Каждый год тысячам людей устанавливают искусственные суставы, зубные имплантаты, сердечные клапаны и стенты для сосудов. Все эти изделия делают из металла или пластика — материалов, которые организм воспринимает как чужеродные. Иммунная система зачастую запускает процесс воспаления, а вокруг имплантата начинает нарастать плотная рубцовая ткань, из-за чего человеку может потребоваться повторная операция. Один из способов решить эту проблему — покрыть поверхность имплантата коллагеном. Организм воспринимает коллаген как знакомое вещество, поэтому покрытые им имплантаты приживаются легче.

«Проблема в том, что существующие способы нанесения коллагена сложные и не всегда надёжные. Чаще всего перед нанесением покрытия поверхность импланта нужно специально подготовить — например, обработать её ионизированным газом в дорогостоящей вакуумной установке. Без такой подготовки коллаген плохо соединяется с поверхностью и ложится неровно, островками, а не сплошным слоем — как старая краска. Некоторые методы дополнительно используют токсичные химические вещества, которые скрепляют коллаген с поверхностью, но сами по себе вредны для тканей организма. Ещё один подход состоит из множества этапов — растворения, смешивания, прокрутки в центрифуге, промывки, — из-за чего увеличивается риск ошибки, а сама обработка занимает много времени», — сказала д.б.н., к.х.н., профессор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Елизавета Кудан.

Для решения этой задачи учёные НИТУ МИСИС предложили технологию нанесения коллагена, который полностью исключает самый сложный этап — подготовку поверхности импланта. Разработка представляет собой готовый набор для покрытия имплантатов, который можно использовать прямо в больнице или операционной, не обращаясь к лабораторному оборудованию. В него входят все необходимые компоненты в нужных пропорциях: порошок или лиофилизат коллагена, органическая кислота, щёлочь и раствор-стабилизатор, а также инструкция.

«Сам процесс нанесения покрытия состоит всего из трёх шагов. На первом этапе лиофилизат коллагена растворяют в кислоте слабой или средней силы до получения однородной вязкой системы. Затем имплантат погружают в полученный раствор, обеспечивая равномерное распределение белка по его поверхности. На втором этапе изделие кратковременно выдерживают в щелочном растворе, что вызывает нейтрализацию кислой среды, снижение растворимости коллагена и формирование закрепленного белкового слоя. На заключительном этапе имплантат инкубируют в стабилизирующем растворе, что способствует образованию коллагеновых фибрилл и формированию структурно устойчивого покрытия. Для получения требуемой толщины и равномерности покрытия цикл нанесения, нейтрализации и стабилизации может быть повторен несколько раз», — сказала к.х.н. Василина Захарова, соавтор патента, инженер научного проекта научно-образовательной лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС.

В большинстве других методов коллаген удерживается на поверхности за счёт химических связей, а для их образования поверхность имплантата нужно заранее активировать, например плазмой. С новой технологией белок удерживается всего лишь с помощью быстрого затвердевания. Учёные экспериментально подтвердили, что отсутствие предварительной обработки поверхности имплантата не влияет на качество покрытия.

Китайский горно-технологический университет и Хэнаньская академия наук — партнёры НИТУ МИСИС, с которыми университет реализовал совместный проект Российского научного фонда и Национального фонда естественных наук Китая (РНФ—NSFC). В 2025 году вузы подписали соглашение о сотрудничестве и намерениях по созданию международной виртуальной лаборатории передовых материалов, получаемых методами самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).

Программа SHS-2026 была посвящена современным исследованиям в области химии и новых материалов, в частности теории и моделировании процессов горения, механизмов структурообразования, технологий самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, аддитивных технологий и инженерии поверхности, функциональных материалов для медицины, катализа, энергетики, магнетизма, электроники, оптики. Участники обсудили механизмы СВС-реакций, оптимизацию технологических процессов, интеллектуальное управление синтезом и междисциплинарные исследования. Отдельное внимание уделили взаимодействию науки, образования и промышленности и применению результатов исследований для создания новых материалов.

НИТУ МИСИС представили ведущие ученые в области СВС, материаловедения и порошковой металлургии. В симпозиуме приняли участие: член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП), директор Научно-учебного центра СВС МИСИС-ИСМАН (НУЦ СВС), профессор, д.т.н. Евгений Левашов (со-председатель международного консультативного совета симпозиума); главный научный сотрудник НУЦ СВС, директор НИЦ «Неорганические наноматериалы», профессор каф. ПМиФП, д.ф.-м.н. Дмитрий Штанский; ведущий научный сотрудник НУЦ СВС, профессор каф. ПМиФП, д.т.н. Филипп Кирюханцев-Корнеев; директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы», доцент каф. ПМиФП, д.т.н. Дмитрий Московских; ведущий научный сотрудник НУЦ СВС, доцент каф. ПМиФП, к.т.н. Юрий Погожев и ведущий эксперт научного проекта НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы», к.т.н. Сергей Володько.

Организаторы симпозиума: Китайский горно-технологический университет, Хэнаньская академия наук, Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН и НИТУ МИСИС. Руководящей организацией мероприятия стал Департамент инженерных и материаловедческих наук Национального фонда естественных наук Китая. В числе соорганизаторов — Цзянсуский педагогический университет, Сюйчжоуский университет технологий и Университет Чанцзи.

Встреча вузов на SHS-2026 стало продолжением международного научного сотрудничества с китайскими партнёрами и совместной работы в области передовых материалов. Участие в симпозиуме отвечает задачам МИСИС по программе «Приоритет-2030», направленным на развитие международной академической мобильности для студентов и научно-педагогических работников с целью повышения квалификации, обмена опытом и внедрения лучших образовательных и исследовательских практик.

Открывая заседание, первый проректор НИТУ МИСИС Сергей Салихов отметил: «Совет главных конструкторов создан для экспертной поддержки реализации стратегии развития Университета МИСИС в рамках программы „Приоритет-2030“. Его задача — актуализация стратегии развития университета с учетом национальных проектов по обеспечению технологического лидерства, взаимодействие с органами власти и бизнес-партнерами, а также экспертная оценка результатов. Важно, чтобы разные команды университета могли объединять компетенции вокруг конкретных задач и вместе отвечать на запросы государства. Главные конструкторы помогают нам посмотреть на эти задачи с позиции отрасли и определить, какие решения и компетенции уже есть в университете, а где необходимо развивать новые».

В состав Совета главных конструкторов вошли руководители и ведущие эксперты научных организаций, госкорпораций и промышленных предприятий, которые будут соотносить семь стратегических инициатив, реализуемых в НИТУ МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030», с актуальными технологическими задачами и находить возможности для их дальнейшего развития и практического применения. За каждым направлением закреплен главный конструктор (ГК) — внешний эксперт, который помогает соотносить научно-технологическую повестку университета с задачами отраслей и государства:

«Материалы для промышленности и новые производственные технологии»

ГК: д.т.н. Алексей Дуб, первый заместитель генерального директора АО «Росатом Наука и Инновации».

Ответственный от МИСИС: Станислав Чернышихин, PhD, заведующий лабораторией аддитивного производства.

«Материалы и технологии для транспортных систем»

ГК: д.т.н., доцент Максим Нагайцев, управляющий директор по новым технологиям и проектам ГК «Ростех», советник генерального директора по инновациям ФГУП «НАМИ».

Ответственный от МИСИС: Александр Комиссаров, к.т.н., доцент, директор Передовой инженерной школы МАСТ.

«Материалы и технологии энергетики будущего»

ГК: д.ф.-м.н. Дмитрий Рощупкин, директор Института проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН.

Ответственный от МИСИС: Михаил Горшенков, к.т.н., доцент кафедры физического материаловедения.

«Квантовая инженерия»

ГК: д.ф.-м.н. Николай Колачевский, директор ФИАН им. П.Н. Лебедева, академик РАН. Ответственный от МИСИС: Вадим Ковалюк, к.ф.-м.н., зав. лабораторией фотонных газовых сенсоров) и Наталия Малеева, к.ф.-м.н., директор Центра квантового проектирования.

«Критические материалы для космоса и БАС»

ГК: д.ф.-м.н. Сергей Чернышев, вице-президент РАН, научный руководитель ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского.

Ответственный от МИСИС: Дмитрий Московских, д.т.н., директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы»

«Инженерия здоровья»

ГК: д.м.н. Владимир Чехонин, заместитель президента РАН, академик РАН.

Ответственный от МИСИС: Фёдор Сенатов, д.ф.-м.н., директор Института биомедицинской инженерии.

«Материалы и технологии устойчивого развития»

ГК: Назим Эфендиев, заместитель генерального директора по перспективному развитию АО «ММЛЦ НЦ»

Ответственный от МИСИС: Тускул Соловьев, к.т.н., научный сотрудник НУИЛ «Физико-химия углей».

В ходе заседания участники обсудили дальнейшие шаги по взаимодействию главных конструкторов с научными и образовательными подразделениями университета, а также с органами власти и бизнес-партнерами. В дальнейшем Совет будет рассматривать перспективность научно-технологических задач, участвовать в актуализации стратегической повестки и вырабатывать рекомендации по развитию проектов и экспериментальной базы, привлечению кадров и расширению сотрудничества с индустриальными партнерами.

Современные системы искусственного интеллекта редко обучают «с нуля». Гораздо чаще используют подход, при котором модель сначала обучается на одной задаче, а затем накопленные знания применяются для решения другой. Такой перенос позволяет существенно сократить время обучения и уменьшить объем необходимых данных. Однако заранее определить, сохранит ли модель точность после такого перехода, зачастую невозможно.

Исследователь НИТУ МИСИС предложил математическое решение этой проблемы. Он разработал теорему, которая описывает условия, при которых знания можно корректно переносить между моделями машинного обучения. В отличие от традиционных методов, основанных преимущественно на экспериментальной проверке, новый подход позволяет получить формальное математическое доказательство того, что перенос будет корректным.

В основе работы лежит аппарат математической логики, который широко применяется для проверки правильности сложных компьютерных систем. Учёный адаптировал его для задач искусственного интеллекта, связав процесс переноса знаний с логикой Хоара — одним из наиболее известных методов формальной верификации программ. Благодаря этому стало возможным не только экспериментально оценивать работу модели, но и доказывать, при каких условиях она сохранит свои свойства после обучения на новых данных.

«Предложенный математический аппарат может стать основой для создания более надежных систем ИИ, особенно в тех сферах, где ошибки недопустимы. Например, в медицине, промышленности, робототехнике и беспилотном транспорте. В дальнейшем метод может использоваться для проверки алгоритмов еще до их внедрения в реальные системы, что позволит сделать технологии искусственного интеллекта более предсказуемыми и безопасными», — сказал Никита Юрьевич Никитин, сотрудник Института новых материалов НИТУ МИСИС.

Подробные результаты исследования опубликованы в научном журнале Scientific Reports (Q1). Работа проведена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 23-73-00131).

