Самарские ученые создают лампы с оптимальными характеристиками света для разных агрокультур

Пришла весна, а с ней и проблемы аграриев. Выращивать нужно больше, быстрее и без потерь. Теперь так можно. Самарские разработчики создали лампы, ускоряющие рост и улучшающие хранение растений. Начали с картофеля. Чтобы он не зеленел, склады стали подсвечивать зеленым спектром — именно в нем останавливается выработка хлорофилла.

Чтобы вырастить растения в условиях закрытого грунта, нужно поддерживать постоянный микроклимат и уровень освещенности. Теплицы нужно постоянно досвечивать. Раньше для этого использовали люминесцентные лампы — это очень дорогой способ. Светодиодные лампы дешевле. Но состав спектра такого светильника не соответствует потребностям растений. Изучив его, можно воздействовать на разные стадии роста растений.

«Конечно же большую роль играет белый свет. Но к белому свету, добавочно, на первом этапе мы добавляем красный свет и желтый свет в соотношении 1 к 2. Синий свет позволяет стеблю утолщаться. Корневая система развивается, растение компактное. Растение не вытягивается к другому источнику света», — рассказывает Гульсум Тумаева, научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Микробиотехнология» Самарского государственного аграрного университета.

В Самаре исследования уже помогли создать биомодуль для выращивания зелени и овощей. Промышленный образец можно создать, просто настроив модуль под конкретные требования аграриев. Эксперименты доказали, что редис в такой камере со светодиодными лампами созревает на неделю раньше. Быстрее растет салат, базилик и другая пряная зелень.

Для массового выращивания растений такой небольшой биомодуль не подойдет. Ученые решили проблему создав проект контейнерного фитомодуля. Идея та же. Размеры блока составляют 4х5 м с учетом утеплителя. Установка готова и проходит испытания. Ее можно будет использовать для выращивания свежей зелени в условиях Крайнего Севера, где и света и тепла не хватает. Контейнеры могут работать круглогодично. Тепло от светильников будет сохраняться внутри как в термосе, а это уже экономия ресурсов. Затрат меньше — продукции больше.

Олег Горячкин (ПГУТИ): «Мы работаем над радарным комплексом для беспилотника»

Технологии дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса представляют собой незаменимый инструмент изучения и постоянного мониторинга планеты, помогающий эффективно управлять ее ресурсами. Системы радиолокационного ДЗЗ разрабатываются в центре, базирующемся в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ). О работе центра рассказал в интервью его руководитель, проректор вуза по научной работе и действительный член Российской Академии космонавтики им. К.Э.Циолковского, д.т.н., профессор Олег Горячкин.

— Какие задачи стоят перед Центром радиолокационного дистанционного зондирования Земли (ЦР ДЗЗ)?

— Центр ДЗЗ был создан с целью обеспечения государственных структур и частных компаний информацией, основанной на анализе спутниковых данных, полученных в ходе дистанционного зондирования Земли в радиодиапазоне. В задачи центра входят также собственно разработка новых методов и технологий радиолокационного ДЗЗ, улучшение качества анализа и дешифровки получаемой информации. Кроме того, это и обеспечение экспериментальными данными научных исследований, а также использование этих данных и методов в учебном процессе.

— В чем суть радиолокационного дистанционного зондирования земли? Где применяется эта технология?

— Сами технологии всем хорошо известны. Наверное, все знают, что в космосе на орбите Земли летает много космических аппаратов и спутников. Одни фотографируют земную поверхность в обычном диапазоне, передавая космические снимки высокой четкости, другие делают такие же снимки, только в радиодиапазоне.

Большая часть космических аппаратов с возможностью съемки в радиодиапазоне принадлежит Германии, США, Израилю, Италии, Китаю, Испании и Бразилии. К сожалению, среди этих стран пока нет России, но мы надеемся, что в будущем эта ситуация изменится.

До сегодняшнего момента наш центр был ориентирован на работу с данными иностранных спутников. У нас есть соответствующее программное обеспечение для обработки радиоснимков. Это собственное ПО, а также ПО российского производства. В 2009 году мы закупили его у АО «Ракурс» (один из признанных лидеров в области геоинформатики, цифровой фотограмметрии и дистанционного зондирования. Компания располагает собственными уникальными программными разработками, известными под торговой маркой PHOTOMOD. — Прим. ред.).


Радарный беспилотник в полете

— В каком виде вы получаете информацию со спутника? В чем преимущества метода ДЗЗ в радиодиапазоне?

— Технология ДЗЗ в радиодиапазоне позволяет совершать съемку в любых условиях — ночью и днем в условиях облачности, дождя или снега. В радиодиапазоне это не является проблемой. Космический спутник передает сигнал — радиоголограмму. Он приходит в приемный пункт на Земле и дешифрует информацию. В частности, мы получали информацию у компании, расположенной в Германии. Тут радиоголограмма превращается в изображение и уже потом продается любым заинтересованным лицам. Для своих исследований мы покупали такую информацию просто как коммерческие потребители. Часть информации нам предоставили в рамках научного сотрудничества бесплатно.

— Снимки передают только изображение поверхности?

— Кроме самих снимков, радарная технология позволяет строить рельеф местности с точностью до трех-пяти метров. Это сопоставимо с лучшими оптическими системами. Добавьте к этому еще всепогодность и круглосуточность съемки.

Более того, радарные технологии позволяют измерять подвижность местности с точностью до миллиметра. Для этого берется базовая картинка рельефа и на нее накладывается еще одна. Разницу этих рельефов с точностью до миллиметров можно рассмотреть. Для отработки этих технологий мы используем специальные уголковые отражатели. Из космоса можно контролировать, насколько такой уголок «ходит» вместе с Землей. Такую информацию можно использовать для контроля состояния плотин, высотных домов, крупногабаритных сооружений.

— В чем именно состоит интерес Центра ДЗЗ при ПГУТИ к этой технологии?

— Наши исследования сегодня затрагивают технологии и методы дешифровки информации, передаваемой со спутников. Это очень трудоемкий и сложный процесс. Я сам занимаюсь этим всю свою жизнь. Я участвовал в создании первых советских космических радаров, первых российских цифровых радаров с высоким разрешением, установленных на самолетах. Много лет курировал разработку радаров, работая ведущим радарным инженером в ЦСКБ «Прогресс».

Если говорить о радарных системах, то они очень разные и зависят от того, в каком диапазоне частот работают. Приведу пример. Если взять снимок современного космического радара в сантиметровом диапазоне (просто картинку), то мы увидим рельеф, лес и деревья. Но если, например, танк заедет под дерево, то его уже не видно. Такая съемка отображает только верхнюю границу с воздуха. Поэтому многих интересуют радары других диапазонов, которые могут проникать не только через листву, но и желательно под землю.

Радиолокационное изображение г. Самара, цвет – высота

— Есть ли выделенная частота, на которой вы можете работать?

— Да, есть разрешенная радиополоса, с которой мы работаем в диапазоне 145 МГц. Тут используются метровые волны, которые могут проникать и под землю, если не очень влажно. Но есть нюанс — итоговая картинка под землей и на земле сливается. Границу поверхности приходится определять по косвенным признакам. Для науки здесь много вопросов, их мы и пытаемся решить. В целом могу с уверенностью сказать, что мир стоит на пороге большого открытия, которое подтолкнет к массовому применению технологий радиовидения в быту, как это случилось в свое время со спутниковыми системами навигации «ГЛОНАСC» и GPS.

— Помимо дешифровки и обработки получаемой со спутника информации, пробовали ли вы применить свои разработки в других аспектах этой тематики?

— Мы пытались создавать собственные средства ДЗЗ различного вида, в том числе и космические. В 2010 году мы начали разработку экспериментального радара для проведения исследований. В состав аппаратуры входили бортовой передатчик и наземный комплекс приема обработки. Идея предполагала создание бистатической радиолокационной системы, когда из космоса на Землю направляются лучи в радиодиапазоне, а наземные средства собирают отраженные сигналы и по ним строят изображения. На разработку оборудования мы потратили около пяти лет. Наша аппаратура была запущена в 2015 году на спутнике «АИСТ-2Д», собранном АО РКЦ «Прогресс». К сожалению, передатчик радара не включился на орбите, и для экспериментов использовалась только наземная аппаратура.

— Как жаль! Удалось понять причину отсутствия сигнала? Проводились ли какие-то опытные испытания?

— Причину сложно установить. Конечно, мы проводили испытания на подобной аппаратуре в наземных условиях. Тогда радиолокационное изображение местности велось с движущегося автомобиля, на борту которого был установлен передатчик. Приемный пункт устанавливался где-то в стороне в виде мачты или приемной антенны. В таких условиях мы отработали технологию и одновременно получили собственные средства ДЗЗ.

— Расскажите, пожалуйста, еще о собственных разработках.

— Проведение тестовых испытаний космического радара подтолкнуло нас к созданию мобильного радиолокационного комплекса для использования при передвижении на автомобиле или вертолете, малой авиации. Для его тестирования мы выезжали на машине на какую-нибудь возвышенность и проводили исследования. Вся эта эпопея окончилась разработкой радарного комплекса для беспилотника. Над ним мы сейчас и работаем. Он в принципе уже собран и действует, проводится стадия летных испытаний, но в связи с запретом на полеты беспилотников процесс немного затормозился. Тут мы надеемся на поддержку губернатора Дмитрия Азарова — он обещал помочь.

— Как давно вы занимаетесь беспилотниками?

— С 2015 года мы работаем по этому направлению. В основном нас интересуют грузоподъемные беспилотники с массой более 15 кг, необходимые для переноса аппаратуры. Нужно их дорабатывать в плане устойчивости в полете и электромагнитной совместимости, так как на борт ставится довольно мощный передатчик. Беспилотник готов и оборудован всем необходимым, остались летные испытания.

Космический аппарат «Аист-2Д»

— Можете ли вы рассчитывать на поддержку государства? Есть ли какие-то программы или проекты, позволяющие получить грант на разработку данного направления?

— Государство предоставляет довольно много возможностей для проектов, ориентированных на сферу массового потребления. Речь идет об инновационных проектах с идеей, в результате которой появится массовый продукт или на его основе начнется хозяйственная жизнь. На такие проекты государство выделяет огромные средства и усилия. Это понятно, так как позволяет запустить микроэкономику. Но наши проекты пока не ориентированы на массового потребителя.

— Удалось ли вам коммерциализировать вашу деятельность?

— Коммерциализация деятельности для нас никогда не была самоцелью — мы все-таки научная организация. А вот предоставить потенциальным потребителям доступ к прорывным технологиям и решить совместно с ними практическую задачу нам было интересно. Например, компания “СМАРТС”, будучи тогда еще оператором связи, высказала заинтересованность в оптимальном размещении своих базовых станций для обеспечения наилучшего покрытия сети. Для этого компания запросила информацию с коррекцией рельефа, где было бы видно, где построили новые здания, где срубили деревья. Было еще несколько обращений от телекоммуникационных компаний, для которых мы выполняли похожую работу, делали высотные модели Самары и Казани.

Кроме того, результаты метода дистанционного зондирования часто применяются в сельском хозяйстве, геодезии, картографировании, мониторинге поверхности суши и водной поверхности, а также слоев атмосферы.

— Много ли подобных центров в России?

— Таких центров, специализирующихся на радиолокационных технологиях, как у нас, немного. Обычно это приемные пункты спутниковой информации оптического диапазона. Такой приемный пункт есть в Самарском университете. При этом они располагают возможностью приема сигнала непосредственно с канадского радиолокационного спутника RadarSat. Научный центр оперативного мониторинга Земли (НЦОМЗ, входит в госкорпорацию Роскосмос) располагает информацией сразу с нескольких отечественных спутников. Четыре приемных центра — в Москве, Иркутске, Магадане и Мегионе — есть у группы компаний «СКАНЭКС», занимающейся не только обработкой изображений, но и разработкой, производством и внедрением технологий для работы с получаемыми изображениями Земли из космоса и оперативного доступа к ним.

Автор: Алексей Зверев

Самарцы создали платформу для дистанционного обучения, считывающую рукописный текст

В Самаре разработали уникальную платформу для дистанционного обучения — систему chattern, в режиме онлайн считывающую рукописный текст. Она позволяет репетитору и ученику не тратить время на набор информации на клавиатуре, а писать ручкой в тетради. Обычное видео-изображение листа с записями можно перевести в цифровой режим и вместе с учеником его редактировать. Так к оцифровке письма не подходил еще никто в мире. Даже термина для этой технологии пока не существует — сами разработчики называют ее «измененная реальность». Возможности платформы уже используют репетиторы Самары, Санкт-Петербурга, Москвы, Калининграда, Новосибирска, Астрахани и других городов РФ.

Для работы с системой нужен компьютер и мобильный телефон с камерой — даже самый простой. Спецпрограммы не нужны — система работает прямо в браузере — при выходе на сайт Чаттерн.ру.

Сейчас платформа работает бесплатно. Каждый урок записывается и его можно пересмотреть. Регистрация для участия не нужна, а длительность занятия не ограничена. Чаттерн использует технологию прямого соединения, и так как сигнал идет напрямую от пользователя к пользователю, без сервера, качество звука и картинки на платформе зачастую лучше, чем у аналогов.

«В будущем мы планируем продолжить сотрудничество с фондом. Сейчас наше приложение рассчитано на двух пользователей — на репетитора и ученика. В наши планы входит разработка многопользовательской версии на школы и вузы», — говорит разработчик платформы Чаттерн Наталья Онучак.

Владелец «ПРОММЕТЭКСа»: «Прибыли от инноваций придут, нужно лишь время и усилия»

Компания «ПРОММЕТЭКС» специализируется на производстве химической и пластиковой продукции на основе современных научных разработок. Ее владелец и генеральный директор Ахнаф Гарифуллин рассказал о том, как развивается бизнес, ориентированный на инновации, и о трудностях, связанных с выводом новых продуктов на рынок.

— В последние годы «ПРОММЕТЭКС» активно занимается собственными разработками. Что побудило компанию выставить ориентир на инновации?

— Такой ориентир мы выставили еще в период, когда «ПРОММЕТЭКС» позиционировал себя как производитель и поставщик различной продукции для АвтоВАЗа и Альянса Renault-Nissan. Соответствующий статус у компании был до 2022 года.

В свое время альянс ввозил из-за рубежа (в основном из Румынии) большое количество мелких разовых деталей из пластика. Имея малый вес, при перевозке эти комплектующие ввиду сложных логистических цепочек «влетали» потребителю в «копеечку». Тогда мы предложили локализовать эти конвейерные позиции на нашей производственной площадке. В итоге специалистам компании удалось не только доработать конструкцию деталей, улучшив их потребительские свойства, но и снизить их стоимость почти на 50%. Таким образом, заказчик получил качественные, недорогие и локализованные детали у себя под боком.

В процессе реализации этого проекта мы пришли к выводу, что для решения новых задач не обязательно приобретать дорогое оборудование. Поэтому пошли от обратного и сначала спроектировали узлы под конкретную задача (операцию), соединив их в одну технологическую линию, тем самым оптимизировали процесс. В итоге, кроме импортозамещенных деталей с низкой себестоимостью, бонусом получили оборудование с возможностью производить аналогичные заглушки.

А уже в 2017 году у «ПРОММЕТЭКСа» появилась возможность стать резидентом технопарка «Жигулевская Долина», что дало новый импульс другим, более наукоемким и технологичным направлениям.

— Каким образом возник этот импульс?

— Помимо новых компетенций, у нас появились и новые знакомства. Мы начали взаимодействовать с разными научными организациями. Тем более что атмосфера в технопарке всячески всему этому способствует. В результате благодаря кураторству представителя Дальневосточного отделения РАН «ПРОММЕТЭКС» запустил линейку добавок на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Этот материал широко применяется в быту, отличается низким коэффициентом трения. С помощью определенной технологии диспергируется в различные базовые материалы (их диапазон очень широк, это масла, растворители и т.д.). Как итог — сохранение, увеличение срока службы дизельных, 2-тактных и 4-тактных двигателей, подшипников, карданных передач, коробок передач (АКПП, МКПП), раздаточных коробок, редукторов, штамповочных станков и промышленного оборудования. Кроме того, добавки на основе ПТФЭ могут быть разведены с лакокрасочными материалами. Это позволяет защитить различные комплектующие от коррозии и агрессивных сред, ультрафиолетового излучения, кислот, щелочей и т.д.

А совместно с Академией наук Беларуси при поддержке Института машиностроения Академии наук республики Беларусь мы дали старт проекту по газопламенному напылению и гиперзвуковой металлизации, суть которой заключается в методе высокоскоростного нанесения различных износо-коррозионностойких металлических покрытий, необходимого для восстановления изношенных частей механизмов. Это могут быть различные посадочные места, валы и т.д. Эта технология в два-три раза дешевле аналогов и актуальна в условиях санкций и сложных экономических обстоятельств в стране. Кстати, с этой инновацией мы стали резидентами Сколково. Защитили данный проект в прошлом году, что было отнюдь не просто.

— Как строится взаимодействие с научными учреждениями в рамках реализации обоих проектов?

— Работая над линейкой антифрикционных добавок, газопламенным напылением и гиперзвуковой металлизацией, мы проводили много встреч с выездом наших специалистов в научные учреждения во Владивосток и Минск. Принимали гостей и у себя. Совместными усилиями специалистов с обеих сторон удалось выявить ряд преимуществ исследуемых нами материалов, необходимых в производстве.

Самый важный этап во всем этом процессе — обмен опытом, результатами наработок друг с другом. Полученные нами продукты уже совместно запатентованы. В настоящий момент они находятся на стадии сертификации.

— Есть ли уже интерес со стороны потенциальных заказчиков?

— Да. Нашими новыми направлениями работы заинтересовался ряд компаний. В их числе РЖД, Институт экологии Волжского бассейна, морские порты, производители масел и красок, предприятия машиностроения.

Мы понимаем, что не все инновационные проекты доходят до стадии масштабирования, тем не менее прогнозируем, что те, с которыми «ПРОММЕТЭКС» заявился, жизнеспособны. Необходимо время, чтобы они выстрелили. Потребителям нужно распробовать продукт. Но при этом их не должен «бодрить» высокий ценник. Над этим вопросом мы сейчас и работаем. Чем больший объем продукции будем реализовывать, тем более конкурентоспособную цену сможем обеспечить.

— В чем, на ваш взгляд, заключаются основные трудности в ходе масштабирования инновационного проекта?

— Необходимо обеспечить низкую себестоимость, собрать всю доказательную базу, подтверждающую лучшие характеристики материала по отношению к существующим аналогам при желательно похожих ценах, суметь обеспечить продвижение проекта. На все это нужно время и деньги.

Вообще, есть хорошая пословица — каждому овощу свое время. Кстати, примерно по такому принципу запустился проект, который у меня лежал в столе аж 10 лет. Наверное, все знают, видели и пользовались таблетками сухого горючего (они обычно имеют вес 10-15 граммов и произведены в Китае). Так вот, я решил таблетировать 200-250 граммов, улучшив состав продукта. В таблетку мы добавили некоторые ингредиенты, позволяющие ей гореть дольше 40 минут, при этом выделяя большее количество тепла. В итоге такой продукт оказался нужен нашим ребятам в зоне СВО. Нам уже поступила обратная связь с положительным отзывом. Таблетки получили рекомендацию от командования Вооруженных Сил РФ.

— Каким образом могут примяться эти таблетки в зоне специальной военной операции?

— Одна таблетка позволяет приготовить пищу и накормить в полевых условиях от четырех до восьми человек.

— Что служит для вас мотивом к генерации новых идей?

— Новые идеи появляются в процессе решения одной или нескольких задач. Иногда мы оказываемся в тупике и начинаем искать узких специалистов в каких-то областях. И нередко случается так, что их днем с огнем не сыщешь. Поэтому обращаемся за помощью к науке. Это необходимо, хотя процесс изысканий иногда и занимает довольно много времени и требует дополнительных затрат. Прибыли придут, нужно лишь немного подождать и приложить соответствующие усилия.

— Упор на использование научных разработок в бизнесе, сделанный «ПРОММЕТЭКСом», уже оправдал себя?

— Конечно. Масштабирование и реализация части патентов (их у нас восемь и все работающие) позволили нам увеличить производство автокомпонентов, изготовленных в рамках процесса импортозамещения, с 10 тыс. до 1,5 млн штук в месяц.

Ситуация немного изменилась с тех пор, как французские капиталисты ушли с рынка. Но мы не унываем. Несмотря на потерю большого объема заказов, мы не уволили ни одного работника. Вместо этого сконцентрировались на текущих проектах. И речь идет не только о тех, которые я вам озвучил ранее. Сейчас, например, в лаборатории Российских железных дорог тестируются наши эмали Fortol DS. Успешное прохождение этого «сита» позволит компании начать поставки красок в объеме, необходимом всей сети РЖД. Эмали «ПРОММЕТЭКСа» позволят заказчику красить вагоны вдвое реже, что сэкономит его средства. Также идет сертификация нового покрытия — Биозащитной полимерной композиции (БПК 300). Она является противообрастающей и предназначена для морских судов.

Автор: Ксения Частова

Самарская компания создала линейку продуктов функционального питания

Текущая политическая и внешнеэкономическая ситуация освободила на российском рынке множество ниш для отечественных инновационных товаров. Так, самарская компания «Фуд-Инновация» за год с момента создания смогла запустить полноценную линейку функциональных продуктов питания и приобрела известность далеко за пределами региона.

Идея создать собственный бренд функциональных продуктов зрела давно. Основатели компании были хорошо знакомы с продукцией зарубежных производителей, предлагавших напитки и питание для тех, кто ведет здоровый образ жизни и стремится поддерживать себя в хорошей форме. В 2021 году изучили предложения российских производителей, поняли, в каком направлении двигаться. И началась работа по созданию проекта «TUNNER»: поиск по всей стране специалистов из числа технологов, сертифицированных нутрициологов, разработка рецептуры, технологий, упаковки, сертификация — все то, что предшествует появлению новинки в продаже. А когда зарубежные производители ушли с рынка, оказалось, что эта ниша свободна.

Здесь пора дать небольшие пояснения — о чем, собственно, идет речь. Функциональное питание имеет японские корни. Оно родилось в конце прошлого века в связи с потребностью снижать риски различных заболеваний, не прибегая к лекарственным средствам. Функциональные продукты, в отличие от обычных, независимо от формы (напитки, конфеты, батончики) представляют собой своеобразные коктейли из полезных ингредиентов: белка, витаминов, микро- и макроэлементов, пищевых волокон, БАДов.

При системном употреблении наряду с обычной пищей функциональные продукты не только пополняют энергетический баланс, но и снижают риск развития заболеваний, укрепляют здоровье, а также помогают достигать максимума в спорте, работе, учебе. И это на основе натуральных ингредиентов, что обеспечивает безопасность продуктов.

«Работая над созданием стартового продукта, мы задались целью охватить широкий круг потребителей от профессиональных спортсменов, студентов, путешественников до работников умственного, напряженного физического труда, а также домохозяек. Первый отечественный продукт функционального питания представлен 23 SKU (идентификатор товарной позиции. — Прим. ред.). И все позиции отличаются не только вкусами, но и составом, следовательно, действием. Это дает нам право именовать себя новаторами в отечественном функциональном питании», — считает генеральный директор ООО «Фуд-Инновация» Екатерина Кравчук.

Сегодня на рынке представлено четыре категории продуктов компании: ENERGY, SPORT, BEAUTY BALANCE, PARTY. Все они создаются на основе специально подготовленной воды с добавлением ингредиентов, которые способны не только повысить выносливость, укрепить иммунитет и состояние сердечно-сосудистой системы, но и улучшить обмен веществ, поднять настроение.

Рецептура продуктов — результат работы ведущих экспертов в области питания, которые составляли композиции на основе натуральных ингредиентов с максимальным сохранением природных свойств для определенных целевых групп с учетом их потребностей. Все это происходило и происходит в лаборатории компании, где специалисты ведут поиск новых сочетаний вкусов и пользы.

Потребитель выбирает продукт в зависимости от цели, которую ставит перед собой. Например, напряжение и тревогу снимает RELAX со вкусом малины, основным действующим компонентом которого является лактиум. Лактиум — на 100% натуральный ингредиент, полученный из коровьего молока. Впервые он был выделен из материнского молока в рамках исследования глубокого сна младенцев. После многолетних наблюдений ученых его выпустили на рынок в 2002 году как запатентованный ингредиент. Результаты научных исследований показали, что он успокаивающе и благотворно влияет на сон малышей, а также на сон и нервную систему взрослых.

А ENERGY BOOSTER выбирают спортсмены во время многочасовых высокоинтенсивных тренировок. Компоненты, входящие в состав продукта, такие как таурин, бета-аланин, креатин, DL-малат, позволяют повысить выносливость и поддерживают желаемый уровень энергии.

Кстати, функциональные напитки ENERGY GO Baykal и Tarragon были разработаны и запущены в производство в апреле-мае прошлого года, в том числе с целью помочь ребятам, участвующим в специальной военной операции. Недавно с очередным, 12-м гуманитарным конвоем, собранным Торгово-промышленной палатой, Общественной палатой региона, предпринимателями и волонтерами, были отправлены в том числе и функциональные продукты бренда TUNNER.

За год линейка продуктов компании пополнилась почти десятком наименований. Так, функциональные конфеты, кроме компенсации дефицита белка и поддержания здоровья кожи и волос, помогают справиться со стрессом и улучшают когнитивные функции.

«На все используемые ингредиенты у нас имеется разрешительная документация. Действенность активных компонентов подтверждена научными исследованиями, результаты которых доказывают их эффективность. Вся продукция сертифицирована», — говорит Екатерина Кравчук.

Основные компоненты продукции компании производятся в России, есть и импортные, но их немного, и проблем с поставками нет. Продукция компании уже представлена на маркетплейсах, где вызывает большой интерес потребителей. В ее продвижении как в России, так и на внешнем рынке заинтересовано руководство региона, оказывающее поддержку предприятию, выпускающему импортозамещающую продукцию.

При содействии регионального Центра поддержки экспорта инновационный бизнес-проект «TUNNER» принял участие в выставках и получил высокую оценку профессионального сообщества. В 2022 году продукция компании участвовала в трех крупных выставках и привезла в общей сложности более 10 наград. А в нынешнем уже побывала на «ПРОДЭКСПО-2023» и пополнила коллекцию призов золотыми медалями «За качество», «Инновационный продукт», «Лучший продукт», почетным призом «За импортозамещение» и стелой «Золотая звезда «Инновационный продукт».

Надежда Сергеенкова

Светящиеся молекулы: тольяттинские ученые осваивают новые подходы к химическому дизайну

Химики Тольяттинского государственного университета (ТГУ) разработали новые методы синтеза молекул, обладающих свойствами селективных флуоресцентных зондов. Такие зонды, в частности, применяются для изучения биохимических процессов в медицине. Результаты этой работы опубликованы в высокорейтинговом журнале Королевского химического общества Великобритании.

Исследования ученых по созданию новых материалов для органической химии поддерживает Российский научный фонд (РНФ). Проект доктора химических наук Александра Голованова выиграл грант, превышающий 21 млн рублей, на срок три года. Вот уже год химики ТГУ ищут способы получения новых веществ, в которых сейчас остро нуждаются современная медицина и электроника.

«За прошедший год нам удалось разработать методы синтеза новых молекул, обладающих свойствами селективных флуоресцентных зондов. Такие молекулы могут связываться с ионами различных металлов (например, ртути, свинца, кадмия), а образующиеся при этом металлокомплексы обладают флуоресценцией (способностью светиться. — Прим. ред.), — говорит Александр Голованов. — Уникальность полученных молекул заключается в избирательном связывании (комплексобразовании) с теми или другими ионами при их (ионов) совместном присутствии. Селективность связывания определяется небольшими изменениями структуры зондов. Это позволяет обнаружить и определить концентрацию металлов в самых различных объектах — например, в биологических при их токсикологической экспертизе. Это главный прикладной аспект проекта. Подчеркну, что селективностью связывания можно управлять, слегка меняя структуру молекулы. Зондов подобного типа известно немного».

Флуоресцентные зонды — это вещества, изменяющие флуоресценцию, когда к ним присоединяется определенная молекула. С их помощью можно детально исследовать химический состав живых клеток и даже организмов, а также их изменения во времени и пространстве. Простота и экономичность флуоресцентных методов делает их незаменимыми в решении задач экологического контроля, физико-химического анализа, клинической диагностики. В частности, с помощью флуоресцентных зондов можно прогнозировать развитие заболеваний, выявлять факторы риска, контролировать эффективность терапии.

Сейчас флуоресцентный анализ — одно из наиболее перспективных направлений, двигающее за собой не только академическую, но и прикладную науку во всем мире. Светящиеся белковые молекулы позволяют исследователям заглянуть в самые укромные уголки человеческого организма, при этом, не причиняя ему никакого вреда. Ученые уже научились использовать эффект флуоресценции для генетических исследований, «подсвечивая» хромосомные наборы, применять щадящие (неинвазивные) методы в области трансплантологии (отслеживая реакцию организма на пересадку органа или ткани), а также лечения онкологических заболеваний, когда светящаяся молекула лекарственного вещества под контролем врачей попадает прямо в цель.

Исследователям ТГУ принадлежит идея применить синтезированные ими молекулы для контроля содержания некоторых примесей в магниевых сплавах. В научно-исследовательском институте прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ разрабатывают технологии получения таких сплавов для изготовления медицинских изделий, в том числе биорезорбируемых имплантатов.

В научную группу Александра Голованова, работающую над проектом, входят сотрудники НИИПТ ТГУ Иван Один и Дмитрий Гусев (именно он обнаружил явление селективного комплексообразования), аспиранты Сергей Соков и Радик Итахунов.

«В текущей лабораторной работе в ТГУ нам постоянно помогает инженер НИЛ-13 ТГУ Ираида Савина. Без ее знаний и умений было бы гораздо сложнее справляться с огромным объемом экспериментов, — подчеркивает Александр Голованов. — Важную часть проекта, касающуюся измерения фотофизических характеристик полученных веществ, выполняют ученые из университета ИТМО Анастасия Пивень и Дарья Дармороз под руководством Татьяны Орловой. Также мы взаимодействуем со Станиславом Грабовским из Уфимского института химии, коллегами из Санкт-Петербургского НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека».

Полученные за год совместной группой ученых научные результаты высоко оценили эксперты РНФ, утвердив дальнейшее финансирование проекта.

«Теперь начинается второй этап. Нужно внимательно и всесторонне исследовать комплексообразование ионов металлов с синтезированными флуоресцентными зондами. Для внедрения этих соединений в аналитическую практику необходимо множество количественных характеристик, — рассказал Александр Голованов. — Скрининг соединений (а зондов и металлов довольно много) позволит отсечь ненужное и составить «соединения-лидеры». Уверен, что второй год проекта принесет нам немало интересного и полезного».

Разработанные методы синтеза и свойства полученных флуоресцентных зондов ученые описали в статье, которая опубликована в Organic Biomolecular Chemistry — журнале, издаваемом Королевским химическим обществом Великобритании (RSC). Еженедельный рецензируемый научный журнал публикует только оригинальные и важные исследования и обзоры, демонстрирующие значительный прогресс и существенно влияющие на органическую химию в целом.

Хочешь вырастить хлеб — посади дерево: в Самарской области ученые воссоздают систему лесомелиорации

В истории Самарской области есть интересный факт: однажды крестьяне написали губернатору жалобу на помещика за то, что тот заставлял их сажать лес, вместо того, чтобы растить хлеб. Благо губернатор был человек просвещенный и, возможно, знакомый с трудами геолога и почвоведа Василия Докучаева, потому никаких санкций и разбирательств по челобитной не последовало. Эту историю рассказал профессор Самарского государственного аграрного университета, доктор сельскохозяйственных наук Василий Троц, который сейчас пишет новую страницу в развитии системы лесомелиорации.

Василий Борисович с удовольствием вводит в курс дела — в ХIХ веке люди, переселявшиеся на эти земли, были потрясены плодородием. На берегах Волги давались вотчины дворянам и активно развивалось сельское хозяйство. Урожайность при этом была неустойчивой — как и сейчас здесь, за Волгой, и тогда чередовались засушливые и благоприятные годы.

Известный писатель и чиновник Сергей Аксаков (1791-1859), чье имение было под Бугурусланом, обратил внимание на то, что лес хорошо защищает от засухи. «Те массивы и луга, которые защищены лесом, отличаются более высокой продуктивностью», — писал он. Для борьбы с засухой и суховеями помещики братья Самарины, имевшие земли в нынешних Хворостянском и Приволжском районах, в 1860-80 гг. начали высаживать сосны, создавая полезащитные полосы. Сейчас и в Бугурусланском районе можно найти насаждения, которые были заложены на хуторе Ружейном родственниками историка и литератора Николая Карамзина.

Так начиналась история полезащитных полос в Самарской области. Она получила своеобразное благословение ученого с мировым именем Василия Васильевича Докучаева, который в 1895 году обследовал местные черноземы, проехав от Самары до Бугуруслана. Ученые пришли к пониманию — для того, чтобы получать стабильно зерно и уменьшить влияние засухи в Заволжье, нужно создавать лесные полосы. Докучаев доложил Вольному экономическому обществу о том, что ситуация с землей в этих местах просто потрясающая: чернозем очень плодородный до 12% гумуса (в настоящее время, увы, только 4,2%), но засушливый… Тогда сюда направили известного лесовода Нестора Карловича Генка.

Сейчас благодаря трудам сотен энтузиастов и ученых всем известно, что лесные полосы позволяют сберегать не только влагу в почве, но и ее плодородие, предотвращая ветровую эрозию почв — одну из главных проблем агроклиматической зоны, в которой находится регион.

В советское время лесополосы высаживались в области сотнями километров по единым планам и нормативам. Однако в 1990-е годы ситуация по понятным причинам изменилась. Сейчас тема лесомелиорации стала актуальной как никогда — долгие годы ею никто не занимался, а многие существующие лесополосы деградировали настолько, что давно не выполняют своих функций. Кроме того, изменился и климат, накопился опыт эксплуатации лесополос из различных пород деревьев.

Сегодня основной проблемой хозяйств южной зоны Самарской области, особенно тех, что работают по интенсивным технологиям, является ускоренная деградация почв в результате сильной ветровой эрозии, повышения концентраций вредных солей в пахотном горизонте, вымывания кальция в подпочвенный горизонт. Причем данные процессы протекают стремительно и необратимо. Без принятия мер по устранению вышеназванных причин сельхозтоваропроизводители могут потерять основное средство производства — почву — в течение 5-10 лет.

Работу по формированию единого научно-технологического подхода к лесомелиорации в регионе ведет группа сотрудников аграрного университета под руководством Василия Троца. Ученые анализируют множество параметров различных пород деревьев и кустарников — требовательность к влажности и pH почвы, приживаемость, скорость прироста, способность рассеивать ветер, а также высчитывают оптимальные схемы посадки и сочетания пород.

Из того, что уже перешло от расчетов в практическую плоскость, — в 2022 году сотрудники агроуниверситета разработали научно обоснованное решение по созданию системы лесозащиты для крестьянско-фермерского хозяйства Евгения Цирулева. Сконструированы расположение полезащитных полос площадью 58 га, подобран их оптимальный состав — черный тополь и повислая береза. Он рассчитан на срок жизни лесополосы не менее 100 лет. Уже высажено 11 км первой посадки.

При расчетах ученые пришли к выводу, что, несмотря на вложения в 6 млн рублей, которых потребует реализация проекта, затраты окупятся уже через два года за счет существенного повышения урожайности полей.

Первая практическая проблема, с которой столкнулись ученые и производственники, — отсутствие необходимого объема посадочного материала, причем адаптированного к местным условиям. На базе КФХ Е. Цирулева в Приволжском районе было разбито два питомника, которые сегодня полностью закрывают имеющиеся потребности по районированным к конкретным условиям саженцам деревьев. В этом году предстоит высадить более 80 тыс. саженцев черного тополя, это порядка 18 га, при пятирядном размещении — 6 км лесных полос.

Работа аграрного университета по восстановлению полезащитных полос в регионе имеет и еще одну сторону — она играет важную роль в переходе к сельскохозяйственному производству с меньшим выбросом углерода. Полезащитные полосы — одна из частей лесомелиоративной программы по депонированию углерода, которая максимально актуальна на фоне мировой тенденции к необходимости снижения выбросов углерода.

В Самаре студенты разрабатывают конструктор для самостоятельной сборки пикоспутника

Студенты и аспиранты Самарского Университета, участники клуба «Космический градиент» разработают учебно-образовательный конструктор для самостоятельной сборки пикоспутника — космического аппарата весом менее 1 кг и сопоставимого по размерам с алюминиевой тарой для лимонада. Главная цель — научить будущих специалистов практическим навыкам космического программирования. Проект стал победителем конкурса программы «Умник» и получил финансовую поддержку Фонда содействия инновациям.

В Самаре создали прибор для контроля качества молока прямо в процессе дойки

Увеличить количество современных методов для контроля качества сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, а также экспертизы генетического — задача, которая стоит перед всем отечественным аграрно-промышленным комплексом. В частности, в молочной отрасли это позволит со временем решить проблему дефицита качественного сырья. Поскольку показатели содержания жира и белка в продукте напрямую влияют на формирование закупочных цен, экспертиза молока — процедура необходимая. Однако зачастую аналитические решения, доступные крупным компаниям-производителям, оказываются не по карману небольшим фермерским хозяйствам. Помощником для них послужит программно-аппаратный комплекс для экспресс-анализа жирности и степени загрязнения сырого продукта, который разработали исследователи Самарского политеха.

Над созданием прототипа нового прибора для анализа молока в Политехе совместно трудятся специалисты лаборатории «Многомерный анализ и глобальное моделирование» кафедр «Химическая технология и промышленная экология» института нефтегазовых технологий и «Радиотехнические устройства» инженерно-технологического факультета. Ученые также тесно сотрудничают с региональным правительством, Самарской областной ветеринарной лабораторией, предоставляющей образцы молока, и областным Центром обеспечения деятельности агропромышленного комплекса.

Начало этим научным поискам положили исследования, связанные с анализом молока, которые вели заведующий кафедрой «Аналитическая и физическая химия» химико-технологического факультета, доктор химических наук Андрей Богомолов и исполняющая обязанности доцента этой кафедры, кандидат технических наук Анастасия Суркова.

В отличие от устаревших малопроизводительных и, более того, вредных технологий, основанных на использовании кислот и щелочей, метод оценки содержания белка и жира в молочных продуктах, предложенный политеховцами, безопасен. Заключается он в применении спектроскопии: исследуемое сырье специальным дозатором наливают в прозрачную кювету (маленькую пробирку квадратного сечения), вставляют ее в прибор-анализатор и начинают облучать пробу молока светом с различными длинами волн видимой и ближней инфракрасной части спектра. Проходя через жидкость, световые волны частично рассеиваются глобулами (маленькими белыми жировыми шариками) и частицами белка. Оставшуюся часть излучения регистрирует чувствительный оптический датчик.

«По результатам экспериментов мы доказали, что оптическая область 400-1100 нанометров, ранее считавшаяся непригодной из-за сильного светорассеяния коллоидными частицами молока, может быть использована для количественного определения жира и белка в сыром продукте, — рассказывает Анастасия Суркова. — Мы долго искали специалистов, которые на основе наших наблюдений могли бы сконструировать сам прибор».

Благодаря сотрудничеству с учеными кафедры «Радиотехнические устройства» удалось создать первый прототип, но прежде чем применять его в молочных хозяйствах и специализированных молочных лабораториях, необходимо провести еще ряд исследований.

«В ходе предварительных экспериментов мы брали образцы гомогенизированного молока жирностью 2,5 и 3,5 процента, — рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры «Радиотехнические устройства» Ильдар Ибатуллин. — Можно уверенно говорить о том, что наш прибор сейчас действительно умеет на основе анализа оптической плотности с высокой точностью оценивать жирность молока».

Еще один важный микробиологический параметр качества молока — соматические клетки (клетки эпителия молочной железы, лейкоциты, эритроциты). Их повышенное содержание может указывать на воспалительный процесс, протекающий в организме животного, а значит, влиять на безопасность употребления продукта. Клетки, вырабатывая такие ферменты, как каталаза, пероксидаза, липаза, разрушают ценные компоненты молока — жиры и белки. Это, в свою очередь, снижает его термоустойчивость, поэтому из сырья нельзя приготовить сыр, творог или масло. Определить уровень содержания соматических клеток можно разными методами, например, подкрашивая и подсчитывая их при анализе или разрушая специальным препаратом оболочки, чтобы вышедшие наружу молекулы ДНК начали связывать частицы молока. Однако эти пути не подходят для экспресс-контроля.

Оперативно и не столь затратно провести анализ качества сырого продукта позволяет то же устройство политеховцев. Исследуя проблему быстрой диагностики заболевания коров, ученые обратили внимание, что в случае болезни дойного животного в молоке повышается концентрация ионов хлора, а они, в свою очередь, снижают электропроводность. Этот параметр возможно измерить кондуктометрическим датчиком проводимости. Он представляет собой два погруженных в жидкость некорродирующих электрода, с помощью которых прибор способен устанавливать сам факт заболевания. Однако концентрацию соматических клеток измерить сложно: хотя в одной капле молока их количество может достигать нескольких десятков тысяч, по цвету и размерам они мало чем отличаются от допустимых частиц молока.

«Мы ищем пути решения этой задачи, методично прорабатывая различные варианты. Диапазон исследований достаточно широк — от изучения спектра поглощения и скорости акустических (ультразвуковых) колебаний до электронномикроскопических исследований, — поясняет Ибатуллин. — Преодолеть эту рутинную часть работы помогают молодые ученые. Это, например, студентка кафедры «Радиотехнические устройства» Алина Паршина, которая участвует в конкурсе «УМНИК». Нам предстоит еще много исследований, которые могут иметь значительный коммерческий эффект.

Сейчас к работе подключилась также аспирантка кафедры «Аналитическая и физическая химия» Юлия Костюченко, которая под руководством профессора Богомолова будет проводить сличительные эксперименты в реальных условиях Самарской областной ветеринарной лаборатории.

Новый прибор создается с использованием отечественных и в основном недорогих электронных компонентов. Анализатор совместим с доильным оборудованием, которое используют российские фермеры, и выглядит как обычная кружка, в дно которой вмонтированы датчики белка, жирности и концентрации соматических клеток. Устройство ставится под пробоотборник, отделяющий в процессе дойки несколько десятков миллиграммов парного молока для исследований.

Сейчас уже созданы отдельные электронные узлы для изготовления опытного образца, само производство приборов планируется развернуть на базе одной из лабораторий Политеха.

«Мы будем увеличивать количество анализируемых данных, — говорит Ильдар Ибатуллин. — В перспективе данные, получаемые с этого прибора, могут стать основой для внедрения в животноводство систем bigdata и искусственного интеллекта. По изученным паттернам можно будет предсказывать влияние различных факторов (включая генетические) на качество молока. Это, в частности, позволит проводить «умную» селекцию и создавать новые породы коров».

Реабилитационные тренажеры, разработанные в СамГМУ, используются в России и странах СНГ

В Самарском государственном медицинском университете Минздрава России разработаны реабилитационные тренажеры на основе технологий виртуальной реальности — аппаратно-программные комплексы ReviVR и ReviMotion. Они позволяют восстановить двигательные функции и значительно увеличить эффект от реабилитации после различных травм, при повреждениях центральной нервной системы и других заболеваниях. Выпуск тренажеров организован на базе Центра серийного производства СамГМУ.

Мультисенсорный тренажер пассивной реабилитации ReviVR широко используется уже не только в российских медучреждениях, но и в странах СНГ — в общей сложности установлено 57 тренажеров. Реабилитацию с помощью ReviVR прошли более 3,8 тыс. пациентов. Тренажер предназначен для восстановления двигательной активности нижних конечностей и шагательного рефлекса, координации движений конечностей. Его используют после инсульта, нейрохирургических операций, спинальных повреждений центральной нервной системы (ЦНС), черепно-мозговых травм, при фантомных болях после ампутаций, рассеянном склерозе, болезни Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваниях.

Во время сеанса реабилитации пациент с помощью VR-шлема погружается в виртуальную среду. Там он гуляет по различным локациям (это может быть, например, парк или лес). Перед собой человек видит виртуального спутника, с помощью которого в мозге подключается работа зеркальных нейронов. В то же время специальные сандалии с пневмокамерами воздействуют на подошвенные рецепторы, имитируя процесс ходьбы.

Приступать к реабилитации, например, после инсульта можно довольно рано — в течение первых 48 часов, даже если пациент находится в лежачем положении. Как показали исследования, тренажер в полтора раза увеличивает эффективность реабилитации после инсульта.

Сейчас ReviVR проходит апробацию в Военно-медицинской академия имени С.М.Кирова (Санкт-Петербург) и филиале №2 НМИЦ ВМТ им. А.А.Вишневского Министерства обороны РФ.

“Специалисты этих учреждений отмечают высокую эффективность применения тренажера в реабилитации пациентов с поражениями центральной и периферической нервной системы, черепно-мозговых, спинальных травм, ампутационными дефектами нижних конечностей, а также лиц с депрессивными расстройствами в результате перенесенных тяжелых эмоциональных переживаний”, — уточнил директор Института инновационного развития (ИИР) СамГМУ Сергей Чаплыгин.

Он также отметил, что специалисты ИИР постоянно работают над совершенствованием выпускаемого оборудования. Например, одна из последних доработок ReviVR — введение дополнительных сценариев с детскими персонажами и расширение размерного ряда сандалий, что позволило использовать тренажер в комплексной детской реабилитации. ReviVR уже начал поставляться в детские медицинские центры.

Второй тренажер активной реабилитации — ReviMotion — используется для реабилитации пациентов с ДЦП, последствиями врожденных патологий, черепно-мозговых травм, острых нарушений мозгового кровообращения и при других заболеваниях. В тренажере применяется оптическая система отслеживания движений реабилитируемого и биологическая обратная связь с аудиальными и визуальными эффектами, а также возможностью решения когнитивных задач.

Тренажер ReviMotion помогает нормализовать произвольные движения в суставах рук и ног, скорректировать координационные нарушения (статическое и динамическое равновесие, ритмичность движений, ориентировку в пространстве) и пр.

Процесс реабилитации для пациента проходит в игровой форме. Он выполняет упражнения ЛФК, повторяя при этом движения за анимированным героем, которого видит на мониторе. Тренажер отслеживает движения человека и регулирует точность и успешность выполнения упражнений. Также ReviMotion может анализировать состояние и эффективность занятий пациента.

Результаты исследований показали, что после применения тренажера в 73% случаев увеличились амплитуда и объем движений в суставах, а также улучшилась синхронность движений. Еще в 27% случаев появлялись новые двигательные навыки, сформировался правильный двигательный стереотип. В 13,6% случаев отмечалось снижение спастичности. В числе других эффектов реабилитации — формирование правильной осанки, увеличение скорости и точности реакций.

Ученые СамГМУ совместно с Институтом инновационного развития разработали также аппаратно-программный комплекс ReviSmell. Это уникальная технология диагностики и реабилитации обоняния, основанная на мультисенсорном воздействии с применением аудио-визуальных и обонятельных стимулов в виртуальной среде.

Программа реабилитации формируется индивидуально. Сначала врач определяет степень нарушения обоняния у пациента, затем подбирает ароматические вещества для обонятельного тренинга с соответствующими сценариями.

ReviSmell помогает восстановить обоняние у пациентов после ринохирургических вмешательств, травматических и воспалительных заболеваний носа и околоносовых пазух, включая постковидный синдром. Также его можно использовать при нарушениях обоняния, связанных с проведением химиотерапии при различной онкопатологии. Разработка уже продемонстрировала хорошие результаты для десятков пациентов.

Последняя разработка специалистов Института инновационного развития СамГМУ — тренажер ReviSide, предназначенный для проведения дыхательных тренингов по релаксации и стабилизации эмоционального состояния. Его можно применять при тревожных расстройствах, панических атаках, нарушении сна, апатии и других состояниях.

Во время сеанса человек визуально отслеживает частоту своего дыхания с помощью биологической обратной связи между датчиком дыхания и анимацией в виртуальной реальности. Перед пациентом стоит задача изменить погодные условия в виртуальной среде, поддерживая нужную частоту дыхания. Она определяется программой индивидуально под каждого пользователя.

Такая тренировка способствует переходу от поверхностного дыхания к глубокому, что приводит к глубокому расслаблению и снятию психического напряжения.

В результате применения тренажера снижается уровень тревожности и психического напряжения, устраняются мышечные зажимы, снижается уровень стресса.