Научный подход можно применить везде, даже в выборе пиццерии или приготовлении пасты. «Физика рождественской индейки» — так называлась лекция, которую прочитал в МИСиС Андрей Варламов, профессор университета Tor Vergata (Италия) и ведущий научный сотрудник лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы». Встреча проходила в теплой, непринужденной обстановке на втором этаже библиотеки МИСиС. Для участников были готовы чай и кофе с печеньем, а также немало любопытной информации.

Какие процессы происходят при приготовлении рождественской индейки? Как объем куска мяса влияет на время его запекания? Почему русские люди варят макароны дольше, чем итальянцы? Почему согнутая макаронина ломается на 3-4 части, а не на две? Научные ответы на все эти вопросы прозвучали в лекции Андрея Варламова. Слушателям даже предложили взять макароны и провести эксперимент самостоятельно.

Именно так, рассказывая о том, что окружает нас, можно заинтересовать людей наукой. «В молодости мне сказали, что разница между популяризацией науки и обучением — как между импрессионизмом и реализмом. Задача популяризатора — увлечь слушателя, а нюансы и тонкости ему потом разъяснят потом, когда он придет учиться», — вспоминает Андрей Варламов.

«Я сам не выпускник МИСиС, но сейчас я веду проект в этом университете: возглавляю лабораторию сверхпроводящих материалов, и мне здесь очень нравится, — объяснил Алексей Устинов. — И вот меня попросили в доступной форме рассказать вам, чем я здесь занимаюсь».

Тем, кто пришел на лекцию, не только рассказали о сверхпроводимости, но и показали наглядный пример ее работы: магнит, левитирующий над пластинкой из сверхпроводимого материала, охлажденной при помощи жидкого азота. Пока это всего лишь опыты, но в будущем сверхпроводники можно будет применять, скажем, в конструировании поездов на магнитной подвеске.

Рождественские лекции в МИСИС — это цикл встреч, на которых ведущие мировые ученые рассказывали об интересных физических явлениях в увлекательном формате: доступным широкой аудитории языком и на примере объектов, с которыми мы сталкиваемся ежедневно. Завершение цикла выпало на канун католического Рождества, и профессор Александр Мукасьян рассказал собравшимся о «твердом пламени». Ведь горение — это не только тепло Рождественского камина или свет свечи на новогодней елке. Огонь, данный людям Прометеем в виде горящего факела, за долгие века претерпел много различных изменений. И вот уже создано «твердое пламя», которое помогает людям создавать новые наноматериалы.

Во время ставшего уже традиционным чаепития в библиотеке МИСИС Константин Северинов рассказал студентам о современных взглядах на механизмы эволюции. Как различаются эволюционное дерево времен Чарльза Дарвина и в наши дни? В каких условиях обитал наш общий предок LUCA (last universal common ancestor)? Встретила ли митохондриальная Ева Y-хромосомного Адама? Ответы на все эти вопросы можно было услышать на лекции.

«Это очень хорошая идея, особенно если есть чай с плюшками, — пошутил Константин Северинов. — Люди общаются и смотрят на какие-то вещи по-новому. Такого должно быть больше. Важно, чтобы лекции не были специализированными, чтобы на них разные люди приходили. Например, в МИСИС с интересными лекциями можно было бы звать и филологов».

Свое выступление в рамках цикла Рождественских лекций Дмитрий Гольберг, один из самых цитируемых в мире российских ученых по теме материаловедения, начал с рассказа о жизни в Японии и работе в Цукубском Университете. Также профессор напомнил слушателям историю изобретения электронного микроскопа и этапы его усовершенствования вплоть до настоящего времени.

«Принципиальный момент, на который я бы хотел обратить ваше внимание - это возможность использования микроскопа не только традиционным способом, то есть как прибор для увеличения, а его применение в качестве манипулятора, руки - вот новое направление в микроскопии», - отметил Дмитрий Гольберг.

Как рассказал профессор, до 2006 года в мире было мало работ в области изучения свойств наноматериалов при помощи микроскопа, и группа ученого стала одной из первых, кто стал вести серьезные научные исследования в этом направлении.

Кроме того, традиционные способы изучения наноструктур и их свойств были связаны исключительно с поверхностными методами, возможность исследовать материал изнутри отсутствовала, а использование подложки в микроскопе неминуемо вносило погрешность в полученный результат.

В противоположность этому современные электронные микроскопы обладают великолепным пространственным разрешением, которое позволяет изучать электрические, механические, тепловые и оптические свойства наноматериалов, при этом видя все, что происходит внутри наноструктуры. Благодаря усилению специальными приставками, он также фиксирует химические данные. Таким образом, электронный микроскоп дает уникальную возможность полного цикла измерений: структурных, электрических, механических, термических и оптических свойств. Он дает увеличение более чем в два миллиона раз и позволяет увидеть элементы более чем в 1000 раз меньшие по размеру, чем человеческий волос, вплоть до индивидуальных атомов.

Дмитрий Гольберг рассказал об экспериментах с так называемыми материалами будущего - трубок из углерода и из нитрида бора. Первые способны проводить огромные плотности тока с минимальным сопротивлением, и те и другие обладают одной из самых высоких тепловодностей в мире и уникально высоким модулем упругости. При этом вес материала в 5 раз меньше стали, но нанотрубки в 100 раз прочнее. «Трубки были открыты на рубеже 90-х годов, однако до нас никто не изучал их естественную прочность», - прокомментировал профессор.

В библиотеке НИТУ «МИСиС» в рамках ежегодного цикла Рождественских лекций перед студентами и сотрудниками университета выступил старший научный сотрудник ИВМ РАН, профессор Сколковского института науки и технологий Иван Оселедец. Он рассказал о математике больших размерностей, а также рассмотрел многомерные массивы и задачи сверхбольшой размерности, новые математические подходы и алгоритмы, computational science.

Феномен социальных сетей сегодня вызывает особенно много дискуссий. Эксперты всего мира пытаются не просто разгадать загадку популярности глобальных Facebook, Tweeter и ВКонтакте, но и учатся использовать ее для достижения совершенно разных целей, например, для привлечения внимания потребителей к тому или иному продукту, формирования pr-компаний и даже для ведения информационных воин. О том, как и почему Интернет-пространство превратилось в площадку для манипулирования сознанием людей студентам НИТУ «МИСиС» рассказал в рамках цикла Рождественских лекций главный специалист группы информационно-аналитических проектов департамента внешних коммуникаций ГК «Роснанотех» Сергей Леонидович Лурье.

Профессор рассказал об использовании редких металлов в атомной энергетике, военной промышленности, самолето - и вагоностроении, медицине, химии и многих других отраслях.

Редкие металлы сопутствуют повседневной жизни каждого из нас: с их применением изготовлены сотовые телефоны, радиоприемники, телевизоры и электролампы. Памятники из редких металлов не поддаются коррозии и не ржавеют, а небоскребы устойчивы даже к самым сильным землетрясениям.

Ежегодно в мире добывается до 2,5 тыс. тонн золота. Чем больше его запасов в стране, тем уверенней она себя чувствует, тем тверже её валюта. При этом затраты на переработку и получение драгоценного металла ежегодно растут, повышается и его себестоимость на рынке. Удержаться в числе золотодобывающих лидеров становится чрезвычайно сложно.

До 1980 года первое место в этой области занимала Южно-Африканская республика. В лучшие годы на ее земле добывалось до 1 тыс. тонн золота в год. Проблемы начались после прихода к власти Нельсона Манделлы — по стране прокатилась волна забастовок горняков. В итоге ЮАР упал на пятое место в мировом рейтинге.

Сегодня золотодобыча стремительно развивается в Китае: азиатское государство постоянно укрепляет свои позиции. Что же касается России, то тут ситуация остается нестабильной. После распада СССР доходы страны от добычи золота снизились, в частности в связи с «отсоединением» Узбекистана. На возобновление отечественного производства потребовалось немало времени, однако по заверению профессора Стрижко сегодня оно вновь «набирает обороты».

«В России добывается 10-15 тонн золота в год, и мы выходим на твердый показатель, — отметил Леонид Семенович. — Кроме того, у нас есть возможности роста и есть два больших неосвоенных месторождения — это Наталкинское месторождение в магаданской области и Сухой лог в Иркутской области».

Еще одним важным преимуществом нашей страны, которое позволит остановить рост цен на золото, является структура добычи металла: до 30 % получают из россыпи. Кроме того, продолжается освоение передовых технологий обработки, применяются кучные методы выщелачивания, позволяющие быстро «увидеть» чистую прибыль и вложить ее в развитие основного производства, автоклавное выщелачивание и др.

Действенным решением в вопросе увеличения объемов добычи золота по мнению Леонида Стрижко должно стать освоение новых месторождений.

«Месторождений в России очень много, но пока добывать в них золото очень сложно. Надо прокладывать дороги, электричество, решать транспортные вопросы», — подчеркнул эксперт.

В завершение лекции профессор ответил на вопросы аудитории. Дискуссия получилась очень оживленной. Участие в ней принимали как нынешние студенты, магистранты и аспиранты Леонида Семёновича, так и его бывшие выпускники.

Как правило, в принятии управленческих решений присутствуют в различной степени три момента: рациональность, суждение и интуиция. В основе решений, базирующихся на суждении, лежат знания, осмысленный опыт прошлого и здравый смысл. Рациональные решения основаны на методах экономического анализа. Если ориентироваться только на интуицию, то можно оказаться заложником случайности.

Что такое надежность? В чем ее основа и почему она так важна? Что влияет на надежность? Что такое надежность человека, имущества, процесса и системы? Как повысить надежность в принятии решений? Насколько применение методологии может гарантировать правильность принятого решения и какова роль человека в этом процессе?

На эти и многие другие вопросы на лекции ответил Ян Йираско, поделиться примерами конкретных ситуаций и рассказал об эффективных подходах, применяемых в компании «Северсталь».

Сергей Мухин рассказал о квантовой природе информации и связанной с этим потенциальной информационной емкостью Вселенной, о максимальном количестве битов, которое может содержать кусок Вселенной, пропорционально его энтропии. Профессор произвел оценку скорости движения границы знаний, которая доступна во Вселенной, и сравнил ее величину со скоростью вычислений всех современных компьютеров планеты Земля. На лекции также обсудили и другие интересные проблемы, связанные с характером научного подхода к получению новых знаний и его обусловленностью законами квантовой механики.

В рамках ежегодного цикла Рождественских лекций профессор Сергей Прокошкин не только рассказал о передовом направлении мировой науки о материалах: сплавах с памятью формы, но и представил уникальные разработки на их основе, включая медицинские устройства для проведения малоинвазивных операций, созданные учеными университета совместно с австралийской компанией «Endogene».

Сергей Дмитриевич рассказал, что в МИСиС разработан уникальный наноструктурированный биосовместимый сплав на основе никелида титана, который находит применение в ряде инновационных продуктов для сердечно-сосудистой области медицины. Сегодня мировая хирургия движется в направлении неинвазивности, или малоинвазивности, которое подразумевает минимальную травматичность тканей при аналогичной или даже большей эффективности лечения.

Неинвазивные методы значительно снижают риск смертности. Их использование также позволяет сократить срок выздоровления прооперированного человека: с 1,5 месяцев до недели, уменьшает затраты на послеоперационный уход за пациентом в 2-3 раза.

Университет и компания разработали уникальный степлер и умные клипсы, позволяющие «сшивать» кровеносные сосуды без обширных разрезов. Небольшие скобки после нажатия кнопки на степлере автоматически поддерживают чётко зафиксированное положение. Это происходит за счёт постоянной температуры в человеческом теле, на которую они запрограммированы. Удаляют скобки путем их небольшого охлаждения. Внедрение подобных технологий даст возможность не прибегать к остановке сердца пациента на время операции.

Сплавы с памятью формы - это функциональные материалы, обладающие способностью восстанавливать свою форму даже после большой деформации, магнитного воздействия, нагрева или охлаждения. Способность к восстановлению прежней формы у таких материалов превышает потенциал обыкновенных материалов на 1-2 порядка. В основе уникального эффекта лежит обратимое изменение кристаллической решётки при термоупругом мартенситном превращении.

Недавно минуло 50 лет с тех пор, как Теодор Мейман создал первый в мире лазер. За это время лазеры прошли огромный путь от уникальных установок, которыми могли похвастаться самые передовые научные лаборатории в мире, до серийно выпускаемых приборов, используемых в связи, индустрии, медицине, шоу, в военных приложениях, ну и в научных исследованиях, разумеется. Сегодня лазеры перекрывают диапазон длин волн от нанометров до долей миллиметра, мощности от нановатт до петаватт, длительности импульсов от фемтосекунд до нескольких лет, размеров от десятков микрон до сотен метров, цены от центов до миллиардов долларов. Однако в основе всего этого многообразия лежат общие физические принципы генерации и усиления лазерного излучения.

Возможности привычных металлов, сплавов, керамических материалов и т.п. на современном уровне развития технологий практически исчерпаны, для дальнейшего развития человечеству необходимы новые материалы с улучшенными свойствами. Уникальные параметры прочности, электронной и тепловой проводимости делают наноматериалы незаменимыми для создания новых сверпрочных и суперлёгких конструкций, электронных схем и различных устройств, используемых в быту.

Но как узнать какой наноматериал наиболее пригоден для каждого конкретного применения?
На помощь приходит современный электронный микроскоп, способный не только различать индивидуальные атомы и дефекты в материале при разрешениях до долей нанометра, но и испытывать материалы при различных условиях нагружения, заряда, лазерного и теплового воздействия. Все эти эксперименты продемонстрированы на лекции.

15 февраля 2013 г. чистое предрассветное небо Южного Урала озарилось ослепительно ярким шаром, который спустя короткое время взорвался в небе над г. Челябинском. Через несколько минут после взрыва поверхности земли достигла мощная взрывная волна, удар которой повредил ряд зданий и выбил стекла в тысячах квартир, сотнях магазинов и школ г. Челябинска. Практически сразу стало понятно, что это вызвано не техногенной катастрофой, а входом в атмосферу и последующим взрывом крупного небесного тела (метеороида), который получил впоследствии название «Челябинск».

В докладе детально описана эволюция метеорита «Челябинск». Приводятся оценки массы, хронология траектория падения, химический и фазовый состав метеоритного вещества. Проведен анализ падения известных метеоритов и построены модели разрушения метеорита в атмосфере. Приведены результаты исследования фрагментов Челябинского метеорита методами оптической и сканирующей электронной микроскопии, рентгенофлуоресцентного энергодисперсионного микроанализа, рентгеноструктурного анализа, магнитометрии и спектроскопии комбинационного рассеяния света. Полученные данные позволяют отнести большинство изученных метеоритов к классу обыкновенных хондритов типа LL5.

За последние пол века основополагающие наблюдения о природе вселенной были сделаны с помощью радиоприёмников. Помехи дальней радиосвязи указали на то, откуда мы пришли и что за мир нас окружает. А сверхпроводящие детекторы приблизили нас практически к квантовому пределу радио чувствительности и рассеяли многие туманности. Мы обсудим развитие астрофизики и роль инструментов на основе сверхпроводящих датчиков.

Прогресс современных исследований в магнетизме основан на изучении и использовании в новых технологиях наноразмерных магнитных материалов:

нульмерных (наночастицы), одномерных (микро и нанопровода, нанотрубки) и двумерных (тонкие магнитные пленки и наноэлементы). В докладе будут рассмотрены недавние достижения в теории суперпарамагнитных наночастиц и перспективы их применения в биомедицине (магнитная гипертермия), проблемы сверхплотной записи информации, связанные с преодолением суперпарамагнитного предела, а также проблемы создания чувствительных сенсоров магнитного поля и сенсоров механических напряжений на основе эффекта гигантского магнито-импеданса в аморфных ферромагнитных микропроводах.

Современная электроника основана на структурах металл-оксид-полупроводник (полевых транзисторах), размеры которых уже приближаются к 10 нанометрам. Дальнейшее уменьшение структур и интеграция элементов в электрические схемы без серьезного нарушения функциональности вызывает серьезные трудности. Другая проблема - значительное энергопотребление, связанное с тепловыделениями при переключениях полевых транзисторов. В связи с этим становится актуальным вопрос: что придет на смену полупроводниковой электронике?

Ученые из различных областей физики отвечают на этот вопрос по-разному. Предлагаются решения на основе металлических туннельных структур (одно-электронных транзисторов), спиновых (спинтронных) устройств, использующих собственный магнитный момент электрона вместо его заряда, наноструктур на основе отдельных кластеров и молекул (молекулярная электроника) и другие решения, основанные на самых современных открытиях фундаментальной физики. В настоящей лекции делается короткий обзор всех этих направлений. Основное внимание уделяется перспективам сверхпроводниковой цифровой и квантовой электроники, бурно развивающейся в настоящее время в России и за рубежом.

Однослойные углеродные нанотрубки (ОУНТ) представляют собой уникальное семейство материалов, обладающих замечательными химическими и физическими свойствами. Данная работа посвящена краткому обзору синтеза ОУНТ аэрозольным методом. Поскольку ОУНТ, синтезированные этим методам, практически не содержат аморфный углерод и другие нежелательные углеродные примеси, то продукт может быть использован непосредственно в том виде, в котором он покидает реактор. Показана возможность получения однородных пленок из ОУНТ, синтезированных аэрозольными методами, и их потенциальные применения в прозрачной, гибкой и эластичной электронике. Автор надеется, что в скором будущем это найдет свое широкое применение в продуктах на высокотехнологическом рынке микроэлектроники.

Дана общая классификация дефектов кристаллов. Рассмотрены особенности строения дефектов и их влияние на структуру и свойства материалов.

Аддитивное производство (Additive Manufacturing, AM) - новаторская технологическая концепция, активно разрабатываемая во всех постиндустриальных странах с начала нынешнего века. Её принцип состоит в том, что готовые функциональные изделия и поверхности создаются, послойно добавляя материал, например, наплавляя или напыляя порошок, добавляя жидкий полимер или накладывая композит. Фактически данная концепция представляет современную компьютеризированную форму технологий нанесения покрытий. Концепция призвана дополнить традиционное субтрактивное производство, основанное на удалении первичного материала (например, такие процессы, как фрезеровка, точение).

Наиболее известные из AM-технологий: Стереолитография (SLA); 3х мерная печать (3D printing) , FDM–процесс (послойное наложение полимера); Лазерное спекание/плавление (SLS/SLM). Области применения селективного лазерного плавления металлического порошка: биомедицина, авиация и космонавтика, точная механика, изготовление пресс-форм и т.д.

Обзор охватывает последние (2013-2015 гг.) достижения в области синтеза новых материалов методом горения. Лекция посвящена анализу как традиционных подходов получения материалов, в режиме горения, так и новым направлениям, таким как совмещение искрового плазменного спекания и самоподдерживающихся реакций, получению нано пленок и другие. Особое внимание уделено горению в наноструктурированных системах: наноструктурные композиционные частицы, реакционные нанофольги, нанотермиты. Рассмотрен метод горения растворов с точки зрения получения материалов для применения их в области катализа, суперконденсаторов, а также энергетических установок, работающих на солнечной энергии. Также обсуждается возможности метода синтеза горением для получения 2-D кристаллов, в том числе графена. На основе приведенного анализа и с учетом состояния в области современного материаловедения проанализированы перспективные направления развития в области синтеза материалов горением.

Продолжающaяся миниатюризация электронных приборов (до нескольких атомных слоев материалов в современных полевых транзисторах) требует хорошего понимания основных физических и химических процессов для осуществления точного контроля над процессами их изготовления.

Одноэлектронный туннельный транзистор (ОТТ) является одним из наиболее перспективных сверхминиатюрных приборов, характеристики которого прямо связаны с его размерами. В ОТТ перенос носителей заряда через устройство контролируется Кулоновской зарядовой энергией наноразмерного «острова», туннельно связанного с электродами истока и стока и электростатически связанного с затвором. Кулоновский барьер EC= e2/2C (где e- элементарный заряд), контролируемый затвором ОТТ, обратно пропорционален общей ёмкости устройства, С, в связи с этим для преодоления тепловых флуктуаций (EC>kBT) емкость должна быть очень мала (<3 aФ для работы при комнатной температуре). Столь малая емкость достижима только в наноструктурах с размерами менее 10 нанометров. В то же время, для получения хороших показателей одноэлектронных транзисторов толщина туннельных переходов не должна превосходить всего лишь несколько атомных слоев, при этом качество этих слоев критически влияет на работу транзистора. Например, наличие дефектов в диэлектрике многократно увеличивает шумы в ОТТ, а неоднородное осаждение диэлектрика приводит к резкому изменению его выходных характеристик.

В докладе будут представлены экспериментальные результаты, полученные на ОТТ с туннельными переходами в которых использованы несколько комбинаций состава металл-диэлектрик-металл. Ультратонкие (толщиной порядка 1 нм) диэлектрики (SiO2, Al2O3, Si3N4), получены методом стимулированного плазмой осаждения атомнотонких слоев, а металлические наноструктуры, образующие ОТТ, выполнены методами электронно-лучевой литографии и химико-механической полировки. Таким образом, с одной стороны, исследования процессов образования ультратонких слоев диэлектрика а также методов их последующей обработки позволяют существенно улучшать характеристики приборов (что является необходимым условием для широкого применения ОТТ), а с другой - исследование характеристик ОТТ позволяет сделать выводы о процессах роста и формирования туннельно-прозрачных диэлектриков. В докладе будет показана первостепенная важность влияния границ раздела в туннельных переходах металл-диэлектрик-металл и химических окислительно-восстановительных процессов во время их образования.

Поиск новых противоопухолевых препаратов является актуальной задачей современной медицины, биологии, химии. Множественная лекарственная устойчивость опухолей, общая токсичность, низкая селективность и специфичность химиотерапевтических препаратов являются важными факторами препятствующим благополучному лечению онкологических заболеваний. Использование наночастиц металлов в качестве платформ для доставки химиотерапевтических агентов позволяет преодолеть указанные проблемы. В докладе будут рассмотрены примеры использование наночастиц металлов и их оксидов для терапии и диагностики онкологических заболеваний.

На лекции представлены примеры самых значимых экспериментальных и теоретических научных работ, выполняемых в области исследования поведения материалов в экстремальных условиях. Полученные результаты помогают человечеству не только создавать новые материалы с необычными свойствами, но и познавать планету, на которой мы живем.

Изучение поведения материалов в экстремальных условиях сверхвысоких давлений и температур — одна из областей работы профессора Игоря Абрикосова. С помощью мощного суперкомпьютера Cherry, расположенного в НИТУ «МИСиС», его научная группа проводит теоретическое моделирование научных исследований.

Так, в конце 2015 года расчеты группы ученых из НИТУ «МИСиС» и исследователей из Франции с помощью моделирования на суперкомпьютере полностью опровергли классическую теорию геомагнетизма и образования магнитного поля Земли. Работа ученых-теоретиков создала прецедент — отзыв журналом Nature ранее опубликованной статьи.

Углерод — уникальный химический элемент. Благодаря высокой прочности и разнообразию С-С связей углерод может существовать в виде разнообразных аллотропных модификаций. Два аллотропа углерода — графит и алмаз — известны человечеству с глубокой древности. Трудно найти два других материала, которые так же имели бы одинаковый химический состав, но настолько же различались по физическим свойствам (цвет, прочность, электро- и теплопроводность и др.). Еще большее разнообразие физических свойств было обнаружено в относительно недавно открытых наноразмерных аллотропах углерода — фуллеренах, углеродных нанотрубках и графене. Исследования углеродных материалов находятся на переднем крае современной науки и были отмечены двумя Нобелевскими премиями за последние 20 лет.

В лекции будет рассказана история открытия различных углеродных наноматериалов, рассмотрены их основные физические свойства и обсуждены перспективы их применения в различных областях, таких как электроника, фотовольтаика, композитные материалы, медицина и пр.

«Данная лекция посвящена описанию наиболее интересных и волнующих достижений минувшего года в области наноструктур и нанотехнологии. Я расскажу о недавно синтезированных структурах, не имеющих аналогов в реальном «большом мире», который мы видим невооружённым глазом. Опишу новые эффекты, которые могут существовать только на наноуровне, при этом позволяющие получить необычные, ранее считавшиеся нестабильными, наноструктуры. Я затрону исследования нашей лаборатории, и расскажу о наиболее интересных результатах, полученных нами в последнее время. Также в лекции будут описаны применения наноструктур в сегодняшней жизни и прогнозы их использования в ближайшем и отдалённом будущем».

Управление индивидуальными состояниями элементарных частиц открывает новые технологии, порой невероятные для больших ансамблей частиц. Так квантовая криптография использует тот факт, что квантовое состояние одиночного фотона, как элементарной частицы не может быть полностью охарактеризовано посредством одного измерения. Более того если производить неразрушающие измерения, то возможно поставить верхний предел на объем информации получаемы наблюдателем в зависимости от степени искажения состояния одиночного фотона. Это делает фотон идеальным запечатанным конвертом для передачи информации. В результате чего родилась квантовая криптография, которая гарантирует секретность передачи данных на уровне законов физики, а ее вычислительной мощности стороннего наблюдателя, как это происходит при нашем ежедневном использовании интернета. В лекции я расскажу не только основы квантовой криптографии, но и то, как она вышла из лабораторий в плоскость практического применения, какие при этом возникают технологические сложности и как они решаются.

Novel materials can drastically change our human life style as exemplified for steels developed around 1850 and plastic synthesized in 1947. When we focus on metallic materials, it is well known that all metallic alloys, which have been used for several thousand years, consist of a crystalline structure with three-dimensional long periodic atomic configuration. In such a situation, novel bulk metallic materials without periodic atomic configuration on a long range scale were synthesized for the first time by copper mold casting process in 1989 and has been named as bulk metallic glasses. The bulk metallic glasses have been formed in a variety of alloy systems by various casting processes in a bulk form with a thickness up to 80 mm and exhibit various unique characteristics due to the liquid-like nonperiodic structure. As unique characteristics which cannot be obtained for conventional crystalline metallic alloys, one can list up high strength, low Young's modulus, large elastic strain, high fatigue strength, high fracture toughness, high corrosion resistance, high wear resistance, low friction coefficient, low solidification shrinkage ratio, good precise castability, good nanoinprintability, high surface smoothness, high reflection ratio, lower melting temperature, easy homogeneous mixed liquid etc. By utilizing the simultaneous achievement of their characteristics, bulk metallic glasses have been used in our human life and their total sailing money is estimated to reach as large as about 20 billion US dollars in 2016.

Физика в начале XXI века переживает фазу исключительно быстрого развития, сопоставимую лишь с эпохой формирования базовых концепций теории относительности и квантовой механики. Вслед за открытием бозона Хиггса следует обнаружение гравитационных волн. Многие открытия, однако, формулируются на языке, трудно понимаемом даже специалистами смежных направлений. Нобелевская премия по физике за 2016 год присуждена Майклу Костерлицу, Дэйвиду Таулессу и Данкану Холдейну «за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи». За этой формулировкой стоит целый круг удивительных, в основном, магнитных явлений, теоретически исследованных Нобелевскими лауреатами. Важная роль в развитии этого направления принадлежит многим знаменитым ученым, пионером среди которых был советский физик Вадим Березинский. Предлагаемый слушателям краткий обзор эффектов, принадлежащих области низкоразмерного магнетизма, включает описание спин-пайерлсовского перехода, бозе-эйнштейновской конденсации магнонов, модели Шастри-Сазерленда, концепции Холдейна и топологического перехода Березинского-Костерлица-Таулеса. Каждое из предсказанных в теории явлений получило экспериментальное подтверждение. Опираясь на эти эксперименты можно приблизиться к пониманию наиболее интересных событий, происходящих на переднем крае науки.

Профессор Юлия Горелик работает в сердечно-сосудистом подразделении в национальном институте сердца и легких в Имперском Колледже Лондона. В своих исследованиях она использует метод сканирующей ион-проводящей микроскопии (СИПМ) для изучения функциональных свойств и топографии живых клеток и тканей. Профессор Горелик усовершенствовала метод СИПМ для измерения локализации ионных каналов и рецепторов, сжатия, ритма и динамики кальция кардиомиоцитов, что позволяет изучать условия, приводящие к аритмии и сердечной недостаточности, на культивируемых клетках сердца и тканях. Недавно она разработала комбинацию СИПМ и метода резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET) для исследования структуры пространственных β2-адренорецепторов (Science, 2010).

Андрей Игоревич Голутвин в увлекательном формате рассказывает о том, как физики в ЦЕРНе ищут ответы на фундаментальные вопросы природы в мире элементарных частиц, какие новые эксперименты сейчас обсуждаются, и почему сегодня так важно использовать достижения в материаловедении и компьютерных технологиях уже на стадии планирования эксперимента. В лекции будут приведены несколько примеров таких совместных проектов между международной коллаборацией SHiP в ЦЕРНе и НИТУ «МИСИС» по развитию технологий радиационно-стойких полупроводниковых детекторов и кристаллических сцинтилляторов, а также по проектированию большой системы электромагнитов с использованием холоднокатаной электротехнической стали. В заключении лекции профессор Голутвин рассказывает о необходимости применения методов машинного обучения в этих исследованиях.

Использование аддитивных технологий — один из ярчайших примеров того, как новые разработки и оборудование могут существенно улучшать традиционное производство. Аддитивные технологии производства позволяют изготавливать любое изделие послойно на основе компьютерной 3D-модели. Такой процесс создания объекта также называют «выращиванием» из-за постепенности изготовления.

«Если при традиционном производстве в начале мы имеем заготовку, от которой оптом отсекаем все лишнее, либо деформируем ее, то в случае с аддитивными технологиями из ничего выстраивается новое изделие. В зависимости от технологии, объект может строиться снизу вверх или наоборот, получать различные свойства».

Аддитивные технологии изготовления деталей — добавляющие потому, что материал по мере изготовления изделия добавляется, хотя не всякие технологии добавления материала можно назвать аддитивными, а только те, которые создают объект послойно на основе трехмерной компьютерной модели.

К преимуществам аддитивной технологии можно отнести не только произвольность формы изготавливаемых изделий и их качество, но и возможность моментальной передачи цифровых моделей в любую точку мира, что позволяет при необходимости сразу организовать их локальное производство в мировых масштабах.

В России проводятся исследования в области лазерной стереолитографии — процесса изготовления трехмерных изделий из фотополимерных материалов по специальной программе под воздействием света. Кроме того, Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН вместе с Институтом трансплантологии и искусственных органов РАМН ведет поиск возможностей использовать лазерно-информационные технологии для выращивания из биосовместимых нанопорошков биологических тканей, а в будущем — искусственных органов.

Лазерные технологии нашли применение в онконейрохирургии и кардиохирургии, офтальмологии.

Изучение экономики региона Лёвена на конкретном примере

Empa — место, где начинаются инновации

Моделирование будущего преобразования энергии в Европе и влияние на спрос газа

Мы — современники изменения парадигмы развития науки: от узкоспециализированного знания и отраслевой экономики к слиянию наук и конвергенции технологий.

В своей лекции Михаил Валентинович рассказывает, как возник новый научно-технологический уклад, основанный на объединении нано, био-, информационных, когнитивных и социогуманитарных (НБИКС) наук и технологий. Он объяснит, что стратегическая цель НБИКС конвергенции — создание антропоморфных технических систем, подобных конструкциям, создаваемым живой природой. Лекция об исследованиях в этой области, которые идут полным ходом в уникальном «Курчатовском НБИКС-центре».

С момента создания в 1960 г. Теодором Мейманом первого лазера одно из магистральных направлений физики лазеров – гонка за сверхсильными полями, т.е. за рекордной интенсивностью излучения в фокусе. Сразу стало понято, что у лазеров здесь нет конкурентов ни со стороны микроволнового излучения, ни со стороны некогерентных источников света и более коротковолнового излучения. Буквально за несколько лет своего существования лазеры продемонстрировали свои преимущества, достигнув интенсивности 1014Вт/см2. Однако последующие 20 лет интенсивность практически не росла. Причина этого плато заключалась в том, что лазерные усилители достигли своего предела, связанного с лучевой прочностью лазерных сред. Другими словами, при попытке дальнейшего масштабирования вместо усиления лазерное излучение разрушает сам усилитель. Таким образом, неразрешимое противоречие заключалось в том, что, с одной стороны, для усиления импульс должен черпать энергию из среды, т.е. распространяться в среде, а с другой стороны, импульс сам эту среду разрушает.

Решение этой проблемы – предложенная Жераром Муру и Донной Стрикланд в 1985 году концепция получила название CPA (Chirped Pulse Amplification) – усиление чирпованных импульсов. Это позволило достичь интенсивности более 1022 Вт/см2 . Лекция посвящена истории этого открытия, его влиянию на развитие физики в течении последних 30 лет, а также тому, какими исследованиями заняты физики сегодня на пути к интенсивности лазерного излучения 1024 Вт/см2 и более.

Философские корни стратегии. История стратегической мысли. Выдающиеся стратеги и их вклад в теорию стратегирования. Соотношение стратегии, прогнозирования и планирования. Стратегическое мышление. Этапы разработки стратегии. Этапы реализации стратегии. Стратегическое управление.