Химия: основа устойчивого развития

Ректор РХТУ Александр Мажуга и проректор по науке Анна Щербина дали большое интервью порталу Научная Россия, в котором рассказали о ценностях нашего университета, принципах зеленой химии, технологиях переработки отходов и новых научных направлениях и проектах.

«Если говорить о принципах устойчивого развития, которые продвигает Организация объединенных наций, то все из них так или иначе связаны с химией. Среди них: принцип обеспечения здоровой среды. Тут без химии никуда, потому что благодаря химии производятся фармацевтические субстанции и готовые лекарственные формы.

Принцип устойчивого развития — чистая вода, чистый воздух. Именно химики создают технологии очистки воды, технологии водоподготовки, очистки воздуха. Говоря о химических предприятиях, нельзя не упомянуть технологии, которые делают безопасными для окружающей среды выбросы химических предприятий.

Химия играет значимую роль в области эффективной, чистой энергетики. Все современные альтернативные источники энергии: солнечные батареи, ветряки так или иначе включают в себя химические процессы. Химики создают новые материалы для солнечных батарей, композиционные материалы для пропеллеров ветряков.

Важная тема, которая остро стоит в мировой повестке — климатические изменения. Необходимо создавать новые и улучшать существующие технологии, которые оказывают наименьшую углеродную нагрузку на земную атмосферу», рассказывает Александр Мажуга.

Полную версию интервью читайте на портале Научная Россия (бонус - для тех кто больше любит смотреть и слушать, интервью доступно в видео-формате).

Александр Мажуга, ректор РХТУ им. Д.И. Менделеева, специально для НОП о работе университета и поддержке студентов:

С 13 ноября РХТУ им. Д.И. Менделеева перешел на дистанционный формат обучения. Удаленно проводятся и практические занятия, лабораторные работы, НИР.

Специально для дистанционного обучения разработан не имеющий аналогов онлайн курс по процессам и аппаратам химической технологии - ключевой дисциплине для химика-технолога.

Всем студентам, выехавшим из общежитий на период дистанционного обучения, будет произведен перерасчет платы за проживание. Также предусмотрена материальная поддержка.

Стоимость билетов до места жительства будет восполнена за счет средств университета.

В общежитиях и корпусах университета проводится усиленная дезинфекционная обработка. Сотрудники обеспечены средствами индивидуальной защиты и антисептическими средствами.

Минобрнауки России совместно с АНО «Национальные приоритеты» запустили онлайн-платформу «Наука. Территория героев»

Новая образовательная платформа «Наука. Территория героев» поможет школьникам и студентам влюбиться в науку и, возможно, сделать ее делом своей жизни.

📍Проект отличается от привычных онлайн-курсов: вы получите информацию об исследованиях в различных научных областях из уст ведущих ученых лучших российских вузов.

📍Пройдите предварительную регистрацию, а как только начнётся конкурс – выполняйте задания и выигрывайте геройские призы: поездка в кампус, образовательные сертификаты, ноутбуки, планшеты и другие.

🖇Регистрация для участия в конкурсе, уже доступна на сайте: наука.национальныепроекты.рф

Запуск платформы проходит в рамках нацпроекта «Наука» @npnauka и является совместным проектом Минобрнауки России и АНО «Национальные приоритеты».

#МинобрнаукиРоссии #Национальныепроекты #Наука

Химическое образование и наука: что изменит пандемия?

Ректор РХТУ им. Д. И. Менделеева Александр Мажуга дал большое интервью Российской Газете, в котором рассказал об особенностях химического образования и новых достижениях российских химиков

РГ: Звучат предложения и после пандемии оставить лекции на удаленке. Такое возможно? А виртуальные лаборатории? Они не могут стать заменой практических занятий в условиях дистанта?

Александр Мажуга: Зачем? Учеба должна быть захватывающей и интересной, и, по-моему, этот интерес гораздо легче разогревать рядом с единомышленниками. На данном этапе развития техники перевести химический практикум в виртуальную реальность невозможно.