Инициатором проведения заседания на площадке Дома-коммуны МИСИС выступил доктор физико-математических наук, профессор Григорий Гольцман, главный научный сотрудник лаборатории квантовых коммуникаций Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации».

В заседании приняли участие представители Университета МИСИС, Сколковского института науки и технологий, Московского педагогического государственного университета, Уфимского университета науки и технологий, а также технологических компаний, в том числе «Т8». Модерировал встречу — Дмитрий Припачкин из отдела сопровождения деятельности НТС Госкорпорации «Росатом». Центральной темой обсуждения стал переход от традиционных волоконно-оптических решений к фотонным интегральным схемам, которые позволяют создавать компактные сенсоры и масштабировать сенсорные системы.

От НИТУ МИСИС с докладами выступили три исследователя. Григорий Гольцман представил датчики утечки водорода на фотонной интегральной схеме. Кандидат физико-математических наук Алексей Кузин, научный сотрудник лаборатории фотонных газовых сенсоров, рассказал о сенсорах онкомаркеров на основе фотонных интегральных схем. Ирина Флоря, инженер научного проекта I категории той же лаборатории, представила разработанные газовые сенсоры.

Доклады других научных групп были посвящены применению волокон с полой сердцевиной и одномерных фотонных кристаллов в биомедицине, а также интегральным сенсорным системам. Представители компаний рассказали об отечественных волоконно-оптических распределённых акустических сенсорных системах, узкополосных лазерах и компонентах для сенсорных сетей. Участники обсудили применение этих разработок в биомедицинских и промышленных задачах и возможности переноса результатов исследований в производство.

Заседание завершилось экскурсией по лаборатории фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС. Участники ознакомились с экспериментальными установками и обсудили возможности совместных исследований. Вместе с лабораториями Центра НТИ МИСИС «Квантовые коммуникации» она составляет часть научной инфраструктуры Дома-коммуны, который сохраняет не только архитектурную ценность, но и живое научное содержание.

Во время рентгеновского исследования часть излучения, проходя через ткани организма, рассеивается и создает фоновые помехи, которые ухудшают контраст изображения и могут скрывать мелкие детали. Для уменьшения этого эффекта применяют специальные противорассеивающие решётки. Традиционно такие фильтры изготавливают из свинца, но из-за низкой механической прочности материала и сложности производства их приходится делать определённой формы и более толстыми. В результате конструкции поглощают часть полезного рентгеновского излучения, поэтому для получения качественного снимка нередко приходится увеличивать дозу облучения.

Исследователи из Университета МИСИС, Института ядерных исследований РАН, НИЦ «Курчатовский институт» и Московского политехнического университета предложили изготавливать вольфрамовые решётки новой формы — со сходящейся геометрией каналов — с помощью 3D-печати. В отличие от традиционных конструкций с параллельными перегородками, каналы фильтра ориентированы по направлению рентгеновского пучка. Благодаря этому решётка эффективнее задерживает рассеянное излучение, практически не ослабляя основной поток рентгеновских лучей. Также высокая плотность вольфрама позволила создать перегородку в 3 раза тоньше аналогов, что дополнительно снижает поглощение полезного излучения, сохраняя эффективность подавления рассеянных фотонов.

«Нам удалось изготовить тонкостенную конструкцию решетки с помощью селективного лазерного плавления порошка вольфрама микронной фракции. Данный подход позволяет значительно утонить элементы конструкции и получить необходимую геометрию для пучка конкретной рентгеновской установки. Далее мы проверили работу решётки в условиях, приближенных к реальной диагностике. Рентгеновский снимок делали на модели тазовой области человека, отметив специальными тестовыми маркерами точки, которые нужно различить на изображении. Без использования фильтра снимок состоял преимущественно из фонового шума, а тени маркеров были почти неразличимы, тогда как с решёткой их было чётко видно», — рассказал заведующий лабораторией аддитивного производства НИТУ МИСИС Станислав Чернышихин.

Чтобы оценить возможности работы вольфрамовой перегородки в затрудненных условиях, исследователи разместили перед моделью тазовой области слой оргстекла, имитирующий ткани человека. Без применения решётки маркерные пометы практически полностью терялись в шуме, а с фильтром оставались хорошо различимы. Подробные результаты исследования опубликованы в научном журнале Bulletin of the Lebedev Physics Institute.

«Отдельная задача заключалась в том, чтобы сам фильтр не мешал считыванию снимка, поскольку даже тонкие перегородки оставляют на изображении собственный след. Мы показали, что эту тень можно убрать с помощью цифровой обработки методом быстрого преобразования Фурье без потери диагностической информации. Этот же подход используется при работе с традиционными свинцовыми фильтрами», — отметил инженер центра инфраструктурного взаимодействия и партнерства MegaScience НИТУ МИСИС Игорь Дьячков.

По словам учёных, эффект от более тонкой решётки будет особенно заметен при исследовании плотных участков тела, где рассеянное излучение сильнее всего искажает картину. Именно такие сценарии представляют наибольшую сложность в клинической практике.

«Для нас поддержка университетов — это не благотворительность, а создание долгосрочного технологического партнерства. Мы видим эндаумент-фонд МИСИС как гибкий инструмент, который позволяет оперативно инвестировать в прорывные инженерные решения, минуя бюрократические барьеры. Именно такой подход к управлению целевым капиталом делает сотрудничество с университетом по-настоящему продуктивным и ориентированным на будущее», — сказал заместитель Председателя Правления Газпромбанка Дмитрий Зауэрс.

Пожертвование стало одним из крупнейших в истории Фонда и подчеркнуло многолетнее партнерство банка и университета, объединенных общей целью — поддержкой науки и образования.

Ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова: «За 15 лет активной работы Фонд целевого капитала НИТУ МИСИС реализовал около 200 проектов на общую сумму более 150 млн рублей. Сегодня наш фонд — в топ-10 по размеру и топ-5 по динамике развития университетских фондов целевого капитала в России. Наши благотворители — это, прежде всего, академические и индустриальные партнёры, друзья НИТУ МИСИС, а также выпускники разных лет, которые достигли профессиональных успехов и вернулись в родной вуз, чтобы помочь новому поколению студентов и исследователей. Вклад Газпромбанка — нашего ключевого бизнес-партнёра — поможет университету осуществлять поддержку исследователей, формирующих актуальную научно-образовательную повестку».

Фонд целевого капитала НИТУ МИСИС впервые получил возможность финансирования научных исследований в виде грантов, что знаменует переход к новой модели — эндаумент как стартовая площадка для технологических проектов.

Фёдор Сенатов, д.ф.-м.н., директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС отметил: «Часть выделенных средств будет направлена на модернизацию технологической базы института по направлению „Орган-на-чипе“. Мы расширим возможности разработки микрофлюидных систем и совершенствования технологий длительного культивирования нескольких типов клеток, позволяющих воспроизводить свойства тканей различных органов. Развитие этих компетенций уже позволило существенно усилить интерес индустриальных партнеров к совместным исследованиям».

Поддержку также получат исследования в области аддитивного производства металлических изделий. Коллектив Института «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии» (ПИШ МАСТ) совместно с компанией «М-Шейп» будет развивать технологию экструзионной 3D-печати металлонаполненными полимерами. Такой подход позволяет создавать детали без плавления металла, что особенно важно при работе с хрупкими и тугоплавкими материалами и открывает новые возможности для медицины, машиностроения и нефтегазовой отрасли.

«Вклад Газпромбанка позволит нам углубить исследования технологии экструзионной 3D-печати металлических изделий, которая расширяет возможности изготовления деталей из материалов, сложных для традиционной обработки. Совместно с компанией „М-Шейп“ мы совершенствуем все этапы технологического процесса — от разработки состава материала до оптимизации режимов печати и спекания, а также изучаем свойства получаемых образцов. Эта технология обладает высоким потенциалом для применения в энергетическом машиностроении, химической и нефтегазовой промышленности, а также для создания медицинской техники», — сказал к.т.н. Александр Комиссаров, директор ПИШ МАСТ Университета МИСИС.

Эндаумент-фонд НИТУ МИСИС создан в 2011 году для долгосрочной поддержки стратегических инициатив университета. По состоянию на май 2026 года его объём составляет 731 млн рублей.

Остеоартрит — хроническое заболевание, при котором постепенно разрушается суставной хрящ и развивается воспалительный эффект. В настоящее время с этим диагнозом живут почти 600 млн человек во всём мире.

«Материалы и технологии в области биомедицинской инженерии, разработанные учёными Университета МИСИС, успешно внедряются в медицинскую практику, позволяют значительно улучшать качество жизни многих пациентов. В нашем вузе создали прототип гидрогеля пролонгированного действия на основе альгината и гиалуроната натрия для локальной терапии остеоартрита — одного из самых распространенных дегенеративных заболеваний суставов. Инновационная разработка позволяет доставлять противовоспалительный препарат непосредственно в пораженную область сустава и постепенно высвобождать его в течение двух недель: это не требует повторных процедур и ускоряет терапию», — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Современная терапия в основном носит симптоматический характер. При этом большинство препаратов действуют непродолжительное время или оказывают негативное влияние на весь организм, что может вызывать побочные эффекты. Хотя существующие внутрисуставные инъекции позволяют доставить лекарство непосредственно к очагу воспаления, они тоже ограничены по длительности действия.

Исследователи Университета МИСИС предложили альтернативный подход — инъекционную систему, при которой компоненты гидрогеля вводятся непосредственно в сустав, где смешиваются и образуют гелевую матрицу. Она удерживает лекарственное вещество в области воспаления и постепенно высвобождает его в течение длительного периода времени. Основой для материала стали два природных полимера — альгинат и гиалуронат натрия. Первый формирует прочную гелевую структуру, а второй является естественным компонентом суставной жидкости и помогает сохранять ее амортизирующие свойства.

«Мы разработали двухкомпонентную систему введения. Перед инъекцией ее составляющие находятся в отдельных шприцах, а при введении смешиваются непосредственно в суставе. В результате образуется гидрогель, который заполняет область введения, удерживает лекарственный препарат и постепенно высвобождает его. Мы подобрали состав материала таким образом, чтобы он успевал сформироваться уже после инъекции и сохранял необходимые механические свойства», — сказал соавтор исследования, выпускник программы «Биотехнология» Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Дмитрий Войцеховский.

В качестве противовоспалительного средства учёные использовали ибупрофен. Эксперименты показали, что гидрогель сначала быстро высвобождает часть препарата, помогая оперативно подавить воспаление, а затем постепенно выделяет оставшееся количество препарата на протяжении примерно двух недель. Это позволяет поддерживать терапевтическую концентрацию противовоспалительного соединения в области сустава без необходимости частых повторных инъекций.

«Мы проверили безопасность нового материала in vitro на культурах клеток человека. Гидрогель не оказывает токсического действия на клетки соединительной и хрящевой тканей, что подтверждает его цитосовместимость. Кроме того, вместе с ибупрофеном он способствует переходу иммунных клеток — макрофагов — в состояние, связанное с подавлением воспаления и восстановлением тканей. По сравнению с контрольной группой клеток выраженность этого эффекта увеличилась более чем в десять раз, что подтверждает наличие противовоспалительных свойств у разработанной системы», — отметила к.б.н. Екатерина Кувшинова, ведущий эксперт научного проекта научно-образовательной лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС.

Полученные результаты могут стать основой для создания новых подходов для терапии дегенеративных заболеваний суставов. В перспективе такая технология позволит сделать лечение остеоартрита более эффективным, уменьшить лекарственную нагрузку на организм и повысить качество жизни пациентов.

Исследование соответствует задачам стратегического технологического проекта НИТУ МИСИС «Биомедицинская инженерия и биоматериалы» по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030».

Эндометрит — одно из распространенных воспалительных заболеваний женской репродуктивной системы, которое может приводить к серьезным осложнениям и бесплодию. Лечение обычно требует длительного приема антибиотиков, однако при системном введении лекарственные препараты не всегда обеспечивают поддержание эффективной концентрации непосредственно в очаге воспаления. Кроме того, существующие внутриматочные системы, как правило, не предназначены для локальной доставки антибактериальных препаратов и требуют удаления после использования.

Для решения этой задачи исследователи НИТУ МИСИС предложили концепцию внутриматочной системы нового типа. Ее основу составляет полилактид — биосовместимый материал, который постепенно растворяется в организме естественным образом. Конструкция изготавливается с помощью 3D-печати и покрывается специальными слоями на основе хитозана — природного полимера, обладающего собственными антибактериальными свойствами. В состав покрытия включен метронидазол — препарат, эффективный против анаэробных бактерий, которые часто становятся причиной развития эндометрита. Благодаря такой конструкции лекарственное вещество может высвобождаться постепенно и действовать непосредственно в зоне воспаления.

«Мы подобрали оптимальный состав полимера и способ нанесения специального покрытия на его поверхность. Добавление пластификатора позволило снизить температуру активации эффекта памяти формы материала: спираль можно вводить в полость матки в компактном виде, а под воздействием температуры тела она будет самостоятельно восстанавливать первоначальную форму. Лабораторные испытания также подтвердили биологическую безопасность разработанных образцов — материал не оказывал токсического воздействия на клетки», — сказала соавтор исследования, студентка Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС София Олияр.

Скорость высвобождения метронидазола зависит от характеристик окружающей среды. В условиях, моделирующих естественную микрофлору, препарат наиболее активно выделялся в первые двое суток, что особенно важно на начальном этапе борьбы с инфекцией. При других условиях высвобождение происходило более плавно и продолжалось длительное время.

«Полученные результаты формируют основу для создания нового поколения внутриматочных систем, которые смогут одновременно обеспечивать локальную доставку антибактериального препарата и постепенное рассасывание после завершения лечения. В перспективе такие решения могут повысить эффективность терапии воспалительных заболеваний женской репродуктивной системы и снизить необходимость повторных медицинских вмешательств», — добавил д.ф-м.н. Фёдор Сенатов, директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.

Работа соответствует задачам стратегического технологического проекта «Биомедицинская инженерия и биоматериалы», реализуемого в университете по госпрограмме «Приоритет-2030».

Когда организм восстанавливает поврежденную ткань, в области раны развивается воспаление. Однако если этот процесс затягивается, в тканях накапливается избыток активных форм кислорода — химически активных молекул, способных повреждать клетки. Данное состояние называют окислительным стрессом. Оно считается одной из ключевых причин медленного заживления ран, особенно при хронических повреждениях кожи.

Для решения данной проблемы коллектив Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС разработал гидрогелевую систему на основе альгината натрия — природного полимера, получаемого из бурых водорослей. Для стабилизации структуры использовали дендримеры, которые выполняют роль молекулярных контейнеров для доставки активного компонента. В качестве антиоксидантного вещества исследователи применили металлопорфирин, способный воспроизводить действие фермента супероксиддисмутазы, защищающего клетки от избытка активных форм кислорода.

Разработанная конструкция сочетает функции всех компонентов системы. Дендримеры обеспечивают эффективную загрузку и защиту порфирина от преждевременного разрушения, а гидрогелевая матрица создает условия для постепенного его высвобождения непосредственно в области повреждения. Исследование показало, что большая часть антиоксиданта высвобождается контролируемо в течение первых суток. Этот механизм особенно важен на ранних этапах заживления, когда клетки наиболее подвержены действию окислительного стресса.

Ученые подтвердили стабильность системы и эффективность включения антиоксидантного компонента в структуру материала. Кроме того, гидрогель сохранял целостность в течение длительного времени и обладал характеристиками, необходимыми для использования в составе современных медицинских покрытий.

«Биологические испытания проводились на клетках кожи человека. Результаты показали, что материал не оказывает токсического воздействия на кератиноциты и фибробласты — основные клетки, участвующие в восстановлении кожных покровов. Их жизнеспособность оставалась высокой даже после нескольких суток контакта с гидрогелем», — отметил к.б.н. Никита Яббаров, доцент Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.

После подтверждения биосовместимости исследователи оценили функциональную активность гидрогеля в условиях искусственно смоделированного окислительного стресса. Эксперименты показали, что система значительно снижает уровень избытка внутриклеточных активных форм кислорода. Это также подтверждает способность разработанной композиции защищать клетки от окислительного повреждения.

«Еще одним важным результатом стало влияние материала на иммунные клетки — макрофаги. Они играют ключевую роль в заживлении ран: одни их типы поддерживают воспаление, а другие, наоборот, способствуют восстановлению тканей. Разработанный гидрогель стимулировал переход макрофагов к прорегенеративному состоянию, которое связано с формированием новых тканей и завершением воспалительного процесса», — отметила соавтор исследования, студентка Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Дарья Зиновьева.

Директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Фёдор Сенатов: «Полученные результаты позволяют рассматривать новую гидрогелевую систему как перспективную платформу для создания современных биосовместимых ранозаживляющих покрытий. В дальнейшем технология может лечь в основу материалов для восстановления кожи и слизистых оболочек, в которых необходимо одновременно контролировать воспаление, защищать клетки от окислительного повреждения и стимулировать естественные процессы регенерации. Особенно важно отметить, что эта выпускная квалификационная работа студентки, выполненная на уровне серьезного научного исследования. А проблематика и актуальность продиктована партнерами нашего университета по консорциуму „Инженерия здоровья“, созданному по инициативе МИСИС в рамках программы „Приоритет-2030“».

Высокоэнтропийные сплавы (ВЭС) — это новый класс материалов, построенных по иному принципу, чем традиционные сплавы. Если в классической металлургии есть основа, к которой добавляют небольшие количества легирующих элементов, то в ВЭС нет главного компонента: они состоят как минимум из пяти химических элементов, взятых в приблизительно равных концентрациях. Именно такое строение обеспечивает высокую прочность, жаростойкость, коррозионную стойкость и устойчивость к радиации. Поэтому ВЭС перспективны для авиакосмической техники, атомной энергетики, химического машиностроения и особенно для микроэлектромеханических систем (MEMS) и датчиков.

Среди множества изученных ВЭС особое место занимает сплав CoCrCuFeNi, который привлекает исследователей и инженеров экономической доступностью компонентов, технологичностью и хорошей совместимостью элементов. Казалось бы, именно этот сплав должен был стать одним из первых кандидатов для промышленного внедрения. Однако на практике его механические свойства оказались скромнее, чем у аналогов. Этот разрыв между ожиданиями и реальностью долгие годы сдерживал активное применение сплавов CoCrCuFeNi в ответственных изделиях, особенно в миниатюрных устройствах, где надёжность материала критична. Причины этого парадокса до недавнего времени оставались предметом дискуссий в научном сообществе. Для решения этого вопроса требовался метод, позволяющий наблюдать процесс разрушения с субатомным разрешением.

Чтобы разобраться в причинах, учёные НИТУ МИСИС совместно с коллегами из ИНМЭ РАН и Каталонского института нанонауки и нанотехнологий, применили метод, который до недавнего времени был доступен лишь нескольким лабораториям мира. Они провели испытания на растяжение микрообразцов сплава внутри просвечивающего электронного микроскопа и наблюдали за изменениями в структуре в режиме реального времени с нанометровым разрешением. Такой приборный комплекс позволил «увидеть», где зарождается трещина и как движутся дефекты под нагрузкой. Наблюдения дали однозначный ответ: с самого начала деформации вся активность сосредоточена исключительно внутри медных зерен. Именно там возникает локализация напряжений, а затем и трещина, которая приводит к разрушению. Подробности исследования опубликованы в научном журнале Journal of Materials Science (Q1).

«Полученные результаты объясняют, почему увеличение содержания меди часто приводит к ухудшению механических свойств сплава. Чем больше в структуре крупных медных включений, тем выше вероятность локального разрушения под нагрузкой. Особенно важны эти данные для микро- и наноразмерных устройств. В миниатюрных элементах электроники, датчиках и микромеханических системах размеры отдельных структурных составляющих материала могут быть сопоставимы с размерами самого изделия. В таких условиях даже одна сравнительно уязвимая область способна стать причиной разрушения всей конструкции», — пояснил д.т.н. Евгений Левашов, член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий, директор Научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза МИСИС-ИСМАН.

Установленный механизм даёт чёткие ориентиры для инженеров. Для того, чтобы подавить негативное влияние медной фазы, можно снизить концентрацию меди в сплаве до пределов её растворимости либо использовать особые методы обработки сплава — быстрый нагрев и охлаждение, искровое плазменное спекание, аддитивные технологии. Эти подходы позволяют получить сплавы без крупных медных сегрегаций. Кроме того, повышение содержания никеля увеличивает растворимость меди, что также снижает риск образования опасных включений. Таким образом, данная работа предоставляет разработчикам не просто объяснение проблемы, но и готовые рецепты для её решения.

Интересно отметить, что те же самые медные включения могут сыграть и положительную роль в других материалах. В недавней работе этих же авторов, посвящённой композитам с алмазом, было показано, что наличие медных прослоек повышает вязкость разрушения. Дело в том, что мягкая медь работает как своеобразный демпфер — она гасит напряжения и «принимает удары» на себя, позволяя композиту выдерживать более высокие нагрузки. Так что даже «отрицательный» эффект можно обратить на пользу при правильном инженерном решении.

«Результаты нашего исследования не только раскрывают механизм разрушения одного из наиболее распространённых высокоэнтропийных сплавов, но и создают основу для разработки новых материалов с улучшенным сочетанием прочности и пластичности. Такие материалы могут найти применение в алмазосодержащих композитах и инструментах, защитных покрытиях, энергетике и других высокотехнологичных отраслях», — отметил д.т.н. Павел Логинов, доцент кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий НИТУ МИСИС.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-79-10144-П).

«В НИТУ МИСИС формируется система непрерывной подготовки научных кадров. Наш университет на протяжении ряда лет уверенно удерживает высокую планку по доле молодых учёных — более 50% численности исследовательского коллектива. Сегодня в вузе 380 учёных в возрасте до 39 лет, 15 из них возглавляют институты, научно-исследовательские лаборатории, научно-образовательные центры», — сказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Конкурс на проведение исследований научными группами под руководством молодых учёных предполагает участие коллективов, которые возглавляют кандидаты или доктора наук в возрасте до 35 лет включительно. Размер гранта по этому направлению составляет 6 млн рублей ежегодно, финансирование рассчитано на 2026–2028 годы с возможностью последующего продления срока реализации проекта. Конкурс инициативных исследований молодых учёных ориентирован на индивидуальных исследователей и небольшие научные коллективы. Размер гранта по этому направлению составляет до 1,5 млн рублей ежегодно.

Победители групповых проектов:

1. «Физика сильно нелинейного режима джозефсоновских метаматериалов: от классической волновой динамики к квантовому пределу». Руководитель — к.ф.-м.н. Александр Копасов, научный сотрудник лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий.

2. «Функциональные плёнки аморфных и нанокристаллических ферромагнитных материалов для бесклеевых магнитоэлектрических композитов». Руководитель — к.ф.-м.н. Андрей Турутин, заведующий лабораторией функциональных низкоразмерных структур.

3. «Оптофлюидный сенсор на основе фотонной интегральной схемы для ранней диагностики рака поджелудочной железы». Руководитель — Алексей Кузин, научный сотрудник лаборатории фотонных газовых сенсоров.

4. «Композиционный дизайн высокоэнтропийных карбидов и карбонитридов: фундаментальное исследование взаимосвязи катионно-анионного беспорядка и функциональных свойств для работы в экстремальных условиях». Руководитель — к.т.н. Вероника Суворова, ведущий эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы».

5. «Разработка и исследование жаропрочных тугоплавких неупорядоченных сплавов с ОЦК структурой на основе системы Cr-Mo-V-Nb». Руководитель — к.т.н. Сергей Володько, ведущий эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы».

6. «Разработка сверхпластичных алюминиевых сплавов „перекрестного“ типа на основе систем Al-Mg-Zn/Si с улучшенным комплексом механических и технологических свойств для транспортного машиностроения». Руководитель — к.т.н. Ольга Яковцева, доцент кафедры металловедения цветных металлов.

7. «Разработка эффективного метода синтеза наночастиц эпсилоноксида железа(III) с контролируемыми составом, морфологией и магнитными характеристиками с использованием процессов кристаллизации оксидных стёкол». Руководитель — к.ф.-м.н. Екатерина Козлякова, научный сотрудник лаборатории функциональных квантовых материалов.

8. «Создание метаматериалов для изготовления ортопедических имплантатов на основе сверхупругих сплавов Ti—Zr—Nb методами селективного лазерного плавления». Руководитель — Константин Лукашевич, научный сотрудник лаборатории сплавов с памятью формы.

9. «Фундаментальное исследование и разработка принципов конструирования тугоплавких композитов „карбонитридная матрица-вязкая фаза“ для экстремальных условий эксплуатации». Руководитель — Дмитрий Суворов, научный сотрудник кафедры обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья.

10. «Разработка биоинспирированных мукоадгезивных гидрогелей для герметизации и лекарственной терапии послеоперационных дефектов слизистой оболочки рта». Руководитель — к.х.н. Екатерина Чиканова, доцент кафедры общей и неорганической химии.

11. «Исследование вольфрам-медных композиционных материалов, изготовленных гибридными аддитивными технологиями для применений в области управляемого термоядерного синтеза». Руководитель — заведующий лабораторией аддитивного производства Станислав Чернышихин.

Победители индивидуальных проектов:

1. «Реализация масштабируемых кодов детекции квантовых ошибок и логических операций на сверхпроводниковых процессорах с линейной связностью». Руководитель — сотрудник лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий НИТУ МИСИС и группы «Сверхпроводниковые кубиты и квантовые схемы» РКЦ Илья Симаков.

2. «Аспекты физики чёрных дыр на основе аналитически контролируемых геометрий микросостояний и эффективных моделей». Руководитель — к.ф.-м.н. Александр Белоконь, научный сотрудник кафедры математики.

3. «Развитие и реализация неразрушающих методов в сочетании с алгоритмами машинного обучения для идентификации и мониторинга качества пищевой продукции». Руководитель — к.т.н. Метленкин Дмитрий, научный сотрудник научно-образовательного центра энергоэффективности.

4. «Высокопрочный композит на основе алюминиевой матрицы, упрочненной аморфными наночастицами Me-SiBCN (Me = Al, Ti)». Руководитель — к.т.н. Магжан Кутжанов, инженер научного проекта научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы».

5. «Разработка катализаторов на основе смешанных оксидов церия, никеля и кобальта для низкотемпературного метанирования углекислого газа». Руководитель — к.т.н. Даниил Барилюк, сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы».

6. «Моделирование и разработка методов пассивации кислородных вакансий в феррите висмута для энергонезависимых запоминающих устройств». Руководитель — Татьяна Ильина, научный сотрудник лаборатории физики оксидных сегнетоэлектриков.

7. «Влияние ионов ванадия на электро- и теплофизические свойства керамики ZnO для высокотемпературных термоэлектрических применений». Руководитель — к.ф.-м.н. Евгения Чернышова, сотрудник НИЦ «Конструкци­онные керамические наноматериалы».

8. «Осаждение тонких аморфных MoSi пленок и исследование их транспортных и сверхпроводящих свойств для изготовления сверхпроводниковых однофотонных детекторов». Руководитель — к.т.н. Андрей Ломакин, научный сотрудник лаборатории фотонных газовых сенсоров.

9. «Углеродные нанопористые материалы как эффективный аккумулятор молекулярного водорода». Руководитель — к.т.н. Варламова Любовь, научный сотрудник лаборатории цифрового материаловедения.

10. «Составные анапольные и BIC-состояния в метаматериалах для сверхвысокодобротных резонаторов». Руководитель — к.ф.-м.н. Иван Стенищев, станет сотрудником дизайн-центра квантового проектирования.

Победители конкурса на продление грантов:

1. «Разработка новых термостойких дисперсионнотвердеющих Al-Cu(-Sn) сплавов с иерархической структурой, образованной в результате комплексного легирования дисперсоидо- (Mn, Si, Zr, Sc) и эвтектикообразующими (Ca, Si, Ni, Fe) добавками». Руководитель — д.т.н. Торгом Акопян, старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением.

2. «Получение субмикрокристаллических высокоэнтропийных карбидов с улучшенными свойствами для работы в экстремальных условиях». Руководитель — к.т.н. Дмитрий Московских, директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы».

Новые биоразлагаемые магниевые сплавы и методы обработки поверхности значительно расширили их клиническое применение в ортопедии и остеосинтезе. Однако быстрая деградация магниевых имплантатов может не только привести к риску преждевременного механического разрушения, но и осложнить процесс реабилитации пациентов из-за образования газовых полостей.

Исследователи НИТУ МИСИС, Российского университета медицины, Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН предложили решить эту задачу с помощью специальных защитных покрытий. Учёные сравнили два варианта обработки поверхности магниевого сплава: оксидное покрытие и фторсодержащее покрытие, полученное методом плазменной электролитической обработки.

Для оценки эффективности покрытий исследователи поместили образцы в раствор, имитирующий биологическую среду, а также провели испытания in vivo и отслеживали образование газовых полостей с помощью компьютерной томографии. Результаты показали, что у образцов без покрытия объём газовых полостей постоянно увеличивался. Наиболее эффективным оказалось фторсодержащее покрытие, которое формирует более плотный и однородный защитный слой с меньшим количеством пор. Благодаря этому биологические жидкости медленнее проникают к поверхности сплава, а процесс его деградации протекает более равномерно.

Объём газа вокруг образцов с фторсодержащим покрытием оказался более чем в 10 раз меньше по сравнению с необработанными образцами. Кроме того, такое покрытие продемонстрировало более высокую устойчивость к коррозии и лучше сохраняло свои защитные свойства в течение всего периода наблюдений. Авторы исследования считают, что это связано с формированием плотного фторидного слоя, который препятствует проникновению агрессивных компонентов среды к поверхности металла.

Фторсодержащие покрытия позволяют эффективнее контролировать процесс деградации магниевых сплавов и существенно уменьшать образование газа при их растворении. После прохождения клинических испытаний технология может найти применение при создании биорезорбируемых материалов с более предсказуемым поведением в биологической среде.

Подробности исследования опубликованы в научном журнале Surfaces and Interfaces (Q1).

«Съезд вновь объединил на одной площадке активных представителей советов молодых учёных, студенческих научных обществ, университетов, научных организаций и индустриальных партнёров. Сегодня именно такие объединения создают условия для профессионального роста молодых исследователей, помогают выстраивать горизонтальные связи между научными коллективами и вовлекают талантливую молодёжь в решение важнейших научно-технологических задач страны. Благодарю всех спикеров, партнёров и участников съезда за содержательную программу и участие. Особенно хотелось бы отметить команду организаторов съезда. Уверен, что идеи и инициативы, представленные в рамках съезда, найдут своё продолжение в конкретных проектах и будут способствовать дальнейшему развитию российской науки», — сказал замминистра науки и высшего образования России Денис Секиринский.

Центральным событием первого дня стало пленарное заседание «Наука и ИИ: новые горизонты научно-технологического прогресса» с участием главы Минобрнауки России Валерия Фалькова. Модератором выступил проректор по образованию НИТУ МИСИС Андрей Воронин.

Участники обсудили влияние технологий искусственного интеллекта и машинного обучения на развитие современной науки, изменение традиционных исследовательских подходов и новые компетенции, необходимые ученым будущего. Глава Минобрнауки России отметил, что искусственный интеллект и машинное обучение уже становятся неотъемлемой частью научного метода и перестают быть лишь вспомогательными инструментами: «Искусственный интеллект и машинное обучение уже становятся неотъемлемой частью научного метода. То есть это не просто вспомогательные инструменты, а те факторы, которые радикально меняют организацию исследований».

Одним из ключевых заявлений пленарного заседания стала новость о завершении строительства Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ). Валерий Фальков сообщил, что 9 июля Ростехнадзор выдал заключение о соответствии объекта всем установленным требованиям: «Поэтому можно сказать, что Сибирский кольцевой источник фотонов построен», — заявил Министр.

Кроме того, глава Минобрнауки России объявил о запуске нового конкурса на обновление приборной базы ведущих научных организаций на 2027–2028 годы. По его словам, в период с 2018 по 2024 год приборная база ведущих российских научных центров была обновлена более чем на 60%, а программа поддержки отечественного научного приборостроения будет продолжена.

Отдельное внимание в ходе дискуссии было уделено роли исследователя в эпоху стремительного развития искусственного интеллекта. Валерий Фальков подчеркнул, что, несмотря на технологические изменения, центральной фигурой научного процесса остается человек, однако современному ученому необходимы новые навыки и компетенции для работы с интеллектуальными системами.

Первый день был посвящен теме «Наука и государство» и состоял из 30 сессий и мероприятий. Программа второго дня была посвящена взаимодействию образования, науки и бизнеса и состояла из 31 мероприятия. Последний день Съезда был посвящен мероприятиям и инициативам Десятилетия науки и технологий и состоял из 16 сессий.

Деловую программу дополнили интерактивная и выставочная части: галерея портретов ведущих российских учёных «Наука в лицах», выставка «Искусство. Полимеры. Будущее», созданная при участии СИБУР ПолиЛаб, экспозиция отечественного научного оборудования «НАША ЛАБА». В рамках технологических экскурсий участники Съезда посетили организации, в которых разрабатываются современные научные и технологические решения. Молодые ученые побывали на площадке российской частной космической компании «СПУТНИКС», в научно-техническом центре ТМК, в научно-исследовательских центрах нефтехимической компании «СИБУР ПолиЛаб», исследовательских центрах и лабораториях международного технологического университета Сколтеха . Проект «ГТО-М» провел тестирование всем желающим для оценки когнитивных функций: скорости реакции, памяти, внимания, пространственной ориентации, логического мышления.

Университет МИСИС традиционно организовал вечернюю программу. В рамках Съезда прошла «Наука в барах», на которой ученые представляли свои проекты и рассуждали над вопросами: как научная идея становится реальной технологией, почему одни разработки меняют мир, а другие остаются экспериментами и что происходит с открытием после того, как оно выходит за пределы лаборатории.

Во второй день прошли первые поединки V Всероссийской лиги научных битв, где встретились шесть ученых из четырёх городов России. Проект реализуется Ассоциацией Science Slam Россия совместно с Университетом МИСИС при поддержке Минобрнауки России.

Студенческое научное общество МИСИС приняло активное участие в работе Съезда, а также было награждено дипломом за победу в грантовом конкурсе Минобрнауки России в размере 3 млн руб. на проведение проектов по вовлечению молодежи в научную деятельность.

Съезд включен в число мероприятий Десятилетия науки и технологий, которое реализуется по инициативе Президента России Владимира Путина в нашей стране с 2022 по 2031 год. Основная цель мероприятия — вовлечение сообществ молодых ученых в решение важнейших задач развития общества и страны.

Самые активные участники Съезда и авторы двух проектов-победителей конкурса инициатив СМУ и СНО были приглашены на Конгресс молодых учёных, который пройдет 25-27 ноября. Подать заявку на него можно на официальном сайте.

Партнерами Съезда выступили АО «Валента Фарм», платформа «Science-ID» и проект «НАША ЛАБА». Информационный партнер Съезда — «Наука Mail».

В работе Съезда активное участие приняли партнеры Десятилетия науки и технологий. Их вовлеченность была реализована по двум основным направлениям:

— Образовательные мастер-классы (Сбер, Ростелеком, Yandex Cloud, Super Job, Минцифры России, ПАО «ФосАгро», БФ «Система», Альфа-Банк);

— Экспертное сопровождение в качестве спикеров и экспертов мероприятий (ГК «Росатом», АФК «Система», «Газпром нефть», НТЦ «Трубная металлургическая компания», СИБУР, «Норникель», МТС, АО «Валента Фарм», БФ Сбербанка «Вклад в будущее» и «Ростелеком»).

Нейтральные атомы — одна из наиболее перспективных платформ для реализации кубитов, и интерес к этой платформе продолжает расти: в частности, работы в этом направлении недавно начала компания Google Quantum AI. Для обеспечения взаимодействия кубитов атомы временно переводят в высоковозбуждённые (ридберговские) состояния. Это многократно усиливает взаимодействие между ними, но лишь на малых расстояниях. Два удалённых кубита напрямую взаимодействовать не могут, поэтому операцию между ними приходится выполнять через цепочку промежуточных атомов. Каждая такая операция выполняется с некоторой вероятностью ошибки, и чем длиннее цепочка — а она растёт пропорционально размеру процессора — тем ниже итоговая точность вычислений. Вероятность успешного выполнения логической операции падает экспоненциально с числом кубитов.

«Существующие квантовые процессоры на нейтральных атомах напоминают город, в котором можно разговаривать только с ближайшим соседом. Но чтобы отправить сообщение на другой конец города, придётся передать его от человека к человеку — и каждый раз смысл будет немного искажаться. Мы предложили схему, в которой число операций фиксировано и не зависит от размера системы, то есть информация минует лишние звенья цепи и доходит в первозданном виде», — сказал к.ф.-м.н. Иван Дудинец, научный сотрудник Российского квантового центра.

Физики разделили кубиты на два типа. Вычислительные кубиты удерживаются в статическом массиве оптических пинцетов и не перемещаются в ходе вычислений. Кубиты-передатчики — специальные подвижные атомы — доставляют квантовую информацию между любыми двумя вычислительными кубитами: атом-передатчик подлетает к первому кубиту, «забирает» квантовое состояние, перемещается ко второму и выполняет операцию. После этого передатчик утилизируется или повторно используется. В рамках концепции предложено пять архитектур, различающихся способом перемещения передатчиков: конвейерные схемы с движущимися оптическими ловушками, схема свободного полёта атома с последующим захватом, а также гибридные решения с маршрутизацией и квантовой телепортацией. Подробности исследования — в ведущем международном научном журнале Physical Review A.

«Все пять архитектур решают одну задачу. Разница в том, как именно перемещается кубит-передатчик. В конвейерных схемах атом едет в движущейся оптической ловушке, в схемах со свободным полётом — запускается как снаряд и взаимодействует с кубитами на лету, гибридные схемы с квантовой телепортацией минимизируют число операций за счёт измерения кубита прямо в ходе вычислений. Наиболее реализуема сегодня двунаправленная конвейерная схема — все необходимые компоненты уже продемонстрированы экспериментально, однако она требует наибольшего числа операций и потому наиболее чувствительна к точности физических вентилей. Мы видим большой потенциал для экспериментальной реализации», — отметил к.ф.-м.н. Алексей Федоров, директор Института физики и квантовой инженерии НИТУ МИСИС.

Работа проведена при поддержке Госкорпорации «Росатом» в рамках Дорожной карты «Квантовые вычисления» (договор № 868-1.3-15/15-2021 от 05.10.2021). Исследования выполнены в НИТУ МИСИС в рамках стратегического технологического проекта «Квантовый интернет» по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030».

Форум объединил более 600 представителей научного сообщества, высших учебных заведений, научно-исследовательских институтов, бизнеса, органов власти, а также аспирантов и студентов из России и более чем 10 стран ближнего и дальнего зарубежья.

В панельной дискуссии «Искусственный интеллект и квантовые вычисления» приняли участие представители НИТУ МИСИС, Российского квантового центра, ВСГУТУ и Университета Лобачевского. Эксперты обсудили перспективы синергии двух бурно развивающихся технологий и их возможности для использования в промышленности, медицине, разработке материалов и решении задач, недоступных классическим методам. Отдельное внимание было уделено интеграции модулей по квантовой информатике и программированию в образовательные программы для подготовки ИТ-специалистов будущего. Модератором выступила заместитель директора Института физики и квантовой инженерии НИТУ МИСИС Надежда Санникова.

В рамках площадки «Молодёжная инженерная школа» инженер лаборатории квантовых информационных технологий НИТУ МИСИС Максим Гавреев прочитал лекцию «Квантовые вычисления: на пороге решения практических задач».

«Учёные МИСИС активно работают над тем, чтобы квантовые вычисления стали рабочим инструментом для решения прикладных задач — от моделирования молекул для фармацевтики и химической промышленности до разработки новых катализаторов и эффективных материалов для аккумуляторов. Недавние исследования, проведённые в рамках стратегического технологического проекта НИТУ МИСИС „Квантовый интернет“ по программе „Приоритет-2030“, позволили сократить число квантовых операций для моделирования сложных молекул в десятки раз, сохранив высокую точность расчетов, а разработки университета в области коррекции квантовых ошибок, в том числе с использованием нейросетей, открывают путь к созданию отказоустойчивых квантовых вычислителей», — сообщила заместитель директора Института физики и квантовой инженерии НИТУ МИСИС Надежда Санникова.

Мероприятия форума прошли при поддержке участников научно-образовательного консорциума «Квантовый интернет», созданного в Университете МИСИС по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030». Участниками консорциума являются 13 организаций, среди них ведущие университеты, институты РАН и бизнес-партнеры.

Иллюстрация — пресс-служба ВСГУТУ.

Заместитель генерального директора по науке и стратегии Госкорпорации «Росатом» Юрий Оленин подчеркнул высокий уровень подготовки выпускников НИТУ МИСИС и наградил ректора Алевтину Черникову знаком отличия «За вклад в развитие атомной отрасли» II степени.

«Ежегодно мы принимаем на работу около 30 выпускников МИСИС, и у всех отмечаем сильные профессиональные компетенции. Молодые специалисты востребованы практически во всех дивизионах корпорации, поэтому связь с университетом через научные кадры является для нас стратегически важной. Уверен, что дальнейшее развитие сотрудничества будет способствовать как фундаментальным научным достижениям, так и практическому освоению новых разработок, необходимых для технологического лидерства», — сказал Юрий Оленин.

«Росатом — наш ключевой стратегический партнёр. История университета тесно связана с развитием ядерной энергетики. Сегодня мы вместе создаём актуальные образовательные программы по подготовке высококвалифицированных кадров для отрасли, проводим научные исследования. Наша передовая инженерная школа „Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии“, созданная совместно с Росатомом, по итогам защиты дорожной карты — в топ-5 среди вузов страны и номер один среди отраслевых ПИШ госкорпорации», — отметила Алевтина Черникова.

Благодарности от Минобрнауки России «За значительный вклад в развитие сферы образования, научной деятельности и добросовестный труд» получили: заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования, директор Фаблаб Алексей Карфидов и заместитель начальника управления профессиональной навигации и приёма Александр Томилин.

Также благодарностями за добросовестный труд министерство отметило начальника учебно-методического управления Юрия Ришко и начальника управления культуры и молодежной политики Диану Григорян.

Почётными грамотами «За значительные заслуги в сфере образования, научной деятельности и добросовестный труд» наградили проректора по образованию Андрея Воронина и профессора кафедры безопасности и экологии горного производства Сергея Кобылкина.

Звание «Почётный работник сферы образования РФ» присвоили заведующей кафедрой цифрового менеджмента и инноватики Анне Жагловской.

На торжественной церемонии диплом о присвоении учёной степени доктора технических наук получил Дмитрий Московских, директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы». Научный консультант — д.ф.-м.н., профессор кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий НИТУ МИСИС, заведующий лабораторией динамики микрогетерогенных процессов Института структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН Александр Рогачев.

Дипломы о присвоении степени кандидата наук получили:

• Алексей Карфидов, кандидат технических наук. Научный руководитель — д.т.н., профессор кафедры инжиниринга технологического оборудования НИТУ МИСИС Олег Кобелев.
• Владимир Прищепов, кандидат технических наук. Научный руководитель — д.т.н., профессор кафедры физических процессов горного производства и геоконтроля НИТУ МИСИС Александр Вознесенский.
• Алексей Рыбичев, кандидат технических наук. Научный руководитель — д.т.н., профессор кафедры техносферной безопасности НИТУ МИСИС Ольга Скопинцева.

Напомним, с 2023 года в Университете МИСИС действует программа поддержки соискателей учёных степеней доктора и кандидата наук. Каждый доктор и его научный консультант по факту присвоения учёной степени суммарно получают 1 млн рублей.

Постоянные магниты используются в электродвигателях, генераторах, датчиках и других устройствах. Сегодня лучшие характеристики обеспечивают материалы с редкоземельными элементами, однако их производство связано с высокой стоимостью и зависимостью от ограниченных ресурсов. Поэтому во всём мире активно ищут альтернативы на основе более доступных металлов.

Одним из перспективных кандидатов считается сплав марганца, алюминия и галлия. Он способен сохранять сильные магнитные свойства без применения редкоземельных элементов, однако на практике его характеристики часто оказываются ниже расчётных.

Чтобы выяснить причину, исследователи НИТУ МИСИС изучили быстрозакалённый сплав Mn-Al-Ga с помощью просвечивающей электронной микроскопии и компьютерного моделирования на атомном уровне (первопринципных рассчетов). Анализ показал, что внутри материала формируется большое количество линейных дефектов кристаллической решётки. Они образуют границы между участками кристалла, где нарушается исходный порядок расположения атомов.

Учёные установили, что именно вблизи этих границ возникают антиферромагнитная связь между атомами марганца. В результате часть атомов начинает компенсировать магнитное действие друг друга, что приводит к снижению общей намагниченности материала. Такие дефекты способны уменьшать такие характеристики как намагниченность насыщения примерно на 10%. Таким образом, исследователям удалось впервые напрямую связать особенности внутреннего строения сплава с ухудшением его магнитных свойств.

«Мы обнаружили, что высокая плотность дефектов оказывает заметное влияние на магнитное состояние материала. Понимание этого механизма позволяет целенаправленно искать способы уменьшения количества таких дефектов или предотвращать их образование ещё на этапе получения сплава», — сказал к.т.н. Михаил Горшенков, доцент кафедры физического материаловедения, ведущий научный сотрудник центра инфраструктурного взаимодействия и партнерства MegaScience НИТУ МИСИС.

Результаты исследования открывают новые возможности для совершенствования магнитных материалов на основе марганца. В дальнейшем это позволит создавать более эффективные и доступные магниты для энергетики, транспорта и электронной промышленности без использования дефицитных редкоземельных элементов.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда. Исследование опубликовано в научном журнале Journal of Alloys and Compounds (Q1).

Исследование соответствует стратегической цели Университета МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030»: разработка востребованных технологических продуктов мирового уровня.

С 2023 года в НИТУ МИСИС действует программа поддержки соискателей ученой степени доктора наук. Каждый соискатель и его научный консультант получают по факту присуждения степени 700 тыс. и 300 тыс. рублей соответственно. Также в университете реализуется программа поддержки научных руководителей аспирантов последнего года обучения.

Проректор по науке и инновациям Михаил Филонов поблагодарил научных консультантов и руководителей за вклад в развитие научных школ университета, а также вручил сертификаты учёным:

1. Алексей Артамонов, доктор технических наук.
2. Владимир Набатов, доктор технических наук.
3. Сергей Решетняк, доктор технических наук.
4. Элина Соколовская, доктор технических наук.

Сертификаты кандидатов наук получили:

1. Михаил Барыкин, кандидат технических наук.
2. Олег Белов, кандидат технических наук.
3. Артем Гапеев, кандидат технических наук.
4. Мария Главатских, кандидат технических наук.
5. Никита Гужва, кандидат технических наук.
6. Альберт Дотдаев, кандидат физико-математических наук.
7. Аким Ергешев, кандидат технических наук.
8. Григорий Землянский, кандидат технических наук.
9. Даниэл Паулу Катенда, кандидат технических наук.
10. Юрий Кириенко, кандидат технических наук.
11. Игорь Комиссаров, кандидат технических наук.
12. Павел Крещановский, кандидат технических наук.
13. Михаил Куликовский, кандидат технических наук.
14. Мамаду Тамбура, кандидат технических наук.
15. Сергей Павленко, кандидат технических наук.
16. Елизавета Пермякова, кандидат технических наук.
17. Владислав Романов, кандидат технических наук.
18. Виталий Руденко, кандидат технических наук.
19. Дмитрий Салогуб, кандидат технических наук.
20. Татьяна Салогуб, кандидат технических наук.
21. Дмитрий Сухов, кандидат технических наук.
22. Хтет Зо У, кандидат технических наук.

Вопросы о деятельности диссертационного совета можно направить в Отдел ученых степеней. Информация о поступлении в аспирантуру размещена на сайте университета.

Кроме того, в рамках мероприятия медалью «За верность» была награждена сотрудница университета, специалист по учебно-методической работе 1 категории центра подготовки кадров высшей квалификации Ольга Кравченко, чей стаж работы в вузе превышает 40 лет.

Событие соответствует стратегической цели Университета МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030»: интеграция науки и образования для воспроизводства исследовательских кадров, определяющих глобальное технологическое лидерство страны.

Алюминий широко используется в электрических сетях благодаря своей лёгкости и хорошей проводимости. Однако у него есть важное ограничение — низкая прочность. Поэтому провода из чистого алюминия чаще требуют дополнительных конструктивных решений.

Один из способов решить эту проблему — изменить состав материала, добавив в него другие элементы. В новой работе исследователи НИТУ МИСИС и Университета Балеарских островов (Испания) представили сплав на основе алюминия с добавлением циркония и самария — редкоземельного элемента, который значительно дешевле традиционно используемого скандия.

Ключевая особенность исследования — учёт так называемых «примесей» железа и кремния. Обычно их наличие считают нежелательным, но учёные показали, что при определённых условиях они могут работать на пользу. В новом сплаве эти элементы участвуют в формировании микроструктуры и ускоряют процессы упрочнения.

«При термической обработке внутри сплава формируются наноразмерные частицы — их размер составляет всего около 4 нанометров. Они равномерно распределяются по объёму материала и „блокируют“ движение дефектов кристаллической решётки. Именно это и делает сплав значительно прочнее. Интересно, что добавление самария позволяет ускорить этот процесс: если в аналогичных материалах максимальная прочность достигается за десятки часов, то здесь — всего за 10 часов обработки», — сказала магистрантка кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС Олеся Рыжакова.

Чтобы добиться оптимального сочетания свойств, исследователи применили комплексную термомеханическую обработку — комбинацию нагрева и прокатки. Такой подход позволил одновременно получить высокую прочность при электропроводности около 55% от стандартного уровня меди. Для сравнения, широко используемые сегодня алюминиевые сплавы обладают значительно меньшей прочностью при сопоставимой или более высокой проводимости. Подробности исследования описаны в научном журнале Journal of Alloys and Compounds (Q1).

Ещё одно важное преимущество — экономичность. В отличие от дорогих легирующих элементов, самарий значительно дешевле. Кроме того, разработанный сплав допускает использование алюминия с более высоким содержанием примесей, что дополнительно снижает стоимость производства.

«Новый материал может найти применение в производстве проводов, кабелей и других элементов энергетической инфраструктуры, где важно сочетание прочности, надёжности и эффективности передачи энергии», — сказал к.т.н. Андрей Поздняков, доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС.

Работа поддержана грантами Российского научного фонда (№ 24-79-00036 и № 24-79-00118).

Партнёрство с компанией «Газпром нефть» предусматривает реализацию совместных образовательных проектов, развитие практико-ориентированной подготовки студентов, проведение хакатонов и инженерных соревнований, а также вовлечение молодых исследователей в создание цифровых решений для промышленности.

Ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова: «Взаимодействие с академическими и индустриальными партнёрами — в фокусе особого внимания Университета МИСИС. Совместно мы разрабатываем актуальные образовательные программы, проводим исследования, реализуем социально значимые и инфраструктурные проекты. Подписание соглашения с ПАО „Газпром нефть“ позволит расширить сотрудничество в части модернизации научно-исследовательских лабораторий и организации экспертных стажировок преподавателей, что усилит роль НИТУ МИСИС как одного из ключевых R&D-центров для отечественной промышленности».

Ректор Корпоративного университета «Газпром нефти» Илья Дементьев: «Сегодня российской экономике нужны гибридные инженеры, способные говорить на одном языке и с программистами, и со специалистами на производстве. Для этого мы стремимся перенести экспертизу компании из наших научных центров прямо в студенческие аудитории. В нашем партнерстве с НИТУ МИСИС мы фактически стираем границу между дипломной работой и инженерным проектом: решая задачи на хакатонах, студенты создают элементы реальных цифровых продуктов, которые завтра будут внедряться в промышленности».

Представители НИТУ МИСИС также выступили участниками ряда сессий деловой программы. Ректор Алевтина Черникова выступила в рамках сессии «Русский язык как достояние и стратегический актив: от национальной политики к глобальному влиянию».

Первый проректор Сергей Салихов и директор Института физики и квантовой инженерии МИСИС, вице-президент Газпромбанка Алексей Фёдоров приняли участие в сессии «Университет как часть экономики: новая модель взаимодействия с бизнесом». Алексей Константинович также выступил спикеров в дискуссиях: «После гонки кубитов: кто строит квантовое будущее» и «Эстафета поколений: как поддержать молодежь в науке и вовлечь ее в решение задач научно-образовательной политики» и модерировал сессию «ИИ в новых материалах: кто заберет рынок». Директор Горного института Александр Мясков принял участие в сессии «Роль НКО и природоохранных инициатив как драйверов перемен».

Студентки 3 курса Института экономики и управления МИСИС Татьяна Ефимова и Анастасия Сахияева приняли участие в Молодежном дне. Девушки представили стартап Paper Gains, который разрабатывают в рамках университетского акселератора, — инвестиционный симулятор для других молодых людей с элементами искусственного интеллекта. Проект стартовал в марте, а уже в июне команда выходит на защиту концепции стартапа перед экспертами акселератора.

Нейтрофилы — это первые клетки, которые реагируют на инфекцию или повреждение тканей. Они быстро перемещаются из крови в очаг воспаления, где уничтожают патогены. От того, насколько быстро и эффективно они двигаются, напрямую зависит сила иммунного ответа.

Исследователи НИТУ МИСИС, ПИЯФ им. Б. П. Константинова, МГУ имени М. В. Ломоносова, СПбПУ и НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева сосредоточились на том, как на поведение этих клеток влияют в острой фазе воспаления белки фибриноген и церулоплазмин — вещества, концентрация которых в крови меняется при заболеваниях. Эксперименты показали, что взаимодействие с фибриногеном делает часть нейтрофилов более «гибкими» и подвижными: клетки быстрее меняют форму и активнее перемещаются. В отдельных группах клеток скорость движения увеличивалась почти в полтора раза по сравнению с контрольными значениями. Церулоплазмин, напротив, снижает подвижность нейтрофилов. Клетки становятся более стабильными по форме, медленнее перемещаются и хуже изменяют свою поверхность. Это может затруднять их выход из кровеносных сосудов и движение к очагу воспаления.

«Университет МИСИС на протяжении ряда лет ведёт исследования для биомедицины, которые позволяют облегчить диагностику и подбор терапии, улучшить качество жизни тысяч пациентов. Учёные вуза, под руководством молодого доктора физико-математических наук Александра Ерофеева, изучили поведение нейтрофилов с помощью ионно-проводящего микроскопа, который даёт возможность в реальном времени отслеживать изменения живых клеток без воздействия на них. В уникальной сканирующей установке НИТУ МИСИС эксперимент был приближен к условиям, в которых нейтрофилы работают в организме. Результаты исследования помогут лучше понять, как тело реагирует на воспаление и защищается от инфекций», — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

В перспективе такие исследования помогут лучше понимать и управлять иммунным ответом — например, усиливать его при инфекциях или, наоборот, снижать при избыточном воспалении.

«Ключевым результатом работы стало понимание того, что белки влияют не только на скорость движения, но и на „жёсткость“ клеток — их механические свойства. Эти параметры определяют способность нейтрофилов проходить через ткани и выполнять свою защитную функцию. Интересно, что реакция клеток оказалась различной: внутри одной и той же выборки формировались группы нейтрофилов с разной скоростью движения. Это подтверждает, что иммунные клетки могут вести себя по-разному даже в одинаковых условиях», — сказал д.ф.-м.н. Александр Ерофеев, заведующий лабораторией биофизики НИТУ МИСИС.

Подробности исследования опубликованы в научном журнале ChemBioChem (Q1).

«Полученные данные важны не только для фундаментальной науки. Поскольку уровень фибриногена и церулоплазмина меняется при различных заболеваниях, их влияние на поведение нейтрофилов может использоваться для более точной диагностики и оценки течения воспалительных процессов», — добавил инженер-исследователь лаборатории биофизики НИТУ МИСИС Василий Колмогоров.

Исследование соответствует стратегической цели Университета МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030»: разработка востребованных технологических продуктов мирового уровня. Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ (тема № 1023031500033-1-1.6.7) и при поддержке гранта Российского научного фонда (грант № 22-19-00824).

Пленарное заседание «Новые материалы как ключ к новым технологическим возможностям» открыл глава Республики Татарстан Рустам Минниханов.

Первый проректор НИТУ МИСИС Сергей Салихов выступил модератором на секции «Инновационный треугольник: химия, новые материалы и промышленный дизайн для аддитивных технологий». В фокусе обсуждения находились практические механизмы сокращения времени между лабораторным прототипом и промышленным внедрением, а также инструменты взаимодействия университетов, технологических партнеров и предприятий-заказчиков.

На стенде Университета МИСИС была представлена линейка быстроотверждаемых клеевых материалов для высокотехнологичных отраслей: клей с анизотропной проводимостью «МИСИС ЭПО» марки А, а также диэлектрические клеи «МИСИС ЭПО» марок Б1 и Б2.

Участие в стратегической сессии позволило университету представить научные разработки профессиональному сообществу и обсудить возможности дальнейшего взаимодействия с индустриальными партнёрами в сфере новых материалов и химических технологий.

В мероприятии приняли участие представители федеральных министерств, ведущих научных институтов, университетов и крупнейших отраслевых компаний — в том числе АО «Российские космические системы», ГК «Росатом», ПАО «Газпром» и АО «Балтийский завод».

В ходе сессий эксперты рассмотрели широкий круг вопросов: развитие Северного морского пути и транспортно-логистической инфраструктуры, применение беспилотных и цифровых технологий в Арктике, обеспечение пожарной и экологической безопасности объектов в условиях вечной мерзлоты, а также международное научное сотрудничество в полярном регионе. Состоялось торжественное награждение лауреатов Национальной премии для женщин в науке и технологиях «Колба» в номинации «Минералогия».

Одной из центральных тем саммита стала подготовка инженерных кадров для освоения Арктики. Президент ассоциации «Горнопромышленники России» Валерий Язев охарактеризовал ситуацию с профессиональным образованием: «Сегодня выпускник горной специальности, подготовленный по программе одной корпорации, зачастую не может без дополнительного обучения приступить к работе в другой. Это говорит о необходимости системной реформы инженерного образования — как в горной отрасли, так и в целом. При этом важно сохранить всё лучшее, что было накоплено прежде».

В рамках научно-технической сессии учёные НИТУ МИСИС представили собственные разработки для арктических условий: от антиобледенительных покрытий для судовых конструкций до материалов для карьерной техники Крайнего Севера.

Организаторы — Арктический Совет Ассамблеи народов мира совместно с Арктической академией наук, ассоциацией «Энергетика и гражданское общество» и Институтом Арктических нефтегазовых технологий РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина при поддержке Минвостокразвития России, МЧС России, Комитета по внешним связям Санкт-Петербурга и Санкт-Петербургского горного университета Императрицы Екатерины II. Оператор — ООО «Прогноз-Норд».

Никелид титана плохо поддаётся механической обработке, а изготовление деталей требует большого количества дополнительных операций. Поэтому всё больше внимания уделяется аддитивным технологиям — в частности, технологии селективного лазерного плавления, в которой используется металлический порошок.

Учёные НИТУ МИСИС и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН изучили, как режимы лазерного синтеза влияют на свойства никелида титана. Для этого они изготовили тонкостенные образцы с помощью технологии Laser Powder Bed Fusion (селективное лазерное плавление) — метода, при котором лазер послойно расплавляет металлический порошок. Исследователи изменяли мощность лазера и скорость его перемещения, чтобы понять, как именно эти параметры меняют температуру фазового перехода, фазовый состав и количество обратимой деформации. Эти экспериментальные данные позволили установить, из-за чего происходит изменение свойств при лазерном синтезе.

«В Университете МИСИС на протяжении нескольких десятилетий развивается направление „Сплавы с памятью формы“: созданные за это время материалы и технологии используются во многих отраслях отечественной промышленности, успешно внедрены в производство. Учёные НИТУ МИСИС изучили влияние параметров 3D-печати на свойства сплава на основе никелида титана. Этот материал используют в медицине, авиации, робототехнике и микроэлектронике благодаря сочетанию прочности, гибкости и способности возвращаться к исходной форме. Именно из этого сплава делают, например, стенты для сосудов, ортодонтические дуги и некоторые виды имплантатов. Результаты исследования открывают перспективы для создания усовершенствованных медицинских изделий, миниатюрных приводов и элементов для 4D-печати», — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Совместно с коллегами из «Кинтех Лаб» учёные впервые провели расчеты динамики испарения двух компонентов (никеля и титана) при селективном лазерном плавлении.

«С помощью сопоставления расчетов по бикомпонентному испарению и экспериментальных данных, нам удалось установить, что основной механизм изменения характеристик никелида титана при лазерном синтезе связан в первую очередь с изменением химического состава из-за разных температур испарения и давления насыщенных паров никеля и титана», — рассказал научный сотрудник Кинтех Лаб Андрей Закиров.

Такой подход особенно важен для 4D-печати — когда напрямую при консолидации изделия локально контролируются его свойства (в данном случае температура фазового перехода). Возможность заранее задавать нужное поведение материала открывает путь к созданию «умных» конструкций нового поколения.

«Главный результат работы — подтверждение того, что свойства сплава можно „настраивать“ прямо в процессе печати, без дополнительной термообработки. Оказалось, что при изменении параметров лазерного синтезатемпература фазовых превращений может смещаться почти на 45°C. Иначе говоря, мы получили возможность управлять температурой, при которой материал начинает восстанавливать форму», — отметил заведующий лабораторией аддитивного производства НИТУ МИСИС Станислав Чернышихин.

Полученные результаты могут быть востребованы при производстве персонализированных медицинских имплантатов, миниатюрных механизмов, гибких соединений и устройств для робототехники. Кроме того, работа может стать основой для разработки промышленных протоколов печати никелида титана с заранее заданными характеристиками — под конкретные задачи и условия эксплуатации.

Подробности исследования опубликованы в научном журнале Journal of Manufacturing and Materials Processing (Q1). Работа соответствует стратегической цели Университета МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030»: разработка востребованных технологических продуктов мирового уровня. Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда (проект № 25-29-00954).

Одно из наиболее перспективных направлений применения квантовых компьютеров — задачи оптимизации, где требуется выбрать лучший вариант из огромного числа комбинаций. Такие задачи возникают, например, при планировании маршрутов, распределении ресурсов, разработке новых лекарств и обучении нейросетей.

Исследователи Университета МИСИС изучили работу алгоритма QAOA — одного из основных квантовых методов для поиска приближённых решений сложных задач. В стандартной версии такого алгоритма поиск решения происходит за счёт последовательного изменения состояния квантового регистра. За перемещение по пространству возможных решений отвечает оператор смешивания, который обычно строится из локальных однокубитных преобразований. Такой подход хорошо работает для многих задач, однако при большом числе взаимосвязанных параметров может становиться менее эффективным.

Учёные рассмотрели альтернативный вариант — алгоритм с так называемым «оператором смешивания Гровера». В отличие от стандартного подхода, он изменяет не отдельные элементы системы, а перераспределяет вероятности сразу между всеми возможными вариантами решения. Благодаря этому квантовый компьютер может эффективнее исследовать пространство возможных ответов.

Научный коллектив проверил работу алгоритма на задачах класса HUBO — это особенно сложные задачи бинарной оптимизации, где результат зависит не только от взаимодействия пар параметров, но и сразу от сочетаний нескольких переменных. Такие модели применяются в машинном обучении, биоинформатике, транспортной логистике и финансовых расчётах.

Подход показывает стабильный рост качества решений по мере увеличения глубины квантовой схемы. В ряде случаев он уже превосходит стандартный QAOA, особенно в задачах со сложными многоэлементными взаимодействиями, и оказался менее чувствительным к усложнению задач. Кроме того, учёные предложили способ подбора параметров на классическом компьютере. Это уменьшает необходимость длительной настройки на квантовом устройстве и делает метод более удобным для практического применения.

«В отличие от стандартной версии, где поиск решения происходит за счёт локального изменения состояний отдельных кубитов, в новом подходе используется более глобальное преобразование: амплитуды перераспределяются сразу между всеми возможными вариантами решения. Такой механизм особенно интересен для задач высокого порядка, где нужно учитывать сложные взаимодействия между множеством переменных», — отметил директор Института физики и квантовой инженерии НИТУ МИСИС Алексей Фёдоров.

По словам учёных, разработка особенно перспективна для современных квантовых платформ, включая системы нового поколения, использующие не только обычные кубиты, но и более сложные многоуровневые элементы — кудиты. Это может упростить реализацию сложных квантовых операций и приблизить практическое применение квантовой оптимизации.

Подробности исследования опубликованы в научном журнале Physical Review A (Q1). Работа выполнена в рамках стратегического технологического проекта НИТУ МИСИС «Квантовый интернет» по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национального проекта «Молодежь и дети»).

Заболевания сетчатки, включая возрастную макулярную дегенерацию, часто обнаруживаются на поздних стадиях, когда восстановить зрение уже нельзя. Одна из причин — ограниченные возможности существующих методов диагностики: они фиксируют структурные изменения, но не ранние функциональные сбои в клетках.

«Исследователи Университета науки и технологий МИСИС на протяжении ряда лет занимаются созданием инновационных технологий, которые в будущем позволят упростить постановку диагноза и лечение различных заболеваний. Разработанный в вузе метод диагностики патологий сетчатки глаза по „свечению“ клеток станет важным инструментом для выявления заболеваний и оценки эффективности проводимой терапии», — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Учёные из НИТУ МИСИС, МГУ имени М.В. Ломоносова, МПГУ, МФТИ, Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова изучили липофусцин — пигмент, который с возрастом накапливается в клетках ретинального пигментного эпителия. Он способен люминесцировать под воздействием света, и по его характеристикам можно судить о состоянии глаза. Важной особенностью липофусцина является его фототоксичность: при облучении видимым светом он может генерировать активные формы кислорода и токсичные продукты окисления, вызывающие выраженный окислительный стресс. Исследование этих процессов важно для понимания механизмов повреждения сетчатки и диагностики возрастных дегенеративных изменений. Большую роль здесь играет способность липофусцина к автофлуоресценции. Измерение параметров его «свечения» является важным инструментом ранней диагностики заболеваний глаза.

До сих пор было недостаточно данных о том, как именно меняется состав липофусцина при фотоповреждении и как это отражается на сигнале «свечения». Российские исследователи впервые с помощью метода визуализации времени жизни флуоресценции проследили на клеточном уровне, как липофусцин изменяется при фотоокислении внутри клеток пигментного эпителия.

Эксперименты показали, что по мере фотоокисления меняется не только состав липофусцина, но и характер его «свечения»: в частности, увеличивается время жизни флуоресценции. Это, по-видимому, связано с тем, что исходные молекулярные компоненты липофусцина окисляются и частично разрушаются, а продукты их превращений обладают другими флуоресцентными свойствами.

«Важно, что эти изменения нам удалось зафиксировать без введения дополнительных меток или вмешательства в клетку. Проведение подобных измерений стало возможным благодаря визуализации по времени жизни флуоресценции. Это современный метод микроскопии, основанный на измерении времени жизни возбуждённого состояния молекул, что позволяет получать дополнительную диагностическую информацию о состоянии тканей», — сказал к.б.н. Алексей Семёнов, научный сотрудник лаборатории фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС.

Также учёные изучили роль антиоксидантов в подавлении фототоксического действия липофусцина. В эксперименте исследовали каротиноидный белок AstaP, выделенный из микроводорослей Coelastrella astaxanthina и способный доставлять зеаксантин — природное вещество, защищающее клетки от окислительного стресса. Выяснилось, что комплекс AstaP с зеаксантином замедляет разрушение липофусцина: снижается образование окисленных продуктов и не происходит полного повреждения пигмента. Подробности исследования описаны в научном журнале Journal of Physical Chemistry B (Q1).

«Чтобы повысить чувствительность и скорость измерений, на следующем этапе мы планируем использовать разработанные нами квантовые сенсоры — сверхпроводниковые однофотонные детекторы», — поделился планами главный научный сотрудник лаборатории квантовых коммуникаций Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ МИСИС Григорий Гольцман.

Работа выполнена по программе привлечения талантливых молодых ученых в возрасте до 39 лет (постдоков) в рамках «Приоритет-2030» (грант № К4-2024-3).

Одной из ключевых тем встречи стала академическая мобильность. Китайская делегация во главе с ректором У Минем выразила заинтересованность в направлении выпускников AIIT на обучение в магистратуре и аспирантуре НИТУ МИСИС. В перспективе стороны объединят усилия для реализации совместных научных инициатив, в том числе — с индустриальными партнерами китайского вуза.

«Университет МИСИС выстраивает разностороннее сотрудничество с китайскими университетами. Аньхойский институт информационных технологий — яркий пример молодого и амбициозного университета, глубоко интегрированного в индустрию, основанную на передовых технологиях искусственного интеллекта. Партнерство МИСИС и AIIT — это объединение нашей сильной фундаментальной инженерной школы и передового китайского опыта внедрения искусственного интеллекта», — сказал проректор по образованию НИТУ МИСИС Андрей Воронин.

AIIT — частный университет, созданный при участии компании iFlytek, одного из лидеров Китая в области искусственного интеллекта. Университет сотрудничает с ведущими технологическими компаниями страны, которые предоставляют площадке современное оборудование для исследований, испытаний и подготовки кадров. Также AIIT участвует в проектах по цифровизации промышленности и внедрению ИИ в образование.

Событие отвечает задачам МИСИС по программе «Приоритет-2030», направленным на развитие международной академической мобильности для студентов и научно-педагогических работников с целью повышения квалификации, обмена опытом и внедрения лучших образовательных и исследовательских практик.

«Коллектив исследователей Университета науки и технологий МИСИС — лидера в области материаловедения в стране — разработал и запатентовал инновационный сплав на основе алюминия, в котором сочетаются такие механические свойства, как прочность, пластичность, теплопроводность и устойчивость к коррозии. Вариации соотношения добавок — скандия и циркония — позволяют проектировать материалы с заданными свойствами под конкретные задачи», — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Современная электроника и электротранспорт требуют материалов, которые при малом весе эффективно отводят тепло. Новые тенденции в автомобилестроении предполагают получение одной большой детали сложной формы методом литья вместо набора мелких частей, требующих сборки, что значительно ускоряет производство. Эту технологию уже успешно применяет компания Tesla для изготовления алюминиевых деталей массой до 150 кг на установках Giga Press. В этом случае традиционные литейные сплавы неприменимы, поскольку не обеспечивают высокой теплопроводности.

За основу исследователи взяли алюминиевый сплав с добавками цинка и кальция. Ранее он уже показал хорошие результаты: высокую проводимость тепла, устойчивость к коррозии и пригодность для технологии литья. Из него можно получать детали сложной формы в больших объёмах, но его прочность оставалась сравнительно низкой, что ограничивало применение.

«Чтобы решить эту проблему, мы добавили в сплав небольшое количество скандия и циркония — элементов, способных увеличивать прочность материала без снижения теплопроводности. В ходе эксперимента мы варьировали их соотношение и изучали, как это влияет на свойства материала», — сказала аспирантка кафедры литейных технологий и художественной обработки материалов (ЛТиХОМ) НИТУ МИСИС Анастасия Лыскович.

«Сложность разработки материала одновременно технологичного для изготовления деталей методом литья и обладающего высокой теплопроводностью заключается в том, что, как правило, все литейные сплавы содержат большое количество добавок, которые её снижают. В предлагаемом сплаве литейные свойства обеспечивают кальций и цинк, которые практически не влияют на способность алюминия отводить тепло. За высокие механические свойства отвечают скандий и цирконий, добавляемые в очень небольшом количестве и эффективно упрочняющие алюминиевый сплав в ходе термической обработки», — отметил д.т.н. Андрей Колтыгин, заведующий кафедрой ЛТиХОМ, директор инжинирингового центра литейных технологий и материалов НИТУ МИСИС.

Выяснилось, что увеличение доли циркония немного снижает прочность и теплопроводность, но делает материал более пластичным, заметно повышает его устойчивость к коррозии и снижает стоимость.

Полученные результаты открывают возможности для создания новых алюминиевых сплавов для электроники, энергетики и транспорта — там, где требуются изделия сложной формы, которые должны одновременно эффективно отводить тепло и выдерживать механические нагрузки.

Подробности исследования опубликованы в научных журналах Materials (Q2) и Transactions of Nonferrous Metals Society of China (Q1). Работа проведена при поддержке Российского научного фонда (проект № 24-29-00682).

Исследование соответствует стратегической цели Университета МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030»: разработка востребованных технологических продуктов мирового уровня.

Многие сложные металлические детали получают из порошков. Для этого используют технологию горячего изостатического прессования: порошок помещают в герметичную металлическую оболочку — форму, которую затем сжимают и нагревают под высоким давлением. В результате частицы спекаются, образуя плотный материал.

«Форма — ключевой элемент этого процесса. Она должна быть прочной, герметичной, пластичной при высоких температурах и при этом легко удаляться после обработки. Обычно такие оболочки делают из металлических заготовок, сваривая их между собой. Однако этот способ не подходит для сложных форм. Альтернативой может быть 3D-печать, но она дорогостоящая и ограничена размерами оборудования», — сказал директор Института технологий НИТУ МИСИС Андрей Травянов.

Учёные НИТУ МИСИС и Лионского университета предложили другой подход — использовать холодное напыление. Это технология, при которой металлический порошок с высокой скоростью наносится на поверхность и формирует плотное покрытие. Такой способ позволяет создавать толстые слои металла без значительных внутренних напряжений.

Сначала создаётся модель будущей детали, например, из алюминия. Затем на неё наносят слой стали с помощью холодного напыления. После этого алюминиевую основу удаляют, и остаётся металлическая оболочка нужной формы. Чтобы укрепить временное покрытие, ученые провели термическую обработку. В результате свойства материала значительно улучшились: прочность выросла примерно в 4 раза, а способность к деформации — с 1% до 20%. После исследователи собрали полноценную капсулу, заполнили её порошком никелевого сплава и провели прессование. Оболочка выдержала весь процесс: трещины не образовывались, соединения остались прочными. Подробности исследования опубликованы в научном журнале Journal of Thermal Spray Technology (Q2). Исследование соответствует стратегической цели Университета МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030»: разработка востребованных технологических продуктов мирового уровня.

«Мы продемонстрировали возможность создания оболочек сложной формы без сварки и дорогостоящей печати. В перспективе технология может найти применение не только для порошков, но и в аддитивном производстве. Например, она может использоваться для уплотнения деталей, полученных холодным напылением, что открывает новые возможности для создания прочных металлических изделий сложной формы», — отметил к.т.н. Максим Хомутов, старший научный сотрудник лаборатории гибридных аддитивных технологий НИТУ МИСИС.

Исследование соответствует стратегической цели Университета МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030»: разработка востребованных технологических продуктов мирового уровня.