Прямое лазерное выращивание (ПЛВ) – аддитивная технология, заключающаяся в наплавке лазерным лучом металла, подаваемого в виде порошка.
Термин ПЛВ общеупотребителен в нашей стране, зарубежом единой терминологии нет, каждый производитель оборудования, каждый разработчик использует свое наименование процесса, самые распространенные аббревиатуры – LENS и DMD.
При выращивании детали по этой аддитивной технологии лазерный луч нагревает металл до расплавления (появления «ванны расплава»), в расплав подается струя инертного газа с металлическим порошком, порошок захватывается расплавом и после остывания формируется наплавленный валик – как при других видах сварки с присадкой.
Подкасты19
Подкасты — это аудиопрограммы, сериалы или блоги, которые можно скачивать или слушать онлайн. Главное отличие подкаста от радио — возможность выбрать жанр и тему и слушать в любое удобное время.
Полимера́зная цепна́я реа́кция (ПЦР) — метод молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) в биологическом материале (пробе).
Помимо амплификации ДНК, ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с нуклеиновыми кислотами (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК) и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, выделения новых генов.
Глобальный вызов XXI века состоит в необходимости обеспечения устойчивого развития цивилизации. Базовым условием такого развития является достаточное количество энергии и ресурсов. Вместе с тем, в условиях глобализации в технологическое развитие вовлекаются всё новые страны и регионы, что приводит ко всё более интенсивному потреблению и истреблению ресурсов.
Данный глобальный вызов осознан многими мировыми лидерами, в том числе Президентом России Владимиром Путиным. На 70-ой сессии Генеральной ассамблеи ООН в 2015 году он заявил: "Мы должны сфокусироваться на разработке принципиально новых природоподобных технологий, которые не наносят урон окружающей среде, а существуют с ней в гармонии. Это позволит восстановить баланс между биосферой и техносферой, нарушенный деятельностью человека".
Природоподобные технологии основаны на использовании возобновляемых ресурсов, то есть не нарушают кругооборота веществ в природе, а также отличаются высокой энергоэффективностью. Формирование и развитие природоподобной техносферы определит новый облик цивилизации.
В 2009 году в НИЦ "Курчатовский институт" был создан уникальный, не имеющий прямых аналогов в мире, Курчатовский комплекс нано-, био, инфо-, когнитивных и социогуманитарных (НБИКС) наук и природоподобных технологий. Здесь проводятся на мировом уровне исследования и разработки по всему спектру природоподобных технологий, в том числе с использованием таких мегаустановок, как источники синхротронного и нейтронного излучений.
Работа комплекса нацелена на создание природоподобных технологий и материалов, соединение достижений науки с образцами, "подсказанными" природой. Сферы его деятельности – генетика, биоэнергетика, материаловедение, наноэлектроника, создание нейроморфных интеллектуальных систем, проблемы сверхпроводимости, робототехника.
Для развития исследований была сформирована инновационная научно-образовательная система междисциплинарной подготовки кадров, включающая:
первый в мире факультет НБИКС-технологий в национальном исследовательском университете МФТИ (с 2024 г. – Физтех-школа природоподобных, плазменных и ядерных технологий им. И.В. Курчатова);
Курчатовский школьный проект непрерывного междисциплинарного образования.
Формирование природоподобной техносферы отмечено как стратегический приоритет научно-технологического развития Российской Федерации до 2035 года.
Задачи по созданию базовых элементов природоподобной техносферы должны включать:
технологическое воспроизведение систем и комплексов живой природы, прежде всего:
– природоподобных энергетических систем;
– нейроморфных систем искусственного интеллекта;
– киберфизических аддитивных производственных комплексов;
– медицинских систем, в том числе основанных на регенеративных технологиях, методах ядерной медицины и технологиях коррекции психофизиологической сферы человека;
формирование ключевых элементов антропоморфной и групповой биоробототехники;
развитие системы междисциплинарного образования.
В 2023 г. Президент РФ В.В. Путин подписал Указ "О развитии природоподобных техногий в Российской Федерации". В соответствии с документом, Правительству РФ поручено выработать критерии отнесения конкретных технологий к природоподобным, провести оценку текущего состояния таких технологий в России и определить цели и приоритеты их развития. После этого должен быть подготовлен план мероприятий, включающий в том числе создание передовой научной инфраструктуры, проведение исследований, формирование кадровых ресурсов.
Научное руководство за выполнением плана, а также мониторинг и оценка научных результатов в области природоподобных технологий возлагаются на НИЦ "Курчатовский институт".
Перовскит — это общее название для класса материалов, которые имеют кристаллическую структуру, идентичную или схожую со структуром природного минерала титаната кальция (CaTiO₃). Ключевой особенностью является характерная для перовскитов ABX₃ кристаллическая решётка, где позиции A и B занимают различные катионы, а X — анион (чаще всего кислород, галоген или халькоген). Эта структура обладает удивительной гибкостью, позволяя замещать элементы в узлах решётки на большую часть таблицы Менделеева, что даёт возможность тонко настраивать электрофизические, оптические и магнитные свойства материала. Благодаря этому, термин «перовскит» относится не к одному веществу, а к обширному семейству соединений с уникальными и легко регулируемыми характеристиками.
Значение и применение
Исключительный научный и технологический интерес к перовскитам обусловлен их выдающимися функциональными свойствами, которые делают их перспективными для прорывных технологий. Наиболее значимым достижением стало создание на их основе высокоэффективных и относительно дешёвых фотоэлектрических элементов: КПД солнечных батарей из перовскитов всего за десятилетие вырос с 3% до свыше 25%, что сравнимо с лучшими кремниевыми аналогами. Помимо фотовольтаики, эти материалы являются основой для светоизлучающих диодов (PeLED) следующего поколения, лазеров, детекторов излучения, а также перспективных катализаторов. Отдельное направление — использование перовскитов в качестве активного слоя в резистивной памяти (мемристорах) для создания нейроморфных вычислений. Однако основной вызов для их коммерциализации заключается в решении проблем долговременной стабильности и деградации под воздействием влаги, кислорода и тепла.