Отчет по договору №14. 741. 36. 0003 о финансировании программы развития


Эффективность использования закупленного оборудования



страница3/6
Дата17.10.2016
Размер0.84 Mb.
ТипОтчет
1   2   3   4   5   6

Эффективность использования закупленного оборудования


Приведем некоторые примеры эффективности использования оборудования, приобретенного из средств Программы.

Кристаллографическая станция Rigaku (комбинированный инструмент для белковой кристаллографии и SAXS-WAXS измерений с микрофокусным вращающимся анодом) представляет собой уникальный инструмент для белковой кристаллографии, закупленный ранее для ФОПФ. Комбинированная система роботизированной кристаллизации белков: система роботизированной кристаллизации белков (NT8 Crystallography от Formulatrix), комплект оборудования для детектирования кристаллов (Rock Imager 1500 с дополнением SONICC от Formulatrix, система для проведения FRAP экспериментов (FRAP от Formulatrix), представляет собой уникальный инструмент для автоматической кристаллизации белков. Волоконно-оптическая система терагерцовой спектроскопии MenloSystems TERA K15 (спектральный диапазон - более 3,5 ТГц) на основе волоконного фемтосекундного лазера (длина волны - 1560 нм, длительность импульса - менее 90 фс). Микроскоп Carl-Zeiss Dynascope для спектроскопии одиночных молекул и «имиджинга», обеспечивающий микроскопию сверхвысокого разрешения в сочетании с микроскопией фотоактивационной локализации и микроскопией спектроскопических изображений. В настоящее время все перечисленное оборудование введено в эксплуатацию и практически на 100 % загружено. Главными системными эффектами являются возможность выполнения НИОКР в России на самом высоком научном уровне, сохранение и приумножение кадрового потенциала лабораторий. Публикации в высокоцитируемых журналах по результатам исследований:



  • Borshchevskiy, G. Büldt, Structural biology: Active arrestin proteins crystallized // Nature 497, 45-46 (2013).

  • V.A. Zenin, Z. Han, V.S. Volkov, K. Leosson, I.P. Radko, S.I. Bozhevolnyi, Directional coupling in long-range dielectric-loaded plasmonic waveguides // Optics Express 21, 8799-8807 (2013).

  • V.L. Semenenko, V.G. Leiman, A.V. Arsenin, V. Mitin, M. Ryzhii, T. Otsuji, V. Ryzhii, Effect of self-consistent electric field on characteristics of graphene p-i-n tunneling transit-time diodes // Journal of Applied Physics 113, 024503 (2013).

  • Ishchenko, E. Round, V. Borshchevskiy, S. Grudinin, I. Gushchin, J.P. Klare, T. Balandin, V. Gordeliy, Ground state structure of D75N mutant of sensory rhodopsin II in complex with its cognate transducer // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 123, 55-58 (2013).

  • D. Kamenskyi, H. Engelkamp, T. Fischer, M. Uhlarz, J. Wosnitza, B.P. Gorshunov, G.A. Komandin, A.V. Pronin, Electrodynamics of the superconducting state in ultra-thin films at THz frequencies // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 87, 134423 (2013).

В 2012 году ФФКЭ было закуплено и введено в эксплуатацию следующее оборудование:



  • Контроллер сканирующих зондовых микроскопов с цифровым сигнальным процессором BL322NNTF (НТ-МДТ). Текущее использование оборудования - реализация сложных методик атомно-силовой микроскопии для исследования сегнентоэлектрических свойств материалов FRAM, и структурных свойств материалов ReRAM;

  • Программно-аппаратный комплекс тестирования полупроводниковых структур на основе характериографа B1500 (Agilent). Текущее использование оборудования - испытания полупроводниковых структур (ReRAM, FeRAM) с ограничением максимальной величины протекающего тока. Этот режим является чрезвычайно важным, так как эти элементы обладают нелинейными вольт-амперными характеристиками и отсутствие ограничения максимального тока может приводить приводит к выходу из стоя тестируемых ячеек памяти в ходе формирования проводящих каналов.

  • Установка магнетронного напыления MagSput 5G4-RF-DC. Текущее использование оборудования - создания стека функциональных материалов новых видов энергонезависимой памяти ReRAM и FeRAM.

  • Аналитический комплекс на основе масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой iCAP-Qc (Thermo Scientific). Текущее использование оборудования - прецизионное определение состава неогранических материалов (диапазон определяемых масс 4-290 а.е.м.) при выполнении работ по заказу проектных компаний РОСНАНО (взаимодействие через Метрологический центр РОСНАНО), а также в режиме центра коллективного пользования.

Системный эффект заключается в формировании замкнутой технологической цепочки (и сопутствующего измерительного оборудования), позволяющего центру коллективного пользования «Нанотехнологии» ФФКЭ выполнять технологические операции, необходимые для прототипирования устройств наноэлектроники, микро- и наносистемной техники. С учетом закупленного ранее по программе развития МФТИ как Национального исследовательского университета оборудования накопленные компетенции позволяют оказывать инжиниринговые услуги в части подтверждения работоспособности научно-технических идей с целью обеспечения прохождения посевной (ранней) стадии инновационного цикла отечественными организациями, занимающихся разработками в области компонентной базы электроники.
За отчетный период на ФПФЭ проведены конкурсные процедуры по закупке квантово-каскадных лазеров инфракрасного диапазона, прецизионных широкополосных детекторов инфракрасного диапазона на основе криогенных сверхпроводниковых наноструктур и другое уникальное научное оборудование, используемое главным образом лабораторией Исследования планетных атмосфер методами спектроскопии высокого разрешения, мониторинга космическими аппаратами и численного моделирования (ИСПАВР), а также научной группой кафедры прикладной физики, выполнявшей НИОКР по заказу ЗАО «СКОНТЕЛ». Это и закупленное в предыдущие годы уникальное оборудование (система прецизионного управления излучением диодных лазеров, многоканальный спектрометр промежуточных частот с общей полосой 5 ГГц и др.) используется в разработке принципиально нового типа спектральных приборов высокого и сверхвысокого разрешения инфракрасного диапазона для применения в космических исследованиях, астрономических наблюдениях и геофизическом мониторинге. Кроме прямых результатов этих работ – публикаций и объектов интеллектуальной собственности - развитие лабораторной базы МФТИ в направлении космического приборостроения позволило получить и системный эффект. В мае-июне 2013 г. МФТИ в составе широкой кооперации успешно прошел отборочный этап и приступил к разработке научной аппаратуры посадочной платформы международного проекта ЭкзоМарс; также МФТИ был включен в цепочку соисполнителей по разработке научной аппаратуры эксперимента «Дриада» по мониторингу парниковых газов с борта Международной космической станции. Благодаря созданному заделу появилась возможность участия в других проектах Роскосмоса, которые обсуждались во время визита в МФТИ В.А.Поповкина 23.05.2013, в конкурсах Минобрнауки России по развитию в МФТИ высокотехнологичного производства совместно с ОАО НПК «Системы прецизионного приборостроения» и других проектах, которые должны обеспечить устойчивость созданных научных коллективов.
В рамках программы НИУ в лаборатории атомно-слоевого осаждения (АСО) кафедры общей химии создан уникальный кластерный комплекс, включающий в себя модуль АСО для роста тонких пленок и покрытий, в том числе нанометрового уровня, с возможностью их in vacuo диагностики на любой стадии роста в аналитическом модуле рентгено-фотоэлектронной спектроскопии с параллельным угловым разрешением (parallel angle resolved XPS (ARXPS). Данное оборудование позволило разработать уникальный АСО процесс получения оксидных слоев с градиентным профилем легирующей примеси, который позволил получить наноструктуры с эффектом многоуровневого резистивного переключения ключевых элементов различных нейроморфных устройств, а также разработать полностью АСО- процесс получения как проводящих слоев (TiN), так и диэлектрических слоев на основе HfO2, HfxZr1-xOy, HfxTi1-xOy, Ta2O5 для разработки МИМ-устройств памяти на новых принципах. Разработанные в лаборатории АСО основы технологии формирования биоактивных покрытий на титановых материалах позволили компании «Конмет», ведущей отечественной компании по производству медицинских имплантатов, начать производство пилотных партий дентальных имплантатов с ускоренной остеоинтеграцией. В результате внедрения в хирургическую практику таких имплантатов инкубационный послеоперационный период до окончательного протезирования должен сократиться ~ в два раза, что позволит говорить о существенном улучшении качества жизни пациентов.

Было закуплено оборудование, позволившее создать на кафедре общей химии современную химико-синтетическую лабораторию. Основное оборудование включает в себя вытяжные шкафы (6 шт.), вакуумные насосы, роторные испарители, мешалки, микроволновой реактор MARS6 и др. Эта лаборатория позволит обеспечить как научные потребности МФТИ в синтезе органических соединений, так и учебные, связанные с дисциплиной «Органическая химия».


В 2013 году ФАКИ завершает укомплектование уникальным научным и технологическим оборудованием, в результате чего формирует свой замкнутый цикл разработки и создания техники нового поколения, позволяющий резко сократить время от научной идеи до ее реализации в практическом применении. Закупленное оборудование позволило выйти на мировой уровень, развить и реализовать накопленный потенциал в приоритетных направлениях развития науки и техники, а также в разработке сложных устройств различной направленности. Выполнение перечисленных выше исследований обеспечило полную загрузку приобретенного ранее оборудования, способствовало накоплению новых фундаментальных и прикладных результатов, обладающих высоким потенциалом коммерциализации. Суммы выполненных в 2013 году контрактов на НИОКТР в несколько раз превышают стоимость приобретенного по программе НИУ оборудования.
В 2013 году ФАЛТ дооснастил высокоскоростную видеокамеру Highspeedstar, закупленную в 2012 году, чтобы использовать ее для проведения исследований в аэродинамической трубе. Аэродинамическая труба оснащена датчиками давления и измерительно-вычислительным комплексом. Совместное использование указанных приборов позволяет проводить исследования высокоскоростных процессов, в т.ч. обтекания различных объектов. В 2013 году с помощью продувки в аэродинамической трубе исследованы процессы, возникающие в условиях горных аэродромов. Эти исследования необходимы для выполнения работ с ОАО «РСК «МиГ» по моделированию посадки самолета в аэропортах, окруженных горами и городскими постройками. В аэродинамической трубе также планируется проведение работ по исследованию аэродинамики автомобилей по заказу ОАО «АвтоВАЗ». Изготовление моделей горного рельефа и автомобилей планируется заказывать в опытно-производственной базе (ОПБ) МФТИ, оснащенной современным производственным оборудованием за счет средств программы развития инновационной инфраструктуры.
За период 2009-2012 в рамках развития научно-учебной и лабораторной базы кафедры общей физики было закуплено оборудования на 23,7 млн. руб. в количестве 800 единиц 131 наименования. Оборудование, закупаемое для учебных лабораторий, по отдельности, не является уникальным, за исключением некоторых позиций. Системный эффект состоит в том, что лабораторный практикум, в котором используется это оборудование со специально разработанными методическими материалами является уникальным, что подтверждается откликами ведущих отечественных и зарубежных ученых. Оборудование дает возможность обучить студентов современным методам проведения экспериментов по оптике, физике полупроводников, гидро- и газодинамике, исследований с помощью гамма-спектрометрии, ультразвука, рентгеновского излучения и многому другому. Системным эффектом использования такого оборудования является современный подход к изучению общей физики и, как следствие, повышение мотивации и уровня подготовки студентов к работе в современной научной лаборатории.




  1. Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал