ЮФУ объединяет науки

Презентация прошла на базе Международного института интеллектуальных материалов (МИИМ) ЮФУ. Ученые университета представили ряд прорывных разработок, которые ведутся на стыке различных наук.

— На этом мероприятии мы показываем проекты, в которых исследователи МИИМ работают совместно с представителями другой активной научной школы университета — почвоведами, — рассказал научный руководитель направления в области новых материалов ЮФУ Александр Солдатов. — В презентации участвуют ученики Специализированного учебного научного центра Южного федерального округа (работает на базе ЮФУ), молодые ученые, студенты и аспиранты. Проекты, которые мы реализуем в рамках программы «Приоритет-2030», связаны с разработкой новых материалов, технологий виртуальной реальности, цифровых лабораторий и др. Многие из них направлены на повышение уровня экологической и продовольственной безопасности.

«Приоритет-2030» — крупнейшая программа финансовой поддержки научных исследований в вузах. В конце прошлого года ЮФУ вошел в число победителей на участие в общей части программы и в треке «Исследовательское лидерство». Как пояснил Александр Солдатов, это означает, что до 2030 года университет должен занять передовые позиции в мире в исследованиях по приоритетным направлениям. При этом добиться прорывных результатов в современной науке можно, только ведя междисциплинарные исследования, отметили представители университета.

Именно такие проекты представили молодые ученые ЮФУ на презентации. Младший научный сотрудник лаборатории «Агротехнологии для повышения плодородия почв и качества сельскохозяйственной продукции» Илья Лобзенко рассказал об использовании уникальной разработки ЮФУ — углеродистого сорбента биочара. Этот материал производится из вторичных отходов растениеводства, что решает проблему их утилизации, и способен улучшать состояние почв, борясь с их химическим загрязнением, а также повышать урожайность сельскохозяйственных культур. Сейчас исследователи работают над повышением эффективности сорбента, создавая материалы на основе биочара и наноструктурных металлорганических полимеров.

— Сейчас мы также разрабатываем биосорбент с магнитными свойствами, — добавил молодой ученый. — Это позволит расширить область применения биочара и использовать его для ликвидации разливов нефтепродуктов на поверхности воды.

Другой исследователь, Антон Жунбей, работает над использованием искусственного интеллекта в сельском хозяйстве. Его проект направлен на автоматизацию оценки плодородия почв, анализа почвенных данных и принятия управленческих решений с целью более эффективного использования земельных ресурсов. Для этого используется сеть почвенных дата-центров ЮФУ и агроцентра «Ростовский». В ней хранятся и обрабатываются более миллиона показателей состояния почв и около 700 карт землепользования. Эти данные аккумулировались с середины XX века, рассказал ученый.

Аспирантка МИИМ Анна Пневская создает наногубки для хранения газов, блокирующих действие этилена на овощи и фрукты и продлевающих таким образом срок их хранения.

— Недавно мы вернулись из поездки в Швейцарию в институт Пола Шеррера, где изучали свойства наноматериалов на высокоточных ИК-спектрометраха, — заявила Анна Пневская. — В апреле мы продолжим их исследования на синхротроне SLS. Небольшое хранилище для газов, изготовленное из наногубки, имеет общую площадь поверхности, как у стадиона «Ростов Арена». Достаточно поместить его рядом с овощами и фруктами, чтобы защитить их от перезревания.

Младший научный сотрудник международной исследовательской лаборатории новых наноматериалов и комплексных противоопухолевых технологий Виктория Цицуашвили отметила, что распространение нанотехнологий не только помогает решать актуальные задачи, но и создает новые риски, связанные, в частности, с загрязнением почв наночастицами тяжелых металлов. —

Такие частицы обладают высокой проникающей способностью, они могут попадать из почвы в растения и далее перемещаться по пищевой цепи, — объяснила ученая. — На базе Ботанического сада ЮФУ ведется опыт по изучению воздействия наночастиц на яровой ячмень. Образцы почвы и растений анализировались с использованием новейшего оборудования ЮФУ и уникальной установкой класса Mega-science в Курчатовском институте в рамках гранта Российского научного фонда. Также исследование было дополнено моделированием взаимодействия металлов с почвами на суперкомпьютерах ЮФУ. Это позволило понять закономерности поведения наночастиц тяжелых металлов и исследовать экологические риски, которые с ними связаны.

Заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов ЮФУ Татьяна Минкина подчеркнула, что проекты молодых ученых университета, посвященные использованию нанотехнологий и искусственного интеллекта для решения проблем экологической и продовольственной безопасности, являются передовыми для российской науки.