⚡️ Владимир Путин ознакомился с разработкой Сколтеха.

На Форуме будущих технологий главе государства представили проекты в области биоэкономики, поддержанные Газпромбанком.

Один из них — микрофабрика на чипе на основе микрофлюидики от стартапа Сколтеха «Лабадванс». С помощью микрочипов компания помогает эффективно доставлять генетический материал и лекарства в клетки. Это позволяет редактировать геном, бороться с вирусами, а также ускоренно выводить новые сорта растений и повышать урожайность культур.

Микрофлюидные реакторы, разработанные в том числе выпускниками Сколтеха, позволяют проводить химический синтез в микромасштабах. Такая концепция не требует строительства крупных заводов, а значит, кардинально снижает капиталоёмкость производства.

По мнению вице-президента Газпромбанка Алексея Фёдорова, разработка Сколтеха — это часть выстроенной технологической цепочки от лаборатории до готовой энергии. Её цель — снижение стоимости «биологической калории» (ключевой метрики биоэкономики): чем дешевле калория, тем выше продовольственная безопасность и глобальная конкурентоспособность страны.

👻 Сколтех в МАХ

🦾 Ещё одну разработку под научным соруководством Сколтеха представили Владимиру Путину на Форуме будущих технологий.

Президенту продемонстрировали бионические протезы нового поколения, «очувствлением» которых Центр нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана занимается в партнерстве с ООО «Моторика», Центром кибернетической медицины и нейропротезирования на базе Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России.

Проект направлен не только на возврат тактильных ощущений, но и на купирование фантомных болей с помощью инвазивных технологий.

Разработку презентовала глава ФМБА России Вероника Скворцова.

👻 Сколтех в МАХ

🔬 Биофотоника Сколтеха: изучаем природу, чтобы помогать ей

На сессии «Биоэкономика-2030: город – страна – мир» выступил Дмитрий Горин, профессор, руководитель Лаборатории биофотоники Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха. В центре его доклада — будущее биотехнологий и приборов, которые скоро найдут своё практическое применение для решения медицинских и экологических задач.

Сегодня мы привыкли к фитнес-браслетам, которые считают пульс и шаги. Завтра, благодаря разработкам учёных, они научатся определять состав тела, уровень гидратации и предупреждать критические состояния. Профессор привёл и другие примеры того, как наука становится частью нашей жизни:

— «Умное зеркало» — как в сказке Пушкина, но с технологической начинкой: комбинация камер и экрана уже сегодня анализирует состояние кожи и даёт советы.
— Мультиспектральная визуализация — проект Сколтеха по диагностике младенческих гемангиом, который проходит пилотные клинические испытания в Москве.

В своём выступлении Дмитрий подчеркнул, что главная цель Лаборатории биофотоники Сколтеха, где сегодня работают молодые исследователи из шести стран, — предоставить врачу инструменты, которые дадут больше информации для принятия решения.

«Медицина — это искусство, потому что врач часто действует [в условиях недостаточной информации о пациенте]. Наша задача — вооружить его зрением. Техническим зрением. […]. Сообщество биофотоники в России очень сильное. Фундаментальные результаты, полученные сегодня, совсем скоро станут основой для реальных клинических устройств. Девиз лаборатории Сколтеха — „Учиться у природы, чтобы помогать ей“. Я думаю, что в будущем биоэкономика станет системой, в центре которой находится человек и его состояние здоровья», — отметил Дмитрий.

Особое внимание Дмитрий уделил потенциалу фотоники за пределами клиники. Оптические методы могут помочь в решении экологических и биотехнологических задач в условиях городской среды. Учёный предложил задействовать инфраструктурные возможности Москвы, в частности — городскую сеть камер.

«Поставить техническое зрение на службу здоровью человека можно не только в больнице, но и в повседневной жизни мегаполиса — это одна из задач нашей Лаборатории биофотоники Сколтеха», — рассказал Дмитрий.

Дмитрий также отметил, что в будущем биоэкономика станет идеологией, в центре которой будет человек, сохранение его здоровья и качества жизни на долгие годы.

👻 Сколтех в МАХ

🔥 Исследователи из Сколтеха представили анализ стационарных распространяющихся волн горения — от медленного пламени до сверхзвуковых волн детонации. Работа опубликована в журнале Physica D.

В основе исследования — математическая модель авторов, воспроизводящая ключевые физические свойства сложных процессов горения и позволяющая получать точные аналитические и численные решения. Результаты работы, поддержанные грантом РНФ, важны для понимания механизмов перехода горения в детонацию, а также для разработки безопасных двигателей, систем сжигания топлива и защиты промышленных объектов от нежелательных взрывов.

Учёные выделили несколько основных типов волн горения. Самый мощный — сильная детонация: сверхзвуковая ударная волна, которая сжимает и нагревает смесь, запуская реакцию. Этот режим крайне стабилен. В слабых детонациях ударного скачка нет — реакция начинается только при предварительном нагреве смеси. Такие режимы возникают редко и легко разрушаются. Обычное пламя — медленная дозвуковая волна, скорость которой зависит от прогрева холодного топлива впереди.

Для анализа учёные применили два подхода: аналитический (вывод формул) и компьютерное моделирование для их проверки. Это позволило подтвердить теорию и проследить, как меняются температура, давление и реакция в разных условиях. Сравнение упрощённой модели с полными уравнениями газовой динамики показало их близкое сходство. Это доказывает, что предложенная модель корректно отражает физику процессов и может служить инструментом для дальнейших исследований.

«Эта работа показывает, что даже сильно упрощённые модели могут служить мощным инструментом для понимания сложных динамических процессов. Мы не только подтвердили качественное соответствие нашей модели уравнениям Навье–Стокса, но и создали основу для будущих исследований — например, анализа устойчивости волн или изучения переходных режимов горения», — поделился первый автор работы Шамиль Магомедов, аспирант программы «Инженерные системы» в Сколтехе.

Руководитель исследования, доцент Центра искусственного интеллекта Сколтеха, директор программы «Прикладная вычислительная механика» Аслан Касимов, подчёркивает теоретическую и практическую важность работы: «Эта модель значительно проще полных уравнений, но при этом достаточно сложна, чтобы позволить эффективно исследовать, как развивается горение во всех его проявлениях. Полная классификация всех стационарных режимов горения стала первым шагом. Теперь можно изучать, насколько эти режимы устойчивы, как они взаимодействуют друг с другом и при каких условиях происходит опасный переход от обычного медленного пламени к взрывной волне детонации. Это напрямую связано с задачами управления процессом горения и предотвращения аварий в двигателях и промышленных установках».

👻 Сколтех в МАХ

🛢 На Форуме будущих технологий Алексей Черемисин, директор Центра науки и технологий добычи углеводородов Сколтеха, рассказал, как разработки могут заставить старые скважины давать нефть снова.

Пласт — это сложная система с водой, солью, минералами, высокой температурой и даже микроорганизмами. Именно они могут стать ключом к остаточной нефти.

«Микробиологические методы увеличения нефтеотдачи применяются, например, в Китае, что принесло им дополнительные 5% нефти. Можно посмотреть на опыт Индии. Есть несколько проектов в Аргентине», — поделился мировым опытом в этом направлении сооснователь стартапа «Лабадванс».

Работает это следующим образом: в пласт закачивается воздух — питательная среда для местных бактерий, которые начинают активно работать. Они помогают генерации поверхностно-активных веществ и создают биополимеры, которые позволяют изменить смачиваемость и могут направлять воду в непромытые зоны. Это, в свою очередь, увеличивает коэффициент извлечения нефти.

Большинство этих проектов связано с добавлением питательной среды — в основном воздуха. Какие-то дополнительные штаммы бактерий не добавляются. Связано это с наличием микроорганизмов в пласте — они никуда не делись, к тому же есть ограничения по параметрам (солёность воды, минерализация и температура).

Но эти процессы сопряжены с рядом рисков: закупоркой пор выпавшими осадками, коррозией оборудования и т.д. Поэтому очень важно адресно подбирать технологии под конкретный объект. Ведь каждый пласт уникален: у него разная глубина залегания, минерализация и тип углеводородов.

«Эту проблему решает наша компания „Лабадванс“. Стартап занимается микрофлюидными технологиями, которые позволяют очень точно исследовать воздействие разных методов на пласт. Мы создаём его физический двойник, детально воспроизводя пористую среду. Это позволяет адресно подобрать правильные штаммы бактерий и способы воздействия», — объяснил профессор Черемисин.

По мнению учёного, это очень важная технология для России. Во время выступления он отметил, что почти все месторождения Западной Сибири, где добывается основное количество нефти, находятся на четвёртой стадии — то есть добыча там значительно падает.

«Обводнённость [скважин] очень высокая — до 90%. Однако объём нефти, который остался под землёй, — это 60% и более. Химические методы увеличения нефтеотдачи не всегда эффективны экономически. Стоимость же бактерий околонулевая, и в этом кроется колоссальный потенциал».

👻 Сколтех в МАХ