Сеть молодежных лабораторий становится шире

Работа с молодыми учеными – одно из стратегических направлений в деятельности Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Из 740 молодежных лабораторий, созданных в рамках национального проекта,  240 открыто в прошлом году. В 2022 году программа охватила 36 субъектов Российской Федерации.

Создание новых лабораторий в 2022 г. направлено на комплексное развитие научных исследований и разработок в области передовых технологий, совершенствование системы технологического трансфера технологий и обеспечение быстрого перехода результатов исследований в стадию практического применения.Организациями реального сектора экономики — индустриальными партнерами сформулированы практикоориентированные результаты для проведения исследований в новых лабораториях. Ключевые результаты деятельности новых лабораторий включают: патент, опытный образец, прототип изделия с определенными характеристиками, материал с заданными свойствами, лабораторный прототип (имитационные испытания в условиях, близких к реальным) и другое.

Президент Владимир Путин на Конгрессе молодых ученых подчеркнул, что успех каждого государства зависит в значительной степени от результатов научной деятельности, их использования в различных сферах жизни. Благодаря современным молодежным лабораториям Правительство обеспечивает условия для эффективной работы наших исследователей по приоритетным направлениям: микроэлектроника, сельское хозяйство, новая энергетика и медицина, а также климатические исследования. У каждой научной команды есть индустриальные партнеры — предприятия реального сектора экономики. Это решающий критерий отбора при рассмотрении заявок от вузов и НИИ. Такое сотрудничество и четкий запрос от заказчика позволяют получить прикладные научные результаты и быстрые инновационные технологии на российский и мировой рынки.

Молодежные лаборатории, открытые в 2022 году, работают по направлениям микроэлектроники, новой медицины, новой энергетики, а также занимаются исследованиями в области сельскохозяйственных наук и климатическими исследованиями.

«К 2024 году количество молодежных лабораторий вырастет до 900. Примечательно, что в каждой из этих лабораторий коллектив на две трети состоит из молодых ученых до 39 лет. Это аспиранты, инженеры-исследователи, профессорско-преподавательский состав вузов, научные сотрудники отраслевых ведомств и предприятий. Создание таких лабораторий по всей России позволяет «попасть в науку» даже начинающим специалистам», — отметил Министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков.

Финансирование каждой новой лаборатории, созданной в 2022 году, составило более 17 млн рублей. Эти средства идут на закупку необходимого сырья, реагентов, материалов, а также на поддержку самих ученых.

Одна из новых молодежных лабораторий открылась в МГТУ «СТАНКИН». Там, совместно с двумя индустриальными партнерами, начались разработки отечественного оборудования для производства электронной компонентной базы. Сейчас в лаборатории работают 17 сотрудников, из них 6 — магистранты СТАНКИНа.

В Казанском федеральном университете (КФУ) открыто шесть научно-исследовательских лабораторий по направлению «Новая медицина». Исследования, которые проводятся в одной из них, касаются гибридных оптических сенсоров и рассчитаны на три года. Главными целями проекта является создание технологии обнаружения сверхнизких концентраций аналитов (компонент, искомый или определяемый в пробе вещества или материала объекта аналитического контроля) оптическими методами. Это актуально в биомедицине для диагностики заболеваний на ранних стадиях.

В 2022 году также открыты новые лаборатории на базе университетов — участников федеральной программы «Приоритет 2030», реализуемой в рамках нацпроекта «Наука и университеты». 18 из них запущены в вузах, подведомственных Минобрнауки России, 9 — в университетах, подведомственных Минпросвещения России, и 6 лабораторий — в университетах, подведомственных Минздраву России.

Лаборатории по микроэлектронике

В 2022 году в рамках национального проекта «Наука и университеты» создано 67 новых лабораторий по направлению микроэлектроника (электронная промышленность). Их особенность – нацеленность на достижение результатов, востребованных реальным сектором экономики.

В МИРЭА  (Российский технологический университет) создана лаборатория «Аддитивное производство электроники», где запланирован переход от двумерных печатных плат к трехмерным (объемным). При производстве отдельных электронных компонентов у аддитивной промышленности (АП), основанной на использовании специальных 3D-принтеров, есть значительные преимущества перед традиционными методами. Такой 3D-принтер, по сути, минифабрика, которую можно развернуть у разработчика без организации промышленного производства. Сам распечатанный прототип позволяет провести проверку идеи, схемы и монтажа устройства. Прототипирование устройств на многослойных печатных платах применимо для различных отраслей: бытовая электроника, телекоммуникации, автомобильная промышленность, спецприменения и ОПК, авиационная и космическая промышленность, медицина. Отдельное направление — синтез СВЧ-печатных плат.

Планируемые результаты внедрения достижений лаборатории:

• возрастёт скорость производства благодаря новому подходу к его организации;
• будет обеспечено производство прототипов печатных плат любой сложности, а технология струйной печати обеспечит высокую точность производства;
• переход от классической планарной компоновки электронных устройств к объёмной позволит намного более эффективно использовать объём для плотной компоновки элементов.

В Южном федеральном университете (Институт высоких технологий и пьезотехники) открыта лаборатория сырьевых компонентов и функциональных материалов для отечественной электронной промышленности.

В рамках импортозамещения здесь разрабатываются отечественные технологии производства сырья для изготовления электронных компонентов (сегнето-, пьезо-, конденсаторных материалов и изделий на их основе). Выпускаемые сегодня оксиды и соли носят общетехническое назначение и не всегда подходят для изготовления сегнетоэлектрических и пьезокерамических материалов. Имеющиеся в России конденсаторные керамические материалы на основе титаната бария уступают японским аналогам. Широко востребованные материалы для конденсаторов —  это американские смеси на основе титаната магния-цинка. В России подобных материалов не выпускают.

Внедрение результатов исследований обеспечит импортозамещение в части производства сырья для конденсаторов.

В Институте нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук создана лаборатория автоэмиссионных источников электронов.

Создание технологии изготовления автоэмиссионных катодов с пониженными значениями рабочих напряжений и малым перехватом электронного потока для электровакуумных устройств различного назначения позволит создать:

• качественно новый класс медицинского оборудования (электронная брахитерапия), не имеющего аналогов в России,
• аналитические и диагностические приборы на основе электронного сканирования с излучающей точкой (микротомографы, маммографы и др.),
• современные отечественные электровакуумные СВЧ приборы расширенного диапазона.

В Институте общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук создана лаборатория фотоники и органической электроники.

Разработка нового технологического процесса производства OLED микродисплеев предполагает изменения структуры и функциональных особенностей отдельных элементов.

Полученный результат позволит расширить область применения
отечественных OLED микродисплеев. Новый технологический процесс производства OLED микродисплеев с повышенной энергоэффективностью и пониженной себестоимостью обеспечит технологическую независимость промышленности при производстве OLED микродисплеев, которые активно входят как в повседневную жизнь, так и в изделия, необходимые для обороноспособности страны.

В Санкт-Петербургском национальном исследовательском Академическом университете имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук действует Лаборатория перспективных гетероструктур СВЧ микроэлектроники.

Здесь заняты разработкой конструкции и технологии изготовления гетероструктур для сверхвысокочастотных микроволновых монолитных интегральных схем (СВЧ МИС).

СВЧ МИС необходимы для:

• изготовления нового поколения активных фазированных антенных решёток (АФАР);
• радиолокационного мониторинга наземного, воздушного и морского пространства;
• контроля безопасности объектов транспортной инфраструктуры гражданских наземных, воздушных и морских судов;
• в различных телекоммуникационных системах.

Внедрение результатов исследований обеспечит импортозамещение СВЧ МИС и расширение перспективной отечественной компонентной микроэлектронной базы СВЧ МИС.

Молодежные лаборатории в научно-образовательных центрах мирового уровня

Минобрнауки России в 2021 г. в рамках федерального проекта «Развитие человеческого капитала в интересах регионов, отраслей и сектора исследований и разработок» национального проекта «Наука и университеты» провело отбор научных и образовательных организаций, подведомственных Минобрнауки России и входящих в состав НОЦ, для создания в них молодежных лабораторий под руководством молодых перспективных исследователей.

По итогам отбора создано 120 лабораторий. Особенность лабораторий —  высокая степень вовлечения именно молодых исследователей:

• возраст руководителей лабораторий составляет не более 39 лет;
• доля исследователей в возрасте до 39 лет в общей численности коллектива лаборатории составляет не менее двух третей коллектива;
• не менее 30 % коллектива лаборатории – студенты последних курсов специалитета, магистратуры («новые лица» — ранее не привлекавшиеся к научно-исследовательской деятельности на профессиональном уровне).

Выполнение предложенных требований к созданию молодежных лабораторий позволяет:

• «выталкивать» университеты и научные организации в необходимость вовлечения в научную деятельность студентов старших курсов и закрепления их в сфере науки;
• повышать эффективность реализации технологических проектов центров;
• привлечь и закрепить в регионах, реализующих проект НОЦ, молодых перспективных ученых;
• создать комфортную коммуникацию, в том числе среди междисциплинарных коллективов.

Значимые результаты, достигнутые в рамках работы лабораторий в НОЦ

НОЦ Юга России (Волгоградская область, Краснодарский край и Ростовская область)

Лаборатория «Агробиотехнологии для повышения плодородия почв и качества сельскохозяйственной продукции» (ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»), проект «Разработка комплексных ресурсосберегающих и экологически чистых технологий повышения качества и безопасности почв и сельскохозяйственной продукции»:

• разработана концепция повышения качества и безопасности почв на основе оптимизации их экологических и сельскохозяйственных функций;
• проведены экспедиционные и последующие мониторинговые исследования на стационарных площадках, заложенных в природных, сельскохозяйственных и техногенных ландшафтах юга России;
• разработана методика многоэлементной диагностики питания растений и оценка экологического состояния почв при применении ресурсосберегающих технологий; изучены экологическое состояние и генотоксичность почв природных и нарушенных ландшафтов;
• разработан метод нормирования загрязнения почв по степени нарушения экологических и сельскохозяйственных функций; разработаны методы и подходы определения состава соединений тяжелых металлов и ПАУ в почвах; изучены фазовые переходы тяжелых металлов в почве.

НОЦ «Техноплатформа 2035» (Нижегородская область)

В Лаборатори и «Перспективных лазерных систем среднего и дальнего инфракрасного диапазона» (ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского») разработана технология изготовления кристалла Cr:CdSe методом высокотемпературного дифузного легирования, получена импульсно-периодическая генерация на этихкристаллах в области поглощения углеводородов 3.3 мкм

Лаборатория «Высокочистые халькогенидные стекла для фотоники среднего ИК-диапазона» (ФГБУН Институт химии высокочистых веществ
им. Г.Г. Девятых Российской академии наук), проект «Разработка особо чистых халькогенидных стекол и световодов на их основе для новых функциональных устройств волоконной и нелинейной оптики среднего ИК-диапазона»:

1. Разработана методика получения особо чистых стекол систем Ga-Ge-S и Ga-Sb-S. Проведено термодинамическое моделирование систем Ge-S и Sb-S. Теоретически и экспериментально определены оптимальные условия синтеза сульфидов германия и сурьмы как компонентов халькогенидной шихты. Получены образцы особо чистых стекол состава Ga5Ge35S60 и Ga8Sb32S60 с содержанием примеси водорода в форме SH-групп 0.2–0.6 ppm(at) и гетерогенных примесных включений микронного и субмикронного (от 0.1 мкм) размеров не более 102 штук/см³.
2. Спроектирован и собран экспериментальный стенд по полировке образцов объемных халькогенидных стекол, с возможностью получения класса чистоты поверхности 0–20 (для объемных образцов) и III (для торцов оптических волокон).
3. Разработана методика полировки объемных образцов халькогенидных стекол систем Ge-(Ga,Sb)-S, Ge-Sb-Se, позволяющая получать образцы с классом чистоты поверхности 0–40, отклонением толщины +/-2мкм и толщиной от 100 мкм до 7 мм.

Инициатива по созданию молодежных лабораторий послужила толчком к развитию региональных мер поддержки. В частности, НОЦ «ТулаТех» в 3 раза увеличил объем региональных мер поддержки на развития сектора исследований и разработок. Так, в 2021 году Правительством Тульской области проведены конкурсы грантов в сфере науки и техники с общей суммой финансирования 15 млн рублей, предусматривающие в том числе выделение 1 млн рублей в рамках номинации «Разработки и исследования по направлениям деятельности НОЦ «ТулаТЕХ» (размер гранта по остальным 5 номинациям составляет от 200 до 500 тысяч рублей); в 2022 году Правительством Тульской области созданы 2 лаборатории с объемом финансирования 30 млн. рублей каждая, при этом 50% стоимости создания лабораторий финансируется технологическими партнерами (региональный конкурс мегагранты).

Статья  предоставлена  Минобрнауки  России