Programul "Ateliere de inovații" de FIOP RUSNANO și MSU numit după MVLomonosov a rezumat rezultatele concursului "Laboratorul meu". Suntem încântați să publicăm cele mai bune lucrări.
În Sankt Petersburg, pe una din străzile principale ale insulei Vasilievsky, în inima orașului vechi, este la prima vedere o casă roșie cu două etaje, de neegalat. Cu toate acestea, după cum știm, aspectul este uneori înșelător. Această structură de greu de definit mai în urmă cu 150 de ani pentru administrarea afacerilor de importanță națională, constituie documentul care a schimbat istoria Rusiei, cum ar fi abolirea iobăgiei, care a acordat libertatea populației iobag din Rusia.
Insula Vasilievsky, Cadetul 3b, Casa Roșie
Astăzi, o jumătate de secol mai târziu, la intersecția dintre Grand Avenue și linia Cadet are loc evenimente la fel de importante. Acum cladirea adaposteste Universitatea ITMO Institutul Internațional „fotonică și optoinformatics“, în cazul în care cele mai strălucite minți în domeniul spectroscopiei terahertz, metamateriale și holografie, de asemenea, face omenirea mai liberă și independentă, explorarea fizica neexplorat și de a face descoperiri care beneficiază oamenii în viitor, în în întreaga lume.
Fotonica este o arie de știință și tehnologie asociată cu utilizarea luminii în dispozitive și sisteme în care semnalele optice sunt generate, schimbate, propagate și detectate.
La rândul său, optoinformatica este domeniul fotonicii, care utilizează tehnologii optice pentru transmiterea, recepția, prelucrarea, stocarea și afișarea informațiilor.
Aceste ramuri ale științei sunt relativ noi, dar totuși, au pus mari speranțe în dezvoltarea de tehnologii inovatoare pentru știință, tehnologie și viața de zi cu zi. Toate instituțiile pot fi găsite în mai multe regiuni din Rusia, cu o specializare similară, dintre care unul este un departament de „fotonică și optoinformatics“ Universitatea ITMO, o tehnologie optică de lider, nu numai în Rusia, ci și în întreaga lume.
Ei bine, să începem turul nostru impromptu cu o altă referință istorică. Până de curând, clădirea, care găzduiește acum departamentul, aparține Institutului de stat optic. Vavilov, care la acea vreme era principala forță motrice a URSS în domeniul opțiunii. În "Casa Roșie", așa cum este numită acum de studenți și angajați, la acel moment a lucrat una dintre cele mai importante figuri din domeniul holografiei naționale și globale - academicianul Yuri Denisyuk.
Academicianul Yuri Nikolaevich Denisyuk
Ani au trecut, dar multe tradiții nu s-au schimbat, iar până acum, la departamentul "Photonics and Optoinformatics", o parte semnificativă a cercetării se desfășoară în domeniul holografiei aplicate.
Holografie a fost numit inițial o tehnică specială de înregistrare și reconstrucție a imaginilor tridimensionale ale obiectelor, în care realismul maxim. „Imposibil de distins de obiectele reale ar putea fi realizat datorită faptului că holograma este înregistrată nu este imaginea obiectului și imaginea câmpurilor val, care sunt reflectate de la ea“ - a spus laboratorul de „holografie Aplicată“, maestre primul an, Vladimir Borisov.
„De fapt, atunci când te uiți la un obiect, de fapt, tu nu-l vezi, și lumina care este reflectată de ea. După cum se știe, lumina are proprietățile ambelor particule și valuri. Dacă luăm în considerare lumina ca un val, are următorii parametri optici: lungimea de undă a intensității radiației, polarizarea și faza. Reflectând din obiect, lumina formează câmpul de unde, pe care, de fapt, îl vedeți. fenomenul de redistribuire a luminii în spațiu - dacă îndeplinești acest câmp val pentru a pune un val de lumină care urmează să fie de acord cu lumina reflectată a fazei și timpul (care este coerent să-l), apoi pe locul de intersecție cu câmpul val al obiectului, va avea loc interferența. La mijlocul secolului XX, oamenii de știință optică a constatat că, dacă în orice mod de a înregistra modelul de interferență (de fapt, aceasta înseamnă „pentru a înregistra holograma“), atunci se va păstra toate proprietățile și parametrii optici ai câmpului undei prin care sa format. Astfel, dacă străluciți din nou pe această imagine, veți vedea un obiect al cărui câmp de unde a fost înregistrat. Și veți vedea că este chiar în fața dvs. ", - explică Vladimir.
Divizorul de radiație laser necesar pentru a crea un model de interferență
Cu ceva timp după dezvoltarea holografie ca un domeniu separat de știință, oamenii de știință au realizat că acest mecanism poate fi folosit nu numai pentru a crea imagini tridimensionale, decât sunt în prezent angajate în așa-numita holografie de artă, dar, de asemenea, să aplice abordarea holografică în multe aplicații, variind de la filtre simple și terminând cu tehnologiile de memorie holografică și de inteligență artificială.
În timpul cercetărilor efectuate în laboratorul de holografie aplicată, întunericul domnește și toate obiectele din jur sunt pictate în culoarea verde a radiației laser
Activitatea principală a lui Vladimir în cadrul laboratorului de holografie aplicată are ca scop studierea proprietăților așa-numitelor materiale de înregistrare, în care sunt înregistrate hologramele. El speră că, ca urmare a cercetării grupului său științific, vor fi găsite materiale pentru înregistrare care ar fi mai potrivite pentru crearea dispozitivelor de memorie bazate pe holograme.
De asemenea, departamentul are un laborator de "Teragertsovoy biomedicine", în care este investigată influența radiației terahertz asupra diverselor obiecte biologice. Pentru referință: radiația terahertz este o radiație electromagnetică în intervalul de frecvențe de la 0,1 la 10 THz. Numele prefixului "ter" provine din cuvântul grecesc τ # 941; ρά, ceea ce înseamnă monstrul, adică unitățile cu prefixul "monstruos de multe".
Elevii și angajații laboratorului "Teragertsovoy biomedicine"
Elemente ale unui spectrometru pulsatoriu terahertz
Trebuie să știți despre această boală, cum ar fi diabetul. Simptomele sale sunt exprimate prin încălcarea mecanismului naturale de reglementare a nivelurilor de glucoză din sânge, inerente pentru sănătatea umană. Prea scăzut poate duce la un deficit de creier carbohidrații esențiale care duc la moartea celulelor nervoase. În același timp, un nivel ridicat de glucoză din sânge se ingroasa, ceea ce conduce la o amplificare a formării de cheaguri de sânge - un fel de depuneri pe pereții interiori ai vaselor de sânge, care împiedică circulația. Formarea trombilor este un proces necesar în viața noastră. Altfel am fi sângerat de la orice zero, dar blocajele vasculare poate duce la boala varicoasă, gangrena, sau chiar fatale „, - a spus Svyatoslav.
Scopul cercetării - pentru a dezvolta o tehnica ce permite obținerea de informații cu privire la concentrația de glucoză mod non-invazive, cu alte cuvinte - fără puncția degetul pacientului. Acest lucru va ajuta la reducerea costurilor de benzi de testare, reducerea poluării, conservarea sistemului de piele și capilară a pacientului, de la care se face proba de sange, reduce disconfortul pacientului, elimina riscul de septicemie, și, cel mai important, crește frecvența cu care pacientul este capabil să controleze nivelul lor de glucoza care conduc la o reducere a numărului de complicații și decese“, - a declarat importanța și relevanța Svyatoslav lor de cercetare.
Prism, care face posibilă întârzierea radiației într-un spectrometru terahertz
O altă direcție promițătoare a fotonicii este dezvoltarea și cercetarea metamaterialelor - medii formate și structurate special cu proprietăți electromagnetice care sunt dificil de realizat din punct de vedere tehnologic sau nu se găsesc în natură. Teoretic, astfel de materiale vor permite crearea de acoperiri cu proprietăți uimitoare.
Graphene - unul dintre tipurile de metamateriale, cu proprietăți extraordinare
Una dintre aceste proprietăți, activitatea Laboratorului de „terahertz Biomedicină“ Egor Horowitz - este invizibil. „Povestea despre artefact, care permite de a face un obiect invizibil, datează din mitul antic grecesc al Perseu, și este una dintre cele mai populare mituri, care domină încă mințile oamenilor. Cu toate acestea, oamenii de știință au înțeles acest mit literal și cu dăruire deplină a început să studieze problema invizibilitate. Pentru a face un obiect invizibil, ai nevoie doar de câțiva factori la lumina solară nu este reflectată de obiect fiind camuflată, dar a reflectat pe terenul situat în spatele obiectelor mascate, și se găsește în ochiul observatorului, în același mod ca și în cazul în care obiectul mascat nu ar fi! Desigur, există unele restricții privind camuflaj în domeniul vizibil (fiecare vânător vrea să știe unde stă fazan), dar progresul în acest domeniu este cu adevărat impresionant și demn de menționat. Până în prezent deja stabilită de tehnologie și de acoperire, permițând pentru a masca aeronava de unde radio (așa-numita tehnologie Stealth), dar aceste tehnici nu funcționează în cazul în care aeronava este iradiat de două sau mai multe valuri de radar sau de radio care emit la diferite lungimi de undă.
O abordare fundamental diferită pentru mascarea obiectelor ne permite să implementăm optica transformațională. Aparate bazate pe optica de transformare sunt materiale de mascare, teoretic, ideale prin utilizarea structurilor subwavelength care creează distribuția specială a parametrilor electromagnetice, care permite unda liber în jurul obiectului mascat, ca și cum nu ar fi existat. Ei bine, așteptați pentru dezvoltarea în continuare a structurilor subwavelength pentru a face capacul de invizibilitate“, - spune Igor.
Yegor Hurwitz explică în mod clar modul în care capacul de invizibilitate ar putea funcționa
În plus față de cercetare, Departamentul de fotoni și optoinformatică desfășoară, de asemenea, activități educaționale. Majoritatea personalului departamentului sunt studenți și studenți postuniversitari, care combină cercetarea și dezvoltarea cu studiile la Universitatea ITMO. „Când oamenii vin la departamentul nostru după ce a studiat la școală, de multe ori ei nu au planuri clare pentru viitor, ei nu au nici o idee despre ce îi așteaptă mai departe, și nu știu cum să abordeze activitățile științifice, - spune Alaudi Denisultanov de student reprezentant al comunității optice OSC (optic Student Chapter). "În ciuda faptului că mulți studenți din primul an au o dorință extraordinară de cunoaștere și un entuziasm considerabil, ei nu știu cum se pot manifesta. Comunitatea noastră vizează să îi ajute să decidă asupra activităților științifice și să-și îndrepte aspirațiile în direcția corectă. Ne dorim ca procesul de adaptare la activitatea de cercetare a studenților de cursuri de juniori a avut loc cât mai curând posibil și mai ușor - aceasta este funcția principală a OSC, și vom contribui puternic la executarea sa ".
Comunitatea studențească a Universității ITMO este una dintre cele mai mari din lume. În fiecare an, studenții comunității au ocazia să participe la diverse conferințe, inclusiv în Europa și Statele Unite. Student Optical Society organizează anual un festival pentru elevii de liceu, și deține în mod regulat o întâlnire pentru membrii săi, organizează activități informale petrecere a timpului liber, seminarii cu subiecte științifice, ateliere de lucru, ajuta în organizarea de școli și conferințe pentru tinerii oameni de știință, care a invitat experți de talie mondială. Informațiile despre granturile actuale, bursele, simpozioanele internaționale, conferințele și seminariile, în care poate participa orice student, sunt de asemenea difuzate gratuit!
Deschiderea de iarnă a celulei optice a studenților de la Universitatea ITMO
Experiența formării în domeniul tehnologiei nanotehnologiei
În acest studiu, vă rugăm să vă împărtășiți experiența și atitudinea dvs. față de tehnologia nanotehnologiei și ariile aferente. Vă mulțumim anticipat pentru nediscriminarea voastră!
Lucrări de proiect
Astăzi, așa-numita lucrare de proiect a elevilor este din ce în ce mai populară, dar există opinii foarte diferite în acest sens. V-am fi recunoscători dacă v-ați exprima pe scurt opinia dvs. cu privire la această chestiune votând. Mulțumită în avans!
Trimiteți-le prietenilor: