германии.

Институт солнечных энергетических систем (Fraunhofer ISE) Германии опубликовал доклад о приведенной стоимости электроэнергии (LCOE) для разных технологий генерации.

LCOE (Levelized Cost of Electricity) – отношение суммы всех расходов в течение жизненного цикла генерирующих объектов к вырабатываемой также за весь срок службы электроэнергии.

В исследовании подчеркивается, что издержки производства электроэнергии из ВИЭ постоянно снижаются и больше не являются препятствием для выработки безуглеродной электроэнергии.

    Недавно построенные фотоэлектрические системы и материковые ветровые электростанции в благоприятных местах уже дешевле, чем «ископаемые электростанции», и эта тенденция отчетливо усилится к 2035 году, — считает руководитель проекта Кристоф Кост.

Повышение конкурентоспособности возобновляемых источников энергии способствует их быстрому распространению и росту рынков, которые больше не зависят от мер поддержки. С другой стороны, КИУМ традиционных электростанций, вытесняемых ВИЭ, продолжает снижаться, что повышает их удельные затраты. К этому добавляются цены на топливо и CO2.

    Ожидается, что для дополнения стохастических возобновляемых источников энергии на рынке не обязательно будут использоваться самые дешевые технологии традиционной генерации, но такие, которые обладают высокой степенью маневренности, способностью быстро увеличивать и уменьшать нагрузку, то есть предпочтительно электростанции на основе природного газа, — отмечается в докладе.

В докладе Fraunhofer ISE показано, что развитие технологий ведет к значительному снижению себестоимости единицы энергии в солнечной энергетике. Поэтому в среднем солнечные электростанции, даже в условиях не самой благоприятной солнечной радиации в широтах Германии, демонстрируют самый низкий показатель LCOE.

В зависимости от типа установки и глобального излучения, которое в Германии составляет 950-1300 кВт*ч/(м²год), LCOE в солнечной энергетике лежит в границах 3,71 – 11,54 евро-цента за киловатт-час. При этом, по данным Института, уровень капитальных затрат составляет от 600 – 1400 евро за кВт – в зависимости от размеров и ряда других параметров системы

Как сообщалось ранее, по результатам последнего конкурсного отбора в солнечной энергетике Германии, цена 1 кВт-ч впервые упала ниже 4-х евро-центов. То есть можно сказать, что «расчетные показатели» Института подтверждены на практике.

Интервал LCOE в материковой ветроэнергетике: 3,99-8,33 € цента/кВт*ч. Ряд береговых ветропарков производят электроэнергию с меньшими удельными затратами, чем новые угольные или парогазовые электростанции. В офшорной ветроэнергетике, несмотря на высокий КИУМ (до 4500 полных часов работы в год), LCOE значительно выше: 7,49-13,79 евро-центов/кВт*ч, что объясняется высокими капитальными затратами (3100—4700 евро/кВт).

Среди технологий традиционной генерации в ФРГ самой экономичной является генерация на основе (местного) бурого угля, работающая в режиме базовой нагрузки (6450—7450 часов в год). Интервал LCOE здесь: 4,59-7,98 евро-центов за киловатт-час, сообщает renen.ru

Прогноз

С 2030 года LCOE фотоэлектрических систем в кровельном сегменте упадет ниже 4,7 цента за кВт*ч, промышленных объектов — ниже 2,41 евро за кВт*ч.  Капитальные затраты к 2035 году снизятся до 350-815 евро/кВт —  в зависимости от размеров систем.

Материковая ветроэнергетика на немецком рынке не имеет существенного потенциала уменьшения удельных затрат, считают авторы. LCOE будет снижаться, однако невысокими темпами.

Офшорные ветроэнергетика, напротив, имеет значительный потенциал сокращения издержек. Кроме того, ожидается дальнейший рост КИУМ, связанный с технологическими усовершенствованиями. LCOE морских ветровых электростанций снизится до 3,49-10,07 евро-центов за кВт*ч в зависимости от местоположения, что сопоставимо с нынешними показателями солнечной энергетики.

[Scyther]

Ученые НИЯУ "МИФИ" вместе с коллегами из ИФМ УрО РАН разработали наноструктуры, ускоряющие работу электроники
https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-niyau-mifi-vmeste-s-kollegami-iz-ifm-uro-ran-razrabotali-nanostruktury-uskoryayushchie-rabotu-elektroniki

Ученые Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" в сотрудничестве со специалистами Института физики металлов УрО РАН разработали и изучили наногетероструктуры на основе арсенида галлия, способные повысить быстродействие высокочастотных микросхем.

Гетероструктура представляет собой выращенный на подложке слоистый материал из различных полупроводников, обычно используемых в электронике. Современный "квантовый дизайн" позволяет создавать их с теми свойствами, которых требует производство новейших электронных приборов, сообщает РИА Новости.

Быстродействие приборов можно улучшить, повышая содержание индия в "активном" токоведущем слое материала. Увеличение содержания индия позволяет уменьшить массу электронов в структуре, а также увеличить их скорость, поэтому возрастает и быстродействие электронных приборов. Однако это осложняется механическим напряжением кристаллической решётки у прилежащих слоёв.

Физики из Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" решили проблему, нарастив толстый "переходный" слой и постепенно увеличивая содержание индия в составе активного слоя. В итоге ученые довели его почти до 100% при минимуме механических напряжений.

Рост образцов проводился методом эпитаксии – послойного выращивания кристаллически совершенных полупроводников на "виртуальной подложке", у которой при росте переходного слоя постепенно меняется параметр кристаллической решетки.

Ученые подобрали оптимальные условия для выращивания: температуру подложки, конструкцию переходного слоя, толщину и состав активного слоя. Поэтому структуры получились высокого качества, с малым рассеянием электронов и малой (всего 2 нанометра) шероховатостью поверхности.

Электронные свойства созданных в НИЯУ МИФИ образцов измерили специалисты ИФМ УрО РАН. Для этого они провели исследования при низких температурах (от 1,8 Кельвинов или —271,35 °С) в сильном магнитном поле. Это позволило наблюдать в активном слое квантовые эффекты, связанные с высоким содержанием индия, в частности, колебания магнетосопротивления и квантовый эффект Холла (КЭХ), за открытие которого в 1985 году была вручена Нобелевская премия по физике.

По мнению специалистов, данные российских ученых, опубликованные в научном журнале "Journal of Magnetism and Magnetic Materials", позволяют прояснить особенности проявления КЭХ в современных наноструктурах.

"Это, в первую очередь, фундаментальное исследование, – поясняет один из авторов статьи, доцент кафедры физики конденсированных сред НИЯУ МИФИ Иван Васильевский. – Однако мы видим и потенциал его прикладного применения. Он обусловлен, прежде всего, тем, что подобные структуры имеют высокую подвижность электронов и обеспечивают высокие (до 200 ГГц) частоты работы транзисторов и микросхем". 

[Scyther]

Большое тихоокеанское мусорное пятно оказалось во много раз больше
https://naked-science.ru/article/sci/bolshoe-tihookeanskoe-musornoe-pyatno

В районе Большого тихоокеанского мусорного пятна собралось самое большое скопление пластика в мире. Обнаруженное в 1980-х, оно продолжает быстро расти и сегодня покрывает пространство площадью более 1,6 млн кв. км – в разы больше предыдущих оценок. Лорен Лебретон (Laurent Lebreton) и его коллеги из фонда Ocean Cleanup Foundation приводят новые цифры в статье, опубликованной журналом Scientific Reports.

Заметим, что, вопреки расхожим представлениям, пятно не выглядит как «мусорный остров» и со стороны может казаться вполне безобидным. Большая часть пластика взвешена в воде, полупрозрачна, превратилась в триллионы мелких, почти незаметных частиц. Но вместе они – как показали работы, проведенные в океане на пространстве от Калифорнии до Гавайских островов, – дают огромную массу в 87 тыс. т, которая губит морские организмы.



Судно RV Ocean Starr использовалось для сбора объектов среднего и крупного размеров

В ходе исследования использовались 18 траулеров и даже съемка с борта военно-транспортного самолета C-130 Hercules. После сбора и сортировки проб их изучали в лаборатории. Эти данные легли в основу теоретической модели, которая и позволила по-новому взглянуть на впечатляющие масштабы мусорного пятна. Этот мусор в подавляющей своей части состоит из пластика, полиэтилена и полипропилена.

По данным ученых, накопление микрочастиц пластика тихоокеанским мусорным пятном ускоряется экспоненциально, начиная с 1970-х. Тогда содержание такого мусора здесь оценивалось в 400 г/км2, а в 2015 г. его было уже 1230 г/км2. И хотя порядка 75 процентов массы его приходится на крупные фрагменты размерами более 5 см, количество мелких частиц оценивается более чем в триллион.

Авторы сообщают, что около 46% пластикового мусора приходится на старые рыбацкие сети, хотя им попадались фрагменты бутылок и контейнеров, упаковки и канатов, некоторые – с датами вплоть до 1977 г. Все это, взвешенное в воде на пространстве, в три раза превышающем территорию Франции, представляет собой очевидную и крупномасштабную угрозу морским экосистемам и всему океану.

[Scyther]

Почему в будущем мы, вероятно, не сможем летать в космос
https://naked-science.ru/article/video/pochemu-v-budushchem-my-veroyatno-ne

Полеты в космос стали для земной цивилизации чем-то привычным. Тем более удивительно, что вскоре достичь орбиты может быть очень и очень тяжело.

Всему виной космический мусор. Запуски космических кораблей, эксплуатация спутников, строительство орбитальных станций — все это ведет к образованию на орбите огромного количества всевозможных продуктов человеческой деятельности. Уже сейчас в районе низких околоземных орбит вплоть до высот около 2 тыс. км находится приблизительно 220 тыс. техногенных объектов, масса которых в сумме может составлять 5 тыс. тонн.

Множество из этих обломков могут нести смертельную опасность экипажу космического корабля. Совершенно очевидно, что только совместными усилиями страны смогут решить эту проблему.

Замечание Scyther-a: Мусор повсюду: в океанах, на орбите Земли, в космосе, в Арктике, в Подмосковьи, в атмосфере, в скважинах и в карьерах...

[Scyther]

Как достать полезные вещества из древесной коры
https://www.nkj.ru/news/33424/

Березовая кора скрывает в себе очень и очень полезные вещества.

С помощью субкритического метанола из березовой коры можно извлечь пентациклические тритерпеноиды, которые могут пригодиться в самых разных медицинских областях.

В растениях содержится масса полезных веществ, однако часто бывает так, что эти вещества очень непросто извлечь. Например, очень многие деревья содержат так называемые пентациклические тритерпеноиды, которые известны антибактериальными, противовирусными, жаропонижающими и ранозаживляющими свойствами. Кроме того, пентациклические тритерпеноиды положительно влияют на функции печени и отрицательно – на злокачественные опухоли; поскольку они малотоксичны для здоровых тканей, из них, возможно, могли бы получиться перспективные противоопухолевые препараты.

Проблема в том, что пентациклические тритерпеноиды содержатся преимущественно в древесной коре (хотя они также есть в листьях и кожуре фруктов). Что же нужно сделать с корой, чтобы выделить (или, говоря химически, экстрагировать) из нее эти полезные вещества? Очевидно, процедура экстракции должна быть весьма непростой. Тут есть две группы методов.

В первой используют органические растворители, нагревая их с измельченной корой немного выше точки кипения; и в качестве растворителя обычно берут этиловый спирт. Такой способ сравнительно прост, но занимает много времени, и количество извлеченных тритерпеноидов не превышает 70%.

Во второй группе методов кору не просто измельчают, но обрабатывают специальными реагентами, расщепляющими древесину, пропускают через нее ультразвук, и т. д., и лишь после всего этого дело доходит до экстракции. Здесь все происходит быстрее, и тритерпеноидов можно экстрагировать уже не 70%, а 95–97%, но притом приходится выполнять больше манипуляций, кроме того, нужные вещества приходится очищать от реагентов.

Кроме того, говоря о методах экстракции, нужно помнить, что тритерпеноидов существует несколько видов, и разные методы могут достаточно эффективно извлекать одни их разновидности, но не очень эффективно – другие.

Исследователи из Северного (Арктического) федерального университета (САФУ) имени М. В. Ломоносова в своей статье в Russian Chemical Bulletin предлагают более удобный способ выделения полезных веществ из древесной коры – с помощью субкритических растворителей. Напомним, что сверхкритический растворитель – это вещество в особом, сверхкритическом состоянии, когда исчезает различие между жидкой и газовой фазой. В сверхкритическое состояние можно ввести что угодно, если поднять температуру и давление выше критической точки, свойственной конкретному веществу. Характерная особенность сверхкритического состояния – способность к растворению самых разных соединений.

Если же условия немного не дотягивают до критической точки, то говорят о субкритическом состоянии. Например, для воды критическая точка составляет 221 бар и 374 °С, выше этих показателей вода будет сверхкритической, если же температура окажется в промежутке между 100 °С и 374 °С, то вода будет субкритической.

В субкритическом состоянии у многих веществ тоже возникает способность растворять другие вещества, которые в обычных условиях никогда бы в них не растворились. Однако в применении к экстракции полезных веществ из коры субкритические растворители до сих пор почти не изучали, и, как оказалось, зря.

В экспериментах с березовой корой – а в березовой коре содержится чрезвычайно много пентациклических тритерпеноидов – исследователи перебрали несколько соединений и в результате выяснили, что лучше всего для экстракции тритерпеноидов подходит субкритический метиловый спирт, нагретый до 100 °С (напомним, что температура кипения у метанола равна 64,7 °C).

Метиловый спирт позволяет извлечь самые разные тритерпеноиды из коры и сделать это быстро. Возможно, именно благодаря новому методу экстракции пентациклические тритерпеноиды станут более доступны для биологических и медицинских лабораторий.


Замечание Scyther-a: древним химическим и медицинским препаратом, получаемым из коры березы является деготь.

Дёготь – это тёмный смолистый жидкий продукт, получаемый путём сухой перегонки дерева, торфа или каменного угля. По внешнему виду дёготь - густая, маслянистая неклейкая жидкость чёрного цвета, с голубовато-зеленоватым или зеленовато-синим отливом в отражённом свете, со специфическим нерезким запахом и острым вкусом. Растворяется в щелочах и в спирте. Легче воды и потому в ней растворяется плохо.

В косметических целях березовый дёготь используют в качестве составной части. Он неплохо помогает в уходе за волосами: помогает остановить выпадение волос, нормализует функционирование сальных желез, избавляет от повышенной жирности, способствует очищению кожи от разного рода высыпаний, шампунь с дёгтем хорошо борется с перхотью.

На Руси различали несколько видов дёгтя:

• Берестняк и дёготь-сырец. Это чистый берёзовый дёготь.
• Осиновый дёготь — получается из осиновой коры и отличается от берёзового острым специфическим запахом.
• Дёготь-перегон (половинчатый), духовая смола, половик, половинщик, шушмин — смесь сосновой смолы с берестовым дёгтем. Цвет — чёрный с небольшим зеленоватым отливом, содержит большое количество креозота. Употреблялся очень широко для колёсной смазки, при строительстве.
• Коленица, или коленика — это последний выгон из остатков, плохой и грязный сорт дёгтя.
• Смольё — плохой берёзовый дёготь, остатки выгонки, с примесью смолы (сосновой, еловой).
• Колёсный дёготь — смесь чистого берёзового дёгтя с хвойной смолой.
• Паровой дёготь — казанный, получается перегонкой бересты в казанах и охлаждением пара в охладнике.
• Дёготь ямный первого тока — чистый дёготь.
• Дёготь корчажный — чёрный, низшего разбора.
• Смола-дёготь — получается из смеси сосновых и берёзовых плах.
• И другие.

[Scyther]

Курчатовский институт создает магнитный холодильник высокой мощности
http://greenevolution.ru/2018/03/27/kurchatovskij-institut-sozdaet-magnitnyj-xolodilnik-vysokoj-moshhnosti/

Магнитную холодильную машину, обладающую коэффициентом полезного действия порядка 85%, разрабатывают в Курчатовском институте, сообщил руководитель отделения сверхпроводимости института Виталий Круглов.

Наиболее распространенные сегодня в промышленности парокомпрессионные холодильники используют эффективно лишь не более трети энергии.

В парокомпрессионных холодильных машинах тепло отводится от охлаждаемой среды к рабочему телу в испарителе, которое при этом закипает и частично испаряется. Компрессор отбирает образовавшийся пар и направляет его в конденсатор, где пар превращается обратно в жидкость и доставляется в испаритель, чтобы «отобрать» у охлаждаемой среды очередную порцию тепла.

Работа новой машины будет основана на магнитокалорическом эффекте — изменении температуры магнитного рабочего тела при изменении внешнего магнитного поля. Он должен будет обладать меньшими габаритами и массой, а рабочие части будут очень долговечными за счет низкой частоты их работы, сообщает news.rambler.ru

[Scyther]

Лазер превращает диэлектрик в проводник
https://www.nkj.ru/news/33449/

Цветом показана вероятность обнаружить два электрона запертыми на узле в зависимости от времени (по горизонтали) и величины межэлектронного взаимодействия (по вертикали). Лазерное поле переключает систему из моттовского состояния (синее) в проводящее (желтое)

Диэлектрики бывают разными, и некоторые из них можно превратить в проводники, облучив интенсивным светом.

Физики впервые теоретически описали, как будут вести себя так называемые моттовские диэлектрики под действием сверхкоротких и очень мощных лазерных импульсов и как должен выглядеть спектр отраженного от их поверхности излучения.

Расчеты показывают, что в этом случае диэлектрик будет превращаться в проводник. В перспективе это явление можно будет использовать для электроники, исследований быстрых процессов и квантовых состояний в веществе. Результаты совместной работы сотрудников физфака МГУ, Российского квантового центра и немецкого Института нелинейной оптики и спектроскопии имени Макса Борна опубликованы в журналеNature Photonics.

Диэлектрики – вещества, которые плохо проводят электрический ток, поскольку в них мало свободных электронов, способных легко перемещаться и переносить заряд. В обычных диэлектриках это связано с особенностями распределения электронов по энергетическим уровням, которые возникают в поле кристаллической решетки. Описывает это один из основных разделов квантовой физики – зонная теория.

Моттовские диэлектрики отличаются от обычных тем, что ток в них не может течь совсем по другой причине, из-за сильного взаимодействия между электронами. В них движению электронов, способных создать ток, «мешают» другие электроны, находящиеся на соседних атомах. Своим отталкиванием они «запирают» каждый электрон на своём атоме и делают вещество диэлектриком. Названы они в честь английского физика Невилла Ф. Мотта, лауреата Нобелевской премии 1977 года, который в 1949 году объяснил их возникновение. Моттовские диэлектрики (как правило, это оксиды переходных металлов, например, NiO) перестают проводить ток при охлаждении, когда взаимодействие между электронами становится более существенным.

Эксперименты по воздействию света на вещество начались около 20 лет назад. Но необходимость учитывать взаимодействие электронов затрудняла теоретическое изучение процессов в моттовских диэлектриках. Поэтому до сих пор рассматривались единичные атомы или молекулы с целью изучить поведение электронов на орбиталях атомов. Но никто не занимался изучением поведения самих моттовских диэлектриков в сверхсильном световом поле. Однако последние лет пять экспериментаторы начали переключаться на твердое тело, на кристаллы. Здесь картина намного сложнее, поскольку это многоэлектронная задача, где взаимодействующие электроны влияют на проводимость.

Авторы работы исследовали, как такие материалы будут реагировать на вспышки мощного фемтосекундного лазера, и моделировали, как должен выглядеть спектр отраженного от поверхности излучения, поскольку на его свойства влияют характеристики материала. Под действием сильного переменного поля лазерного луча, падающего на поверхность моттовского диэлектрика, состояние электронов в нем изменяется. Их кинетическая энергия возрастает, и материал теряет свойства диэлектрика. Процесс можно исследовать с помощью так называемой спектроскопии высоких гармоник.

Метод заключается в том, что на материал направляют очень короткие, длиной в десятки или сотни фемтосекунд (10^-15 с), импульсы лазера с заданными характеристиками. При отражении луча от материала эти характеристики изменяются, в том числе часть фотонов приобретает в десятки раз большую энергию и частоту колебаний, чем фотоны исходного импульса (это называется генерацией высоких оптических гармоник). По изменению характеристик луча можно судить о свойствах материала.

Это первая попытка теоретического исследования того, как многочастичная физика будет себя проявлять при генерации сверхвысоких оптических гармоник. Продолжение исследования, по мнению авторов работы, зависит от экспериментального обнаружения предсказанных явлений. Тогда и будет ясно, куда двигаться дальше, в первую очередь, в описании конкретных результатов экспериментов.

[Scyther]

В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима
http://innovanews.ru/info/news/realty/16148/

26 марта, в Японии, неподалеку от Йокогамы официально открылся умный город Цунасима, над созданием которого несколько лет трудился концерн из восьми крупных японских компаний.

В отличие Фуджисавы, другого японского «умного» города, открытого Panasonic в 2014 году и концептуально напоминающего одноэтажную Америку, Умный город устойчивого развития Цунасима (именно так именуется проект) — это квартал смарт-мегаполиса будущего.

На его территории расположились многофункциональное административное здание, экологичный жилой комплекс, «умный» торгово-развлекательный центр, научно-исследовательская лаборатория Apple, студенческий кампус Университета Кейо, водородная зарядная станция и другие футуристические объекты.

В перспективе Цунасима станет инкубатором, тестовой площадкой и реальным воплощением инноваций в бизнесе, образовании и повседневной жизни.

    Конечно, здесь все еще не будет летающих такси из футуристических фильмов. Но многие технологии, реализованные в «умном» мегаполисе, не имеют аналогов.

Для развития Цунасимы и управления городской инфраструктурой будет использоваться платформа информационного моделирования Smart City Information Modeling (SCIM), разработанная компанией Obayashi, одной из ведущих конструкторских фирм Японии. Система SCIM представляет город в виде интерактивной 3D-модели, постоянно получающей данные с датчиков и камер, установленных в различных точках Цунасимы (об энергопотреблении, количестве людей, транспорта и т.д.). Благодаря этому платформа SCIM может визуализировать «умный» город с самых разных точек зрения.

Сенсоры Panasonic, установленные на территории Цунасимы, могут постоянно отслеживать состояние окружающей среды: температуру, влажность, ультрафиолетовое излучение, количество осадков., уровень CO2, количество взвешенных частиц и пыльцы. На основе полученной информации можно будет корректировать ассортимент торгового центра и предлагать жителям и гостям Цунасимы актуальные услуги. Например, при повышении уровня пыльцы в воздухе (началось цветение растений) в аптеку смогут завезти дополнительные лекарства для аллергиков или маски.

Сенсорные камеры Panasonic Vieureka со встроенной видеоаналитикой смогут отслеживать и в обобщенном виде (для защиты права на личную жизнь) визуализировать количество, половозрастной состав посетителей города и другую полезную информацию.

Инфракрасные датчики Panasonic Grid-EYE смогут фиксировать нахождение людей в тех или иных точках и с помощью особого алгоритма выстраивать «тепловые карты», определяя места массового скопления, популярные маршруты и многое другое. Датчики также позволят создавать комфортный микроклимат в помещениях.

Уже с апреля 2018 года умный город перейдет из стадии планирования к непосредственному функционированию. В самом сердце Цунасимы начнет работу многофункциональный административный центр, совмещенный с центром обеспечения безопасности (поддерживается компанией ALSOK). На территории города будут тестироваться охранные системы нового поколения на базе искусственного интеллекта и других технологий. Служба пассажирских перевозок Sunautas из Йокогамы организует систему кар-шеринга и аренды велосипедов. Honda Motor запустит систему шеринга автомобилей на топливных ячейках.

Большое значение будет уделено созданию инноваций. Корпорация Panasonic и Университет Кейо организуют специальные студии для обмена идеями и диалога представителей бизнеса, науки, местного сообщества и властей. Наиболее перспективные идеи планируется дорабатывать до готовых бизнес-моделей и коммерциализировать.

«Энергоцентр», расположенный в самом сердце города, будет регулировать производство и потребление электричества, обеспечивая коммерческие и жилые объекты экологически чистой энергией и резервным энергоснабжением в случае природных катаклизмов. Высокоэффективная система теплофикации компании Tokyo Gas Group на основе бытового газа будет использоваться для производства электричества, обогрева домов и нагревания воды.

    Поставки газа будут осуществляться по специальным сейсмоустойчивым газопроводам среднего давления, которые не прекратят работу даже в случае природных катастроф.

Созданная при участии корпорации JX Nippon Oil & Energy водородная заправочная станция будет обслуживать экологичные автомобили на топливных элементах. Для обеспечения безопасности здесь будут использоваться разнообразные сенсоры, сейсмоустойчивые материалы и конструкции.

Традиционные принципы японской культуры в сочетании с современными технологиями позволят создать здоровую и безопасную среду для жизни и работы студентов из разных стран в Международном кампусе Университета Кейо. Его помещения будут легко адаптироваться под любые задачи, благодаря контроллерам света, регулирующим освещение, а также системам Space Player – уникальному симбиозу технологий освещения и проецирования, позволяющему преображать пространства с помощью проекций и архитектурного освещения (микромэппинга). Промышленные воздухоочистители обеспечат чистоту воздуха, быстро удаляя из атмосферы микроорганизмы, вирусы и вредные вещества, а системы светодиодных указателей облегчат коммуникацию среди учащихся и гостей.

В «умном» торгово-развлекательном центре от компании UNY жители и гости Цунасимы смогут приобрести продукты и товары, забрать заказы из онлайн-магазинов. Энергоснабжение центра обеспечат солнечные панели; система кондиционирования будет использовать избытки тепла, полученные при генерации электричества городским „Энергоцентром“. Система светодиодных указателей позволит получить данные о магазинах и товарах, ситуации на дорогах, прогноз погоды, предупреждения о стихийных бедствиях и указания по эвакуации в случае ЧП. Мультиязыковые системы перевода помогут иностранцам ориентироваться в торговом центре.

Специально для жителей Цунасимы построен «умный» многоквартирный жилой комплекс. Каждая квартира будет оборудована системой Smart HEMS и бытовыми аккумуляторами, благодаря которым жители смогут вести экологичный образ жизни без ущерба своим привычкам и комфорту. Подключенные к лифтам аккумуляторы обеспечат их непрерывную работу даже в случае перебоев на внешних линиях электропередач.

[Scyther]

Ученые научились эффективно и безопасно перерабатывать пластиковые отходы
http://greenevolution.ru/2018/03/28/uchenye-nauchilis-effektivno-i-bezopasno-pererabatyvat-plastikovye-otxody/

Ученые применили инновационный растворитель NMP, который выделяет токсичные пары только при нагревании до очень высоких температур. Он предназначен для обезвреживания отходов, которые остаются после эксплуатации холодильников, телевизоров, компьютеров, мобильных телефонов и игровых приставок.

В то время как стеклянные и металлические элементы этих устройств можно без труда пустить во вторичное производство, пластиковые детали скапливаются в центрах по переработке мусора.

- Бутылки из под воды или молока могут быть легко превращены в такую же тару, так как они изготавливаются из простых полимеров, − говорит один из авторов статьи, опубликованной в журнале ACS SustainableChemistryandEngineering, Б. К. Шарма (B.K. Sharma). – А такие изделия, как, например, чехлы для мобильных телефонов, имеют более сложный состав, и из-за того, что до сих пор не существует безопасных способов их утилизации, они сжигаются или отправляются на свалки.

- Процесс растворения промышленных полимеров не отличается от процесса производства твердых конфет, − говорит соавтор работы, инженер Шрирам Чандрасекаран (Sriraam Chandrasekaran). – Вы растворяете кристаллы сахара в воде, позволяя жидкости ими насыщаться, а затем ее испаряете, и конфета становится твердой. В нашей лаборатории вместо сахара используется пластик, а вместо воды – сильный растворитель.

Самым сильным химикатом для растворения синтетических элементов сегодня считается вещество DCM, которое при комнатной температуре выпускает в воздух карциногены. Ученые же применили растворитель NMP, который выделяет пары только при нагревании до 180 градусов Цельсия, что выше температуры, необходимой для расщепления полимеров. Более того, этот метод позволяет конденсировать растворитель для повторного использования снова и снова, и это делает переработку смешанных пластиковых отходов не только простой, но и экологически безопасной. А остатки полимеров можно будет преобразовать в недорогое топливо с помощью термохимического процесса, называемого «пиролизом».

Таким образом, американские специалисты стали первыми, кто продемонстрировал нетоксичный, безвредный и эффективный химический растворитель для извлечения отдельных полимеров из сложных смесей. Они протестировали свою технологию в масштабах лаборатории, но в скором времени планируют пустить полученные способом испарения полимеры в промышленное производство, сообщает econet.ru

[Scyther]

В России создан новый суперкомпьютер
http://www.mk.ru/science/2018/03/28/v-rossii-sozdan-novyy-superkompyuter.html

Он назван в честь академика Говоруна.

Академик Российской академии наук Григорий Трубников рассказал, что в Дубне создан суперкомпьютер, который имеет шансы войти в число лучших российских компьютерных систем своего класса. Машина получила имя в честь академика Николая Говоруна, математика и бывшего главного редактора издававшегося в Советском союзе журнала под названием «Программирование».

Как отмечают создатели суперкомпьютера, одной из стоящих перед ним задач будет произведение расчётов в рамках проекта NICA. Речь идёт о коллайдере протонов и тяжёлых ионов, строящемся с 2013 года на базе Лаборатории физики высоких энергий им. В. И. Векслера и А. М. Балдина Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Также «Говорун» может использоваться для решения задач, выполняемых в кооперации с ЦЕРН и другими мировыми научными и исследовательскими центрами.

Теоретическая пиковая производительность машины оценивается в один петафлопс, (квадриллион операций с плавающей запятой в секунду) в одинарной точности и 500 терафлопс в двойной точности. Стоит отметить, что первый «терафлопсовый» компьютер в мире появился менее десяти лет назад. На сегодняшний день менее десяти суперкомпьютеров имеют мощность выше десяти терафлопс.

По данным на июнь 2017 года два самых мощных суперкомпьютера в мире находятся в Китае — с большим отрывом лидирует Sunway TaihuLight, производительность которого достигает 93 терафлопс, за ним следует Tianhe-2 (более 33 терафлопс). Среди 500 суперкомпьютеров в соответствующем рейтинге 202 являются китайскими, а 143 — американскими. Все европейские страны вместе взятые представлены в рейтинге меньшим количеством компьютеров. Россия заняла 63, 227, 412 позиции в топ-500. В прошлом российская техника в подобных списках была заметно выше, а Китай представлен значительно более скромным количеством вычислительных машин.

[Scyther]

На российскую науку уронили метеорит: конфликт между ФАНО и РАН продолжается
http://www.mk.ru/science/2018/03/27/na-rossiyskuyu-nauku-uronili-meteorit-konflikt-mezhdu-fano-i-ran-prodolzhaetsya.html

Хотя чиновники и академики честно пытались помириться

Российская наука по-прежнему на перепутье. Начиная с 2013 года, когда кто-то, по выражению заместителя главы ФАНО Алексея Медведева, «уронил на нее метеорит» в виде реформы РАН, президиум Академии наук до сих борется за возвращение ей особого, государственного статуса. Этот статус даст академикам больше полномочий по контролю за научной деятельностью институтов. Пока этот контроль в руках «менеджеров» - Федерального агентства научных организаций, к которым, согласно 253-му Федеральному закону, перешли все институты РАН. И ФАНО свои позиции упорно не сдает.

В общем покоя и полного взаимопонимания в научном мире как не было, так и нет. Что еще раз подтвердила и очередная, четвертая сессия Конференции научных работников РАН, которая состоялась во вторник в Физическом институте им. Лебедева. На ней присутствовала корреспондент «МК».

Острое противостояние ученых со своим формальным начальством из ФАНО наблюдается на каждой конференции научных работников. К примеру, уже который год здесь поднимается вопрос о несогласии с наукометрией (оценка качества работы по числу публикаций). Особенно не согласны с ней гуманитарии, словесники и те, кто разрабатывает потенциально секретное оружие. Филологи не имеют возможности обсуждать на страницах высокорейтинговых научных журналах на английском языке свои работы о тонкостях русского языка, а те, кто работает на оборонку, не видят смысла раскрывать потенциальным противникам свои секреты. Но это частности. Главное, что в результате преобразований четырехлетней давности в России вообще размывается функция науки, как силы, ведущей общество к процветанию. Новые управленцы далеки от науки, а потому, по мнению многих, ведут ее не туда, куда надо. Об этом говорили многие выступавшие.

Однако выступивший на сессии президент РАН Александр Сергеев попросил немного сбавить конфронтационный тон выступлений, напомнив собравшимся, что с власть предержащими надо работать, а не воевать. Вспомнив свою предвыборную программу, он отметил, что первый ее пункт, касающийся установления этого консенсуса, почти выполнен. Там, наверху, уже признали, что Россия отстает от мирового сообщества в научно-технологическом развитии (а ведь раньше и этого не было). «Согласны с нами и в том, что для того, чтобы ликвидировать отставание, нам надо развиваться быстрее, чем остальной мир», - сказал Сергеев.- А этому могут поспособствовать только научные организации».

Отметил президент РАН и встречное движение со стороны Кремля, в частности тот факт, что президент Путин внес в Госдуму проект поправок к закону о Российской академии наук (РАН). «Некоторые считают, что они во многом декоративны, - сделал оговорку Александр Михайлович, - однако по-моему, нам с этим бы еще справиться». И тут же пояснил, что имел в виду. В частности, одна из поправок о наделении РАН функцией прогнозирования позволит Академии принимать активное участие в планировании научной деятельности в России и даст право выносить свои предложения на уровень государственной власти. А поправка о том, что РАН становится заказчиком всех научных исследований в стране, причем не только в академических институтах, но и в вузах, и в научных центрах, получилась гораздо убдеительнее, чем академики предлагали! Кроме того в законе о РАН впервые появится графа об Академии, как об основном гаранте научно-технического задела для оборонной промышленности. (вчера вечером стало известно, что Госдума приняла поправки в первом чтении).

Вскоре после выступления Сергеева на сцену перед собравшимися вышел заместитель главы ФАНО Алексей Медведев и начал с сухой презентации успешности деятельности своей организации с кривыми и графиками. Но собравшиеся ждали от него ответов по существу: «Как нам работать, если вы нам не даете этого делать, постоянно заваливая отчетами, вынуждая думать о публикациях, а не о самой научной деятельности?», «Прописано ли в уставе ФАНО право вмешиваться в научный процесс институтов?». Медведев опешил, предпринял попытку уйти от острого разговора, но не получилось... В итоге выдал, что по какой-то части вопросов он отвечать некомпетентен, функции вторгаться в научный процесс в уставе ФАНО не прописано, а наукометрия просто необходима как язык, на которым ученые должны говорить с чиновниками. «Представьте, что мы для вас — трактирщики, а Минобрнауки вообще — замок. Если мы не обоснуем им, если не переведем в нормативы, понимания не возникнет». После этого господин Медведев, видимо решил подсластить пилюлю, высказать полное единение с учеными по вопросу возвращения в академические институты аспирантуры. Правда - надеюсь, по ошибке, а не по незнанию, дважды назвал аспирантуру «магистратурой», чем вызвал иронию в зале. Потом прозвучало и эпичное сравнение реформы науки с упавшим на РАН метеоритом. «Этого бы не произошло, - сказал Медведев, - если бы у Академии была своя позитивная повестка дальнейшего развития».

С ним не согласились почти по Булгакову, который утверждал, что камень просто так ни на кого не падает. Заместитель президента РАН Владимир Иванов сказал, что программа развития академических институтов была, просто ее никто не принял во внимание. «Уж мы то знаем, чьих рук дело этот метеорит!», - сказал в заключении кто-то из зала, наверное, намекая на Михаила Ковальчука, который, по всеобщему мнению, и стал инициатором реформы.

Под занавес первой части заседания участники конференции почти единогласно проголосовали за текст обращения к Общему собранию РАН, которое начинается 29 марта. В нем предложено поддержать основные пункты из известного декабрьского «Письма 400» о срочном изменении статуса РАН и статуса научных институтов, а также о существенном увеличении финансировании академической науки и пр.

[Scyther]

Президент РАН А.М. Серегеев в газете "Коммерсантъ"
https://scientificrussia.ru/articles/intervyu-a-m-seregeeva-dlya-kommersant

Президент Российской Академии Наук в преддверии Общего собрания членов РАН дал интервью "Коммерсанту" в лице Александра Черных.

Вчера в Москве прошла Конференция научных работников — мероприятие, организованное влиятельным академическим «Клубом 1 июля» накануне весеннего собрания РАН. Ученые высказали свои претензии к ФАНО, а представитель агентства — к академии. При этом оказалось, что в своей работе они вдохновляются творчеством одного и того же писателя.

Конференцию открыл директор Институт физики высоких давлений СергейСтишов. «Почти пять лет назад на Академию наук упал метеорит,— начал он с метафоры о реформе РАН.— Академия раскололась на две части, и нам пришили другую голову к телу — ФАНО». Физик пожаловался, что теперь ученых «захлестнул вал бумажек, отчетов, который уже никогда не иссякнет». Он упрекнул агентство, что то не хочет понимать специфику творческой работы ученых: «Апофеоз — введение зависимости зарплаты научного сотрудника от количества написанных им статей». Академик вспомнил молодость, и сравнение оказалось не в пользу ХХI века: «Работая в несвободной стране, в Советском Союзе, я чувствовал себя более свободным». «Мы попали в какой-то кафкианский мир, когда все находятся под следствием и с ужасом ожидают его высшей фазы,— резюмировал он.— Кто читал Кафку, тот поймет».

Как оказалось, в ФАНО тоже уважают Кафку. «Сергей Михайлович привел пример из "Процесса", а я из "Замка" приведу,— сказал ученым первый замдиректора федерального агентства Алексей Медведев.— Мы для вас трактирщики. А Минфин — это Замок, потому что вы туда не попадаете. Это язык, на котором разговаривают с нами. Мы не обоснуем 26 миллиардов дополнительных ассигнований, если не поймем эту логику».

Господин Медведев заявил, что ФАНО удалось выстроить «конструктивное взаимодействие» с академией и «тому есть огромное количество положительных примеров». В качестве одного из достижений он назвал смену директорского корпуса институтов — при участии ФАНО пришли молодые руководители, «которые зададут новую повестку». Удалось не допустить падения числа научных публикаций, продолжал господин Медведев, а ведь в начале реформы были такие опасения. Да, из-за «падающего бюджета» не удалось провести модернизацию инфраструктуры. Но, как минимум, полноценную инвентаризацию все-таки провели. В итоге Алексей Медведев призвал «направить накал страстей в этом зале в позитивное русло».

«Как нам работать, когда вы не даете работать своими административными воздействиями?» — донеслось из зала. Дождавшись, пока стихнут аплодисменты, господин Медведев вежливо предположил, что «это был риторический вопрос». И тут же получил конкретный: «Какой смысл в снижении возраста директоров?» «Главной целью является повысить эффективность…» — начал чиновник, но его перебили вопросом «Что такое эффективность?». В зале поднялся шум, и замглавы ФАНО не выдержал. «Знаете, тот метеорит, который упал на вас, связан с тем, что у академии не было позитивной повестки развития науки,— резко сказал он.— А если и была, то не в публичном пространстве».

Чиновника спас бывший кандидат в президенты РАН академик Роберт Нигматулин. «Я заметил в нашем народе такое стремление "Бей слабых"»,— перехватил он микрофон. «Кто это тут слабый?!» — возмутился зал. «Давайте все-таки смотреть глубже. Что мы уперлись в это ФАНО? — спокойно спросил академик.— Все столбовые пункты реформы были установлены законом, который подписал президент страны. ФАНО не тот орган, который должен быть главным пунктом нашей критики». «Ну, дальше страшно»,— рассмеялся Сергей Стишов.

За чиновников вступился и президент РАН Александр Сергеев: «Поймите, требования, которые диктуются сверху, ФАНО изменить не может. Оно также не может ответить, что эти требования неадекватны».

— Почему? — выдохнул зал.

— ФАНО этого сделать не может.

— Почему?

— Это дело Российской академии наук. Вот я хожу к президенту, к премьеру, к вице-премьеру,— отметил Александр Сергеев.— И говорю, что вот здесь, здесь и здесь неадекватные вещи. И я уверен, со временем их удастся изменить. Но вы поймите — руководитель федерального агентства не может прийти к премьер-министру и сказать, что то, что написано в постановлении правительства,— неправильно.

— Но почему?

Ответа на этот вопрос у физика не было.

— В сентябре 2017 года в своей предвыборной речи вы констатировали, что российская наука «оказалась в долине смерти». Прошло полгода. Удалось ли вам, избранному президенту академии, нащупать выход из этой долины?

— Давайте я поясню, что имел в виду под «долиной смерти». Посмотрите, кто поддерживает науку в развитых, высокотехнологичных странах. Это не только государство, но и бизнес, который получает прибыль от быстрого вывода научных разработок на рынок. В США порядка 80% исследований финансируется бизнесом, в Европе более 50%. А в СССР науку содержало государство. И вот в России в начале нулевых годов тоже была поставлена задача быстро организовать науку как на Западе. Но в итоге оказалось, что государство уже не могло финансировать всю цепочку исследований — а бизнес еще не видел необходимости вкладываться в науку.

Надо понимать, что в цепочке исследований есть три основных звена. Все начинается с фундаментальной науки, за которую ответственность несет государство. Ее результаты используются в поисковых, ориентированных исследованиях. А дальше начинается прикладная наука, , работающий прототип и бизнес готов вкладывать в него деньги.

«Долина смерти» как раз посередине. Фундаментальный результат продемонстрирован и государство говорит – «Ну все, дальше ищите деньги сами». А бизнес отвечает: «Раз прототипа еще нет, я вкладываться не готов».

— И как с этим справляются в других странах?

— А там экономика другого уровня. И в основе high-tech, поэтому бизнес может себе позволить вкладываться в исследования на раннем этапе. Спору нет, сырьевому бизнесу тоже наука нужна — но не в таких объемах. «Сырьевики» не видят, как они могут быстро извлечь профит из вложений в науку. Особенно виден контраст, если сравнивать с IT-компаниями, которые рвут достижения науки просто нарасхват.

— У нас тоже есть «Яндекс», «Касперский», ABBYY…

— Конечно, и как раз со стороны таких компаний отечественные научные разработки вполне востребованы. Но мы же понимаем, что их удельный вес в нашей экономике невелик. Поэтому государство должно заключить договор с бизнесом о том, как выстроить финансирование науки. Иначе мы просто не сможем быстро перекидывать мост от фундаментальных исследований до рынка. А именно это разгоняет экономику.

Поисковая наука – это все еще рисковая область вложений, пусть и не такая, как фундаментальная. Тут 50 на 50, получится или нет. Может стоит предложить такую схему – если разработка не получается, то государство берет издержки на себя. Но если она успешно выходит на рынок, то бизнес должен возместить затраты государству. Например, через активную поддержку этой научной области.

— И государство готово к такому договору?

— Как раз со стороны государства я вижу понимание. А бизнес… С ним нужно говорить конструктивно, объяснять положение дел. В конце концов, господа, вы же пользуетесь достижениями отечественных ученых и инженеров — советских геологов, физиков, металлургов. Надо же возвращать этот долг науке.

— Хорошо, а какие направления в российской науке наиболее перспективны с точки зрения быстрого выхода разработок на рынок?

— Мы говорили уже, что у нас есть достаточно успешные IT-компании. И сейчас в полный рост встает тема искусственного интеллекта. Помните, президент недавно сказал: «Тот, кто станет лидером в этой сфере, будет властелином мира». Очевидно, что уже скоро появятся интеллектуальные системы, которые будут обладать достаточной долей креативности и смогут предлагать решения, не записанные изначально в программе. Это уже на пороге. И у такой технологии огромные перспективы для бизнеса.

Или возьмем сельское хозяйство, которое в эпоху санкций показало свою востребованность и здорово выручило страну. Не только обеспечило продовольствием, но и продемонстрировало, что Россия может полагаться на внутренние ресурсы и преодолевать внешние ограничения. Да, государство правильно спланировало субсидии, поддержало бизнес и получило результат. Но, к сожалению, в этой сфере у нас до сих пор мало используются научные достижения.

Например, мы в академии давно обсуждаем, что нашей огромной стране нужна подробная карта всех посевных площадей. Не просто с межеванием, а с постоянным мониторингом погодных условий, состояния почвы, скорости вегетации растений. Тогда ведь можно будет просто пальцем ткнуть на участок и понять, что правильнее здесь посадить в следующем сезоне.

— Представляю, какой уровень секретности будет в нашей стране у такой карты. И как сложно будет бизнесу получить такие данные.

— Хорошо, а вы представьте лучше, что к такой карте мы подключили искусственные интеллектуальные системы. Которые будут анализировать массив данных, предсказывать урожай, планировать логистику перевозок – да мало ли чего еще. А какой эффект даст роботизация сельского хозяйства! Представьте, каким будет фермер будущего. Он сидит за монитором, спокойно пьет пиво и управляет беспилотниками, которые осматривают поля. Заметил отклонения в росте – поднимает другой беспилотник, чтобы по воздуху доставить удобрения точно на нужный участок. И продолжай пить пиво.

— Я вырос в российской деревне и мне это кажется какой-то утопией, честно говоря.

— Вы, наверное, привыкли к виду агронома, который на велосипеде объезжает поля и рассматривает их с пригорка. Но современные технологии позволяют перейти к точному земледелию, более прогнозируемому. Не забывайте, что на дворе уже XXI век и трактор может быть беспилотным.

Это ведь и стратегический вопрос. Я знаю, что сейчас активно обсуждается вопрос с сахарной свеклой – у нас чуть ли не 100% семян завозят из-за границы. Дождемся следующего раунда санкций, получим запрет на продажу семян – это огромный будет удар. Как мы без сахара? Картофель, куры, сахар – у нас такие приоритеты для обеспечения продовольственной безопасности. Так что есть задача – быстро перейти на отечественные семена.

В общем, модернизация сельского хозяйства может стать новым Большим Проектом страны. Ведь это не только помощь агрокомплексу – это перезапуск промышленности, которой придется научиться делать роботов и тяжелые беспилотники. Одно это даст толчок сразу многим отраслям.

— У меня большие сомнения, что такое масштабные проекты по серийному производству отечественных беспилотников удастся быстро запустить в текущей экономической ситуации.

— Да, может поначалу будет не 100% отечественная элементная база. Но если идеи и основные технические решения будут наши, то и производство подтянется.

Мы недавно провели заседание президиума РАН, посвященное роботизации в медицине. И действительно, пока ситуация удручающая. В тех же США 80% урологических операций делается с использованием роботов-манипуляторов – а у нас на всю страну таких только 26 стоит. Но были доклады и о том, что у нас тоже появляются такие разработки. Как этот процесс ускорить – тот самый вопрос о «долине смерти». Вот где бизнес должен активно помогать. Ведь все понимают, что будущее хирургии за роботизацией.

— А наши медицинские вузы готовы к такому будущему? Готовят ли у нас в стране специалистов, которые смогут использовать этих роботов?

— Голова об этом болит, конечно. У нас недавно было очень интересное совещание по онкологии вместе с министром здравоохранения Вероникой Скворцовой. Обсуждали, какие надо предпринять финансовые и организационные усилия, чтобы выполнить задачу президента — войти в клуб стран, где продолжительность жизни превышает 80 лет. И один из первостепенных вопросов — это кадровое обеспечение. Готовы ли наши вузы выпускать врачей, которые будут работать в современной медицине — роботизированной, молекулярной, генетической? Нет, пока этого нет. И в онкологии этим очень озабочены. Знаю, что есть планы по организации федерального центра обучения онкологов, куда приезжали бы молодые специалисты со всей страны, чтобы несколько лет поучиться. В том числе и у зарубежных преподавателей.

Продление жизни – это тоже большой проект, где есть и другие направления, кроме медицины. Если мы питаемся черт знает чем, если у нас плохая экология — ничего не получится. И российские ученые работают над проблемой существенного загрязнения в городах.

— Последнее время это особенно актуальная тема, как мы видим.

— А ведь это очень высокотехнологическая задача – как наладить переработку отходов и превратить мусор в деньги. На Урале, где много предприятий, над этой проблемой работают научные школы, этим активно занимается академик Леопольд Игоевич Леонтьев. Чтобы не просто нейтрализовать вредные вещества, а превратить их в полезный продукт. И создать роботов, которые смогут сортировать мусор.

— Но как этот процесс внедрить системно? Академик Леонтьев придумывает, как мусор перерабатывать в деньги – а тем временем в Подмосковье просто открывают новые свалки. Такое чувство, что наука и повседневная жизнь — это две совершенно не пересекающиеся реальности.

— Наверное, тут вмешиваются чьи-то экономические интересы. У нас все леса загажены — отходы быстрее и дешевле сгрузить в ближайшем лесу, это никем не контролируется. Я сам недавно искал грузовик, чтобы вывезти мусор с дачного участка после ремонта. Стоит довольно прилично, а начинаешь выяснять, куда отвозят – оказывается, в ближайший овраг.

Конечно, у нас много системных проблем и задач. И президент как раз внес недавно законопроект о полномочиях РАН, где добавилась функция социально-экономического прогнозирования. Академия готова предлагать системные решения и стратегическое планирование. Причем РАН, как мне кажется, наиболее далека от лоббирования чьих-то бизнес-интересов. Не могу сказать, что совсем нейтральна, но наиболее равноудалена. И поэтому сможет независимо оценить все эти проблемы.

— Подумалось, что когда у академии появятся такие полномочия, то к ученым сразу выстроится очередь лоббистов.

— Я согласен, такой риск есть. Но в чем я искренне убежден – наука учит честности. Возьмите математика, который публикует решение теоремы. У него просто нет цели соврать, он максимально открыт для проверки. Что самое главное для ученого? Репутация, престиж. Если ученого поймали на вранье – это приговор, это остается с ним навсегда.

— Опыт «Диссернета» показывает, что многих это совершенно не заботит.

— Если им плевать на научную репутацию – то это и не ученые вовсе. Такие люди строят свою карьеру в других вертикалях. Если человек, который занимается наукой, пойман «Диссернетом» — это просто конец, понимаете? Ну а какому-то региональному руководителю, купившему научную работу, действительно будет все равно, даже если его уличат. У него другая совсем шкала ценностей.

В большинстве своем ученые – люди честные и порядочные. Которые изначально выбрали карьеру, не связанную с обогащением. И поэтому академия наук может и не кристально беспристрастный арбитр, но, все-таки, наиболее далекий от сиюминутных местнических интересов. Поэтому власть прямо сказала – прогнозируйте, вы нам нужны, готовьте стратегии, будем вас слушать.

— Но будет ли? Я помню, как группа экспертов долго готовила для правительства «Стратегию-2020», из которой мало что было выполнено.

— Я понимаю ваш настрой. Но стратегии часто не выполняются, потому что у разработчиков нет конкретных инструментов. А у нас, благодаря поправкам президента, появляется право внесения стратегических предложений прямо на уровень органов госвласти. И власть должна будет взять их на дальнейшую проработку.