Уральским ученым для создания новых технологий не нужно открывать Америку. Они изучают свойства уже существующих материалов и знают, как наладить эффективное производство предметов, окружающих нас в повседневной жизни. Исследователи УрФУ представили новые разработки и презентовали собственную QR-доску периодической таблицы химических элементов Менделеева.
Метод трекинга
По мнению аналитиков, одним из самых распространенных детских заболеваний в наши дни стал аутизм. В раннем возрасте его еще можно излечить, поэтому ученые лондонского и уральского университетов решили диагностировать болезнь при помощи айтрекера — прибора, отслеживающего движение взгляда. Он сканирует через камеру реакцию ребенка на картинки, которые появляются на экране монитора.
— Мы определяем, есть ли отклонения от нормы, по маркерам: как малыш следит за предметом и куда переводит взгляд, как быстро замечает объект, отличающийся от других, и переключает внимание на новый, — рассказывает Александр Котюсов, сотрудник лаборатории мозга и нейрокогнитивного развития. — Аутизм обычно выявляют в возрасте трех лет, наши исследования позволяют выделить среди испытуемых группу риска.
На обследование в лабораторию УрФУ приводят детей от трех месяцев с неврологическими нарушениями. Поставить диагноз по результатам измерений специалисты не могут — они дают лишь рекомендации родителям, указав на нетипичное поведение малыша. Кроме того, определяют когнитивные способности методом электроэнцефалографии: к голове подключают электроды, регистрирующие активность мозга.
Лечебные наночастицы
Группа студентов и аспирантов университета проводит все свободное время в лаборатории. Недавно химики получили грант Российского фонда фундаментальных исследований за изучение люминесцентных материалов, которые состоят из веществ (флуорофоров), испускающих излучение под влиянием света. Пытливые умы установили, что в соединениях с этими веществами появляются наночастицы, и это свойство можно использовать для создания лекарств.
Под действием ультрафиолетового излучения в живых организмах легко отследить поведение флуоресцентных наночастиц. Сейчас молодые ученые изучают, как они воздействуют на различные клетки, к примеру, на клетки HeLa, полученные из раковой опухоли женщины в 50-х годах. Но им предстоит еще узнать, как применить эти малорастворимые вещества в медицине, ведь растворимость лекарственных препаратов в воде имеет большое значение.
В планах ученых обеспечить адресную доставку препарата конкретному пациенту через воздействие фотоизлучением
— Работы китайских коллег доказали: флуоресценция увеличивается при взаимодействии молекул в некоторых соединениях. Мы надеемся, что это свойство пригодится в производстве дисплеев, осветительных приборов и даже лекарственных препаратов, если частицы сами по себе являются биологически активными, с терапевтическим эффектом, — говорит профессор УрФУ Наталья Бельская.
В планах ученых обеспечить адресную доставку препарата, например, через воздействие фотоизлучением, позволяющим активировать лекарство и определить точную дозу для каждого пациента. Такие исследования могут привести к появлению персонифицированной медицины. Нанолекарство, по словам разработчиков, будет состоять из препарата и флуорофоров, снижающих его токсичность для организма.
Магниты будущего
А в Институте естественных наук и математики думают над тем, как удешевить изготовление постоянных магнитов, применяемых в автомобилестроении, промышленных устройствах и в быту. С помощью лазерных технологий в 3D-печати исследователи изучают магнитные свойства материалов при температуре от -270 до +525 градусов по шкале Цельсия.
— Металлы, используемые в производстве магнитов, становятся все дороже. Если уменьшить их расход, можно снизить стоимость и самих магнитов, и товаров, в производстве которых их используют, — рассуждает Алексей Волегов, доцент кафедры магнетизма и магнитных наноматериалов. — Мы работаем над материалами, помогающими упростить создание сложных по форме магнитов и магнитных систем, чтобы применить их в высокотехнологичных устройствах: смартфонах, электродвигателях.
Алексей подчеркивает: на магнитное поле реагирует любая материя, и далеко не все особенности их взаимодействия изучены. На основе материалов, сочетающих магнитные и электрические свойства, ученые смогут разработать технологию, способную повысить объем памяти накопителей информации и уменьшить затраты на их производство.