РГ: Как же школьные уроки, где ребята делают опыты в VR-очках?

Александр Мажуга: То, что мы видим в очках, и то, что происходит в колбе или пробирке в реальности, не совсем совпадает. И если для школьника эта «погрешность» допустима, то для студента, аспиранта, который занимается уже серьезными исследованиями, - нет. Химику важно «чувство руки»: мы должны видеть вещество в пробирке, ощущать консистенцию, запах. И еще. При виртуальном опыте ошибка - всего лишь взрыв в воображаемой колбе. Но для ученого ошибка дорогого стоит: отмотать назад можно далеко не всегда. Нужно ощущение реальной ошибки, чтобы потом не повторить ее на производстве.

Полное интервью читайте на сайте Российской Газеты

​​Ректор РХТУ им. Д.И. Менделеева @rector_muctr Александр Мажуга рассказал о работе университета в 2020, пандемийном, году:

На сегодняшний день обучение в РХТУ проходит в удаленном формате. Для студентов разработаны меры социальной поддержки в виде денежных выплат и перерасчета платы за проживание в общежитиях.

С 2020 учебного года РХТУ приступил к реализации сетевых программ по химии и химической технологии с ДВФУ, ТюмгГУ и Астраханским государственным университетом. Студенты университетов-партнеров будут обучаться в РХТУ минимум один семестр, а после у них будет возможность получить два диплома о высшем образовании

Кроме этого, университет в рамках магистратуры СИБУР реализует модуль для магистрантов химиков-технологов ДВФУ.

Завершается совместная работа кафедры процессов и аппаратов химической технологии и кафедры информационных компьютерных технологий над уникальным виртуальным модулем по процессам и аппаратам химической технологии. Его вскоре смогут пройти студенты из любых университетов бесплатно, в онлайн формате.

Детский технопарк «Менделеев Центр» продолжает работу: проводятся онлайн-занятия и мастер-классы для московских школьников. Например, сейчас идут курсы «Химия.Старт.Мини», «Минералогия и судебная экспертиза» и цикл занятий по субботам «Мастер-классный выходной».

Менделевские классы – проект, стартовавший в этом сентябре – постепенно расширяет географию присутствия. Все классы школ-участников получили наборы реактивов Mendeleev box, а преподаватели РХТУ проводят дополнительные занятия с учениками в дистанционном формате.

В рамках перехода на дистанционное обучение, была организована консультационная поддержка студентов, в которой приняли активное участие опытные научно-педагогические сотрудники университета.

Кроме этого, каждую последнюю пятницу месяца в университете проводятся бесплатные юридические консультации для учащихся по вопросам перехода на дистанционный режим обучения.

@rectorsofrussia

⚡️Сегодня в 15:00 лекция профессора Ильи Воротынцева о мембранных технологиях и процессах очистки

🔹Как очистить природный газ от вредных примесей и сделать их полезными? Зачем менять процедуру синтеза аммиака, отработанную уже вековым опытом? И как получить особо чистые газы для микроэлектроники?

🔹Об этом вы узнаете на лекции «Моделирование и экспериментальная верификация процессов разделения и очистки: гибридные методы, стационарные и нестационарные процессы»

🔹Лектор - Илья Воротынцев, профессор, заведующий лабораторией мирового уровня SMART PolyMaT РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Подключайтесь сегодня в 15:00 по ссылке: https://us02web.zoom.us/j/85801759929?pwd=NEUxU25PVGpNR0lHWElhVnBWemMvUT09

Лекция через час, в 15:00! Присоединяетесь по ссылке:

https://us02web.zoom.us/j/85801759929?pwd=NEUxU25PVGpNR0lHWElhVnBWemMvUT09

Образовательные программы РХТУ в области устойчивого развития показывают свою эффективность

Мы много рассказываем о важности исследований и разработок наших ученых с использованием подходов зеленой химии, но при этом нужно не забывать и про образование в этой области. На базе Института химии и проблем устойчивого развития РХТУ идет подготовка будущих лидеров трансформации отрасли рециклинга отходов и специалистов по устойчивому развитию. И они уже активно проявляют себя!

Студент кафедры ЮНЕСКО «Зеленая химия для устойчивого развития» Андрей Федосеев, стал победителем региональной программы «ЭКОпром. Ответственное производство и потребление: сохраним природные ресурсы для будущих поколений» по направлению «Рециклинг промышленных отходов: современные практики и технологии».

Эта программа направлена на привлечение экспертов по безопасной переработке отходов, и внимания общественности и СМИ, к вопросам развития и реализации проектов сохранения окружающей среды для будущих поколений.

Для конкурса Андрей подготовил проект создания технологии рециклинга по теме «Технология энергоресурсоэффективного метода стабилизации ртути из ртутьсодержащих отходов с учётом принципов зелёной химии», который высоко оценили эксперты.

«Большую роль в программах подготовки студентов РХТУ им. Д.И. Менделеева мы уделяем экологии и устойчивому развитию, реализуем сетевые программы с вузами-партнерами, многие иностранные студенты приезжают учиться по этим направлениям в наш университет, что способствует развитию идей устойчивого развития по всему миру», – отметил ректор РХТУ Александр Мажуга в материале РИА об образовательных программах в области рециклинга.

РХТУ очень гордится успехами своих студентов и выпускников в области устойчивого развития. Вместе с партнерами по консорциуму «Передовые ЭкоТехнологии» РХТУ ставит амбициозную задачу трансформации облика промышленности и общественной философии для достижения Россией Целей устойчивого развития ООН.

«Через развитие технологий рециклинга и зеленой химии, создание новых систем очистки воды и воздуха мы активно движемся в сторону экономики замкнутого цикла. Важную роль мы уделяем технологиям рециклинга химических веществ, входящих в состав ряда отходов химических предприятий», – прокомментировал ректор.

⚡️Александр Терентьев, декан Высшего химического колледжа РАН РХТУ и заместитель директора ИОХ РАН избран в состав экспертного совета РНФ по научным проектам. Поздравляем!

⚡️⚡️⚡️Проект «Отвечает Менделеев» победил в European Excellence Awards 2020

Сегодня стало известно, что научно-популярный проект «Отвечает Менделеев», созданный Google и РХТУ им. Д.И. Менделеева при поддержке коммуникационного агентства Ketchum, победил в номинации Контент-маркетинг (Content Marketing) престижной международной премии European Excellence Awards 2020!

Это одна из ведущих европейских наград в области PR и коммуникаций, которая более десяти лет отмечает выдающиеся достижения профессионалов индустрии.

В рамках проекта был запущен YouTube-канал «Отвечает Менделеев» и создано более 30 научно-популярных видео. Каждый сюжет в простом и увлекательном формате рассказывает об отдельном химическом элементе: как он влияет на нашу жизнь, какую пользу приносит, какими характеристиками обладает. Ведущими стали российские лайфстайл-блогеры и ученые.

Проект получил поддержку Комитета по Международному году Периодической таблицы под эгидой ЮНЕСКО и Министерства науки и высшего образования РФ (@minobrnaukiofficial).

«Отвечает Менделеев» получил широкий охват и признание профессионалов – это уже не первая номинация и победа проекта в российских и международных премиях в этом году.

РХТУ и композитно-полимерный прорыв (1/2)

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (РХТУ) и компания UMATEX Group ГК «Росатом» (UMATEX Group) инициировали создание совместного R&D Центра индустрии новых полимерных и композитных материалов. Он будет концентрировать в себе компетенции, необходимые для реализации проектов полного инновационного цикла «под ключ» по уровням готовности TRL 1-9 (то есть, в рамках полного инновационного цикла), включая интеграцию компетенций и услуг, доступных на рынке России и за рубежом, сборку консорциумов и аутсорсинг.

«Как показывает успешный опыт действующего на базе РХТУ Менделеевского инжинирингового центра и других подобных российских центров на базе вузов, при грамотном позиционировании и выборе тематики, а также качественной работе с индустриальными партнерами, работа инновационных R&D центров дает возможность выполнения сложных научно-технических проектов и создания уникальных продуктов, которые практически невозможно получить в иных условиях», - специально для НОП комментирует ректор РХТУ Александр Мажуга. - «В работе над нашим новым Центром мы, вместе с компаний UMATEX Group, сконцентрировались на основных темах, которые сдерживают развитие композитной и полимерной отрасли России, — это моделирование химико-технологических процессов и создание цифровых двойников производств, разработка и малотоннажное производство химических компонентов композиционных материалов и химическое машиностроение».

Перед компанией UMATEX Group стоит амбициозная задача полноценного импортозамещения, а также обеспечение кратного увеличения рынка полимерных композитов России, эта задача может быть решена только в партнерстве с опорным вузом химической отрасли. Кроме того, за счет плотной интеграции РХТУ с промышленностью, уже на этапе формирования у Центра, помимо компании UMATEX Group, есть ряд крупных заказчиков из композитной отрасли и химического комплекса России: АО «ТВЭЛ», АО «Композит», АО «ЦНИИмаш», АО «Аэрокомпозит», ФГУП ВНИИА, ПАО «Газпром нефть», ПАО «РКК «Энергия» и другие.

Напомним, что работа над инновационными материалами является одним из флагманских направлений развития Росатома. В ней госкорпорация планирует опираться на сотрудничество с ведущими университетами (в данном случае – с РХТУ), а также с Академией наук.

Особенностью нового совместного R&D Центра является акцент на создание полного жизненного цикла разработки композитов: от синтеза базового функционального вещества до производства изделия из композитного материала. «Многим игрокам на рынке разработке композитных материалов как раз не хватает возможности работать на базовом химическом уровне – синтезировать и управлять свойствами функциональных веществ, которые лежат в основе всего материала», - комментирует Александр Мажуга. - «Мы же можем обеспечить всю цепочку разработки, полностью удовлетворяя требованиям заказчиков. Химическое машиностроение, проектирование и создание технологического оборудования и оснастки для получения полимерных и композиционных материалов, - также стоят в приоритетных задача Центра, ведь практически невозможно говорить о технологической независимости без оборудования собственного производства».

Помимо этого, Центр будет решать задачи прототипирования с применением различных технологий формования, разрабатывать технологии синтеза и организации малотоннажного производства компонентов полимерных и композитных материалов (смолы, волокна, полимерные компоненты, связующие, добавки и др.).

РХТУ и композитно-полимерный прорыв (2/2)

«В планы команды R&D Центра входит тотальная цифровизация композитной отрасли, в процесс разработки и производства материалов будут включены системы виртуальной и дополненной реальности, промышленный интернет вещей в применении к диагностике и отладке химического оборудования, машинное обучение и автоматизированная разметка больших данных, получаемых как от физических, так и от киберфизических систем, включая химические производства в целом. Особое внимание в работе Центра мы планируем уделять автоматической оптимизации на основе CAE и CAO-систем мирового уровня», - комментирует Юрий Свистунов, технический директор UMATEX Group.

В то же время, развитие отрасли композитов невозможно без подготовки новых кадров. Преимущество совместного с UMATEX Group R&D Центра еще и в том, что в его работе смогут принимать участие студенты и аспиранты профильных направлений РХТУ, а для выпускников и партнеров появится возможность освоить разные уровни подготовки на базе Центра: от среднего профессионального образования до аспирантуры и программ дополнительного профессионального образования.

«Подготовка кадров, способных к быстрой реакции на изменения – одна из ключевых задач университета. Совместно с UMATEX Group мы запустили магистерскую программу, ориентированную в основном на практику. Начиная с 2021 года, мы планируем готовить композитчиков на всех уровнях профессионального образования. В проведении теоретических и практических занятий участвуют ведущие специалисты компании Umatex, а структура самой программы корректируется в реальном времени, опираясь на анализ рынка.

Многие программы будут реализованы в виде сетевых модулей для формируемого в рамках Программы стратегического академического лидерства консорциума вузов химико-технологической направленности (ДВФУ, ТюмГУ, АГУ, ТПУ, ТГУ, УГНТУ и др., при участи индустриальных партнеров)», - отметил в комментарии для НОП Александр Мажуга.

В итоге открываются уникальные возможности – системной подготовки кадров в рамках (и для) реализации проектов полного инновационного цикла. Также R&D центр РХТУ-UMATEX еще больше усилит потенциал ИНТЦ «Долина Менделеева». Интеграция университета и бизнеса вместе с консорциумными отношениями в рамках ПСАЛ добавят еще больше форматов работы. Причем они будут поддерживать и усиливать друг друга – таким образом произойдет синтез научно-образовательно-инновационного процесса качественно нового уровня.

Стратегия научно-технологического развития Россия предполагает достижение самостоятельности в критически важных сферах, к которым относится создание новых композитных и полимерных материалов, в том числе и за счет высокой результативности исследований и разработок и практического применения полученных результатов. С учетом санкций и ухода ряда иностранных компаний, российский рынок становится фактически «голубым океаном» для развития отечественных разработок в области композитных и полимерных материалов. Таким образом, совместный R&D центр индустрии новых полимерных и композитных материалов, создаваемый РХТУ и UMATEX Group, в полной мере будет способствовать национальным целям и развитию российской промышленности.

⚡️⚡️⚡️РХТУ стал победителем премии «Бизнес-индекс Химкомплекса», организованной Минпромторгом России!

В номинации «Инновационный прорыв года» эксперты премии признали РХТУ организаций, которая запустила в прошедшем году лучшие инновационные решения, а в номинации «Инвестирую в человека» мы вошли в пятерку лучших организаций химпкомплекса, реализовавших успешные социальные проекты.

«В нашем университете за этот год мы запустили много больших инновационных проектов, в том числе создали инновационный научно-технологический центр «Долина Менделеева». В РХТУ, опорном вузе химической отрасли России, мы работаем над тем, чтобы поддерживать и развивать химический комплекс высококлассными кадрами, которые будут создавать инновационные проекты, придя работать на химические предприятия» - отметил на церемонии награждения Дмитрий Сахаров, проректор по экономике и инновациям РХТУ.

Важно отметить, что за победу мы боролись наравне с ведущими промышленными предприятиями химкомплекса России - компаниями Сибур, Щелково Агрохим, Уралхим, ЕвроХим и другими. Это показывает, как сильно РХТУ им. Д.И. Менделеева интегрирован в текущую повестку химической отрасли России и создает проекты, востребованные промышленностью.

Премия «Бизнес-индекс Химкомплекса» учреждена Минпромторгом России @minpromtorgrf и вручается в 7 номинациях за наиболее успешную реализацию лучших проектов в сфере развития химического комплекса России. 

Основными задачами премии является выявление инициатив, направленных на развитие химического комплекса России, создание критериев для систематизации и оценки таких инициатив, а также поощрение лучших инициатив и проектов в сфере развития химического комплекса.

Александр Мажуга, ректор РХТУ, в PublicTalk «Национальные проекты – как инструмент преодоления глобальных вызовов и драйвер развития» в рамках ВУЗПРОМЭКСПО 2020:

Национальный проект «Наука и университеты» - это логичное продолжение и связка национальных проектов «Наука» и «Образование».

Эту триаду: образование, наука, бизнес – невозможно рассматривать по отдельности. Наука и образование – это неразделимые социальные системы, а вузы - то место, где готовятся кадры. Только с качественным кадровым обеспечением возможна реализация нацпроектов и любых других инициатив.

Наука и университеты вместе в одном нацпроекте. Это говорит о том, что мы должны более активно взаимодействовать с научными организациями и предприятиями промышленности. Какой была парадигма раньше: академические институты – это фундаментальная наука, отраслевые институты, которых сейчас нет, прикладная, вузы – подготовка кадров, промышленность – внедрение. Сейчас эти границы очень сильно размываются.

Нельзя сказать, что академический институт или научно-исследовательский институт отвечает только за науку. Нельзя сказать, что вузы отвечают только за образование. Все сильно меняется, и стратегия образования тоже должна меняться.

Сейчас в университетах преподаватель становится параллельно ученым, это должно быть массовым: преподаватель должен быть наставником и ученым, большое внимание уделять научно-исследовательской работе. Только когда преподаватель погружен в науку, тогда он может дать качественный образовательный контент для наших студентов.

Новый нацпроект «Наука и университеты» и перешедшие из нацпроекта «Наука» мероприятия, направленные на интеграцию, будут еще больше развивать связку бизнеса, образования и науки. Программа стратегического академического лидерства должна еще больше укрепить это взаимодействие.

Мембранные технологии российских химиков помогут оптимизировать промышленное производство аммиака

Почти весь аммиак в мире получают в процессе Габера—Боша: он был предложен еще в начале XX века и уже через несколько лет принес одному из своих разработчиков, Фрицу Габеру, Нобелевскую премию по химии.

В это процессе водород и азот пропускают при высоком давлении через катализатор, и на выходе получается газообразная смесь исходных реагентов и аммиака, из которой потом нужно выделить чистый аммиак.

Сейчас для этого смесь охлаждают с применением большого количества хладагентов, и процесс очистки потребляет очень много энергии — более 3 МВт•ч на каждую тонну аммиака, это средний расход электричества в квартире примерно за два года.

Поэтому, хотя синтез аммиака и отработан вековым опытом и гигантским производством, ученые постоянно ищут новые более экономичные способы разделения продуктов процесса Габера—Боша.

Российские ученые из РХТУ, НГТУ и ННГУ предложили проводить выделение аммиака из реакционной смеси с помощью гибридной технологии, сочетающей возможности мембранной очистки и современных абсорбентов, и показали, что так можно получать аммиак чистотой до 99%, затрачивая гораздо меньше энергии.

«В этой работе мы определили наиболее перспективные абсорбирующие материалы, а теперь продолжаем изучать процесс и разрабатываем новую конструкцию мембранного модуля, которую будет возможно масштабировать для задач промышленности,— рассказывает Илья Воротынцев, заведующий лабораторией SMARTполимерных материалов и технологий РХТУ.— Конечно, процесс синтеза аммиака остается практически неизменным на протяжении 100 лет, но он сопряжен с такими большими затратами энергии и проводится в таких колоссальных объемах, что снижение энергопотребления не то что на порядок, а даже на проценты может принести колоссальную прибыль, а в нашем методе как раз не требуется никаких хладагентов, и поэтому он гораздо доступнее. Да, смена производственной парадигмы — это процесс не мгновенный, но бизнес быстро считает прибыль и убытки, и если будет пример экономически удачной реализации нашего процесса, то это станет мощным толчком к изменениям у всех производителей аммиака».

Работа ученых «A Highly-efficient Hybrid Technique — Membrane-assisted Gas Absorption for Ammonia Recovery after the Haber-Bosch Process» (DOI: 10.1016/j.cej.2020.127726) опубликована в престижном журнала Chemical Engineering Journal (IF 10.6), подробнее об исследовании можно прочитать в материала издания КоммерсантЪ.

⚡️Электричество из отходов: ученые РХТУ и ИФХЭ РАН разработали математическую модель микробного топливного элемента

«Существующие математические модели микробных топливных элементов (МТЭ) можно разделить на два типа: одни представляют батареи в качестве черного ящика и рассматривают лишь входные и выходные потоки сигналов. А вторые уже акцентируются на сути процессов, протекающих внутри системы, но часто они бывают очень сильно упрощены и подходят только для каких-то конкретных систем», - рассказывает доцент кафедры информационных компьютерных технологий РХТУ, Виолетта Василенко.

«Мы же создали комплексную модель второго типа, в которой одновременно учли рост микробной популяции, темпы потребления/образования окисляемой органики, электромиграцию протонов между электродами, диффузию органических компонентов и кинетику электрохимических реакций. С применением этой модели мы рассчитали некоторые фундаментальные закономерности и после оптимизировали одну из ключевых характеристик - концентрацию органического субстрата».

По результатам экспериментов ученые уточнили значения численных параметров, заложенных в модель МТЭ, так чтобы результаты расчетов и реальные данные экспериментов совпадали с максимальной точностью. А после этого с помощью модели рассчитали оптимальную концентрацию глюкозы в питательном растворе.

Оказалось, что ее увеличение приводит к росту мощности МТЭ только вплоть до концентрации 0.5 моль/л, выше которой подниматься уже не имеет смысла. Аналогичным образом с помощью предложенной модели могут быть оптимизированы и другие ключевые параметры, определяющие работу МТЭ.

Статья ученых опубликована в журнале Energies (Q1, DOI: 10.3390/en13215630), подробнее ознакомиться с работой можно в материале на портале РИА Новости.

🌎Интересно, что научно-популярное описание работы вышло также на международном портале Sputnik на пяти языках! Если хотите посмотреть, как красиво смотрится название нашего университета на разных языках и почитать комментарии от аудитории разных стран, то вот ссылки на материалы на испанском, итальянском, португальском, французском и английском.

⚡️⚡️⚡️Меньше чем через час, в 14:00, ректор РХТУ Александр Мажуга в прямом эфире программы «Учёный Свет» на радио Говорит Москва.

Наночастицы металлов в медицине и адресная доставка лекарств, химия в борьбе с коронавирусом и производство активных фармсубстанций в РХТУ, и другие интересные темы обсудит ректор с ведущими программы.

Послушать эфир можно на радио Говорит Москва, частота 94,8 FM, или онлайн по ссылке: https://govoritmoskva.ru/broadcasts/live/. Подключайтесь в 14:00!

Запись программы можно послушать по ссылке:
https://govoritmoskva.ru/broadcasts/111/

Ученые РХТУ изучили роль пластических деформаций в прямой лазерной записи волноводов в кристалле

Если на стекла или кристаллы направить сфокусированное и интенсивное лазерное излучение, то прямо внутри них можно нарисовать разные оптические структуры.

Такой метод называют прямой лазерной записью. Часто в нем используют фемтосекундные лазеры, которые генерируют импульсы сверхмалой длительности в 10^(-13) секунды. Их интенсивность столь высокая, что если перемещать материал вдоль жестко сфокусированного фемтосекундного лазерного луча, то в определенной области внутри него будет изменяться структура и, как следствие, показатель преломления.

Так можно сделать оптический волновод - это аналог проводов на электрических микросхемах, только по волноводу распространяются не электроны, а оптические сигналы.

Ученые из РХТУ и ИОФ РАН исследовали, что происходит при воздействии лазерного излучения на один из самых популярных лазерных кристаллов - иттрий-алюминиевый гранат, и показали, что ключевую роль в прямой лазерной записи здесь играют пластические деформации.

«Человечество с незапамятных времен использует преимущества пластической деформации, например при ковке металла. Однако в нашем исследовании мы, возможно, впервые описываем пластическую деформацию, инициируемую не на поверхности кристалла, как обычно происходит при механическом давлении на образец, а внутри него», - прокомментировал сотрудник РХТУ и ИОФ РАН, один из авторов работы, Андрей Охримчук.

Исследование может быть полезно для создания волноводных микролазеров: можно будет «нарисовать» микросхему лазера на кусочке оптического кристалла вместо соединения большого количества массивных оптических элементов. Такие микролазеры будет востребованы в промышленности и медицине, оптических чипах для квантовых компьютеров, а также записи информации с неограниченным сроком хранения.

Работа опубликована в журнале Scientific Reports (DOI: 10.1038/s41598-020-76143-w), подробнее про исследование можно прочитать на портале КоммерсантЪ.Наука.