В прошлом году, по данным Национальной ассоциации инноваций и развития информационных технологий, Нижегородская область заняла третье место среди регионов России с высокой инновационной активностью. В этом рейтинге она уступила только Татарстану и Краснодарскому краю. И этому есть хорошее подтверждение. В нашем регионе инновационные разработки поддерживаются не только грантами, но также в виде субсидий, что дает свои плоды. Корреспондент ИА «В городе N» встретился с нижегородскими молодыми учеными, которые рассказали о своих интересных инновационных разработках.
В КАКИХ УСЛОВИЯХ СОЗДАЮТСЯ ИННОВАЦИИ?
Если говорить об объеме инновационной продукции, то ее доля в регионе сейчас составляет 17%. Это выше, чем в среднем по России, но в Нижегородской области поставлена задачу к 2020 году достигнуть 40% по этому показателю.
Молодые люди, которые занимаются разработками инновационных проектов, могут получить поддержку для развития своего изобретения или проекта на форуме «iВолга», который проводится по поручению Президента РФ. В течение нескольких дней молодые изобретатели доказывают экспертам, почему их инновационные идеи необходимо поддерживать и продвигать. Лучшие проекты в итоге получают гранты. Инновационные проекты находят поддержку не только на молодежных форумах, но и на государственном уровне. Так, в Нижегородской области строят технопарки, чтобы создавать условия для малых инновационных компаний, которые дальше будут зарабатывать деньги.
В регионе разработана программа поддержки развития технопарка «Саров». В нем проводятся исследования, разрабатываются и производятся новые материалы для научного и промышленного приборостроения, автоматических систем управления технологическими процессами. Для развития высоких технологий в нашем регионе продолжает строиться технопарк информационных технологий «ИТ-парк Анкудиновка». В нем уже работают десять резидентов, в ближайшие время планируется размещение еще двадцати компаний. В течение полугода в бизнес-центре технопарка должны открыться межвузовский центр высоких технологий (МЦВТ), патентно-лицензионное бюро и стартовать постоянно действующая венчурная IT-ярмарка. В перспективе будет создан образовательно-ресурсный центр ИТ-парка. Также начнется работа по поддержке компаний-резидентов по принципу «единого окна» и по оказанию консультационных, юридических, маркетинговых и типографских услуг. Планируется, что «ИТ-парк Анкудиновка» будет ежегодно приносить в бюджет Нижегородской области до 1 млрд рублей.
ИЗОБРЕТЕНИЯ НИЖЕГОРОДСКИХ УЧЕНЫХ
На молодежном форуме ПФО «iВолга-2015» нижегородец выиграл грант в 400 тысяч рублей на усовершенствование уникального вездехода, который может передвигаться по любой местности и даже по льду. И еще 11 молодых ученых из нашего города получили грант Президента РФ в размере 600 тысяч рублей на усовершенствование своих разработок.
Санки-вездеход из «Бурана» и «Невы»
Студент НГТУ им. Р. Е Алексеева Иван Тарасов создал санки-вездеход. Сначала он планировал сделать движитель для полноприводных машин, а потом пришла идея сконструировать эту машину. Вездеход может передвигаться по болотам, грязи, снегу и даже по льду. На усовершенствование своего изобретения он получил грант в размере 400 тысяч рублей.
«Гусеничная машина мощностью 7,5 лошадиных сил собрана из различных деталей. Трансмиссия у него, в частности, от российского снегохода «Буран», рама и шасси для подвески самодельные, а двигатель от российского мотоблока «Нева». Мотовездеход может легко подняться на любой склон с углом 45 градусов. Грузоподъемность у вездехода около 200 кг, так что он может одновременно перевозить до пяти человек.
«Сейчас я готовлю документацию для получения патента на изобретение. Осенью я его доработаю, в частности, усовершенствую подвеску и трансмиссию. После этого санки-вездеход смогут подниматься на более крутые холмы»,- рассказал Иван Тарасов.
Робот-труболаз для магистральных газовых труб
Еще одним изобретателем, который представил свою разработку на молодежном форум «iВолга-2015» стал студент того же вуза Никита Прокопенко.
Он вместе с коллегами-студентами создал прибор для диагностики магистральных газовых труб — иными словами, робота-труболаза. Несмотря на то, что молодой человек не получил гранта, он все равно планирует усовершенствовать свою машину.
Осенью прошлого года Никита со своими коллегами посетил выставку МЧС. Там свою продукцию выставляла компания, которая занимается диагностикой газовых труб. Они предложили поучаствовать в конкурсе студенческих работ и разработать машину, которая смогла бы диагностировать неисправности труб диаметром от 150 до 300 см. Студенты согласились.
«Сначала мы решили создать робота, который бы передвигался по трубе с помощью колес или на гусеницах. Но потом мы поняли, что для такого трубопровода машина будет слишком большой и просто в нем не поместится. Мы хотели сделать такого робота, который бы передвигался по трубе без помощи человека. Тогда мы решили, что наша будущая машина будет передвигаться по трубопроводу с помощью давления. Сам робот по конфигурации напоминает пробку. Ее загоняют в трубу, затем в пространство нагоняется воздух, и под таким давлением робот передвигается по ней самостоятельно. У машины есть несколько мембран
из резины. Это позволяет роботу-труболазу обходить небольшие препятствия в трубе, например, камни диаметром 50 см. С помощью этих мембран машина может подстраиваться под определенный диаметр трубы. Если препятствие слишком большое или наклон трубопровода более 30 градусов, робот не застрянет в трубе. В этом случае будет включаться аккумулятор, мембраны будут сжиматься, и машина будет передвигаться дальше, как червяк», — рассказал Никита Прокопенко.
Робот будет искать дефекты в трубе с помощью инфракрасной видеокамеры. В процессе доработки машины студенты планируют установить на нее дополнительное диагностическое оборудование, чтобы обнаружить, например, трещины и пробои в стенках трубопровода. Возможно, это дополнительное оборудование разработчики установят не на самой машине, а на диагностическом снаряде, который будет прикреплен тросом к роботу-труболазу. На машине установлено навигационное оборудование, и можно легко узнать, в каком месте трубы он работает в определенный промежуток времени и сколько метров он уже проверил. Сигнал от него поступает через wi-fi. На данный момент навигационное оборудование позволяет определить место нахождения робота в трубе с точностью до метра.
«Сейчас мы оформляем документы на получение патента на наше изобретение. В наших планах доработать робота-труболаза к ноябрю 2015 года, а в конце последнего осеннего месяца мы его пошлем на испытания. Пока мы протестировали нашу машину только на пластиковых трубах. Возможно, после доработки он сможет диагностировать и вентиляционные трубопроводы, например, на крупных заводах, и даже канализационные трубы»,- рассказал Никита Прокопенко.
Микросхемы станут еще меньше и быстрее
Но молодые инноваторы учатся и работают не только в НГТУ им. Р. Е. Алексеева, но и в ННГУ им. Н. И. Лобачевского. Так, сотрудник НИФТИ ННГУ им. Н. И. Лобачевского Сергей Денисов — один из 11-ти молодых ученых, получивших гранты Президента РФ. Молодой человек вместе с тремя коллегами трудится над уменьшением габаритов микросхемы, а также над увеличением скорости ее работы. Эти достижения можно будет впоследствии использовать для производства фотодетекторов для оборонной промышленности.
«Сейчас идет совмещение микроэлектроники и оптоэлектроники. Если элементы микроэлектроники — например, микросхемы, сделаны на основе кремния, то в элементах оптоэлектроники используется уже другой материал — арсенид галлия. Если объединить на одной микросхеме элементы микроэлетроники и оптоэлектроники, то заметно улучшаться быстродействие микросхемы, а размер самой микросхемы уменьшится в разы. Но для того, чтобы совместить на одной микросхеме элементы опто- и микроэлектроники, нужно вырастить промежуточный слой германия. Этот материал считается самым лучшим для полупроводниковых приборов. Я как раз этим сейчас занимаюсь.
В настоящее время мы получили слои германия, которые по плотности и гладкости не уступают мировым. Наши достижения будут использовать
для производства фотодетекторов для оборонных предприятий. Такие приборы сейчас изготавливают на предприятии НИИС в Нижнем Новгороде, а также заводах, связанных с атомной и космической промышленностью», — рассказал Сергей Денисов.
Доработать проект ученые планируют к ноябрю 2015 года. Средства граната в размере 600 тысяч рублей как раз пойдут на выращивание слоев германия, на анализ их структуры и морфологии и получение лабораторных образцов. В этом году Сергей Денисов с коллегами получит предварительный результат, а уже в 2016 году — лабораторный образец, который будут использовать для производства фотодетекторов, а также светодиодов.
Сотрудники ННГУ им. Н.И Лобачевского могут опередить специалистов американской Hewlett-Packard
Коллега Сергея Денисова Алексей Белов работает в стенах того же учебного заведения и создает вместе со своими пятью коллегами новую энергонезависимую память, или мемристор.
Мемристор — это аналог флешки. Однако у него есть ряд преимуществ перед обычной флеш-памятью. Это устройство по принципу действия напоминает конденсатор. У него есть контакты внизу и наверху, а посередине расположен диэлектрик. Мемристор в отличие от флешки изменяет свое сопротивление в зависимости от величины проходящего по нему тока.
«Моя задача выяснить причину изменения сопротивления в этом устройстве для того, чтобы улучшить его параметры. Для этого я буду использовать, в частности, ионную имплантацию, то есть внедрять ионы в диаэлектрик мемристора, а затем производить отжиг. После этого станет ясно, может ли этот прибор работать в космосе», — рассказал Алексей Белов.
По его словам, мемристоры могут использоваться в любой отрасли промышленности, где используется флеш-память.
«Он вполне может заменить собой оперативную память в компьютере. При этом ЭВМ будет загружаться не несколько десятков секунд, а в разы быстрее. Компьютер также будет меньше затрачивать энергии на запись и считывание информации. Самое главное, что мемристор сможет служить на несколько порядков дольше обычной флеш-карты. Пока сложно сказать, когда наши флешки можно будет увидеть в компьютерах, у нас есть серьезный конкурент — американская компания Hewlett-Packard, которая также занимается изготовлением новой памяти для компьютеров, но ее специалисты используют для этого другие материалы. Однако наша разработка ничем не будет уступать заокеанскому аналогу»,- отметил сотрудник НИФТИ ННГУ им. Н. И. Лобачевского.
Информационная безопасность государства под контролем ученых
Еще один получатель гранта — доцент ИМОМИ ННГУ им Н. И. Лобачевского, кандидат политических наук, выпускник радиофизического факультета Александр Петухов трудится над моделированием взаимоотношений людей в государстве в условиях информационных войн. Это уже второй президентский грант, который получил молодой ученый.
Исследование, поддержанное первым президентским грантом, было посвящено моделированию пороговых эффектов (кризисов и революций) в обществе в условиях информационных войн.
Если общество идет по эволюционному пути, то предсказать его развитие можно с помощью статистических данных. А в условиях революций, кризисов они бесполезны. Поэтому Александр Петухов в своем исследовании использовал нелинейную динамическую модель. Это позволило обнаружить ряд характерных закономерностей в подобных процессах и сопоставить их с историей.
«Второе исследование — это логическое продолжение первого. Здесь мы задались вопросом, как именно происходит информационное взаимодействие людей в обществе в условиях кризисов и революций, чтобы в дальнейшем на основе полученных алгоритмов создать масштабируемую модель для социума в целом. Это исследование мы проводим вместе с психофизиологами»,- рассказал Александр Петухов.
Доцент ИМОИМИ ННГУ им Н. И. Лобачевского является обладателем не только двух грантов Президента РФ, но и гранта Российского научного фонда. Его размер на 2015–2017 годы 16 млн рублей. Исследования посвящены моделированию этносоциальных конфликтов. Над исследованием трудятся специалисты из Института прикладной физики РАН, Института проблем машиностроения РАН, психофизиологи, математики и политологи из ННГУ им. Н. И. Лобачевского.
«Результаты работы могут быть использованы при планировании государственной информационной политики и безопасности. Значительное внимание данному вопросу уделяется, например, в США. Исследования ведутся во многих крупнейших американских университетах, в том числе и в Силиконовой долине. Только одна Национальная криптологическая школа АНБ (Агентство Национальной Безопасности — прим.) обучает за год 19 тысяч человек (13,5 тысячи — гражданский персонал АНБ, 2,5 тысячи — военный персонал, 3 тысячи — из других ведомств). Для сохранения собственной информационной безопасности России нельзя игнорировать подобные тенденции»,- сообщил Александр Петухов.
Все эти исследования в области науки и техники сейчас нужны России как никогда. Ведь в условиях санкций нужно активнее заниматься импортозамещением, в том числе и в области высоких технологий. И разработка отечественной флеш-памяти, новейших микросхем вполне могут стать основой для возрождения российской электроники, а создание вездеходов и диагностического оборудования для газовой промышленности — основой для возрождения отечественного машино- и приборостроения. В свою очередь новая модель информационной политики государства вполне может стать мощным щитом от давления со стороны США и стран НАТО.
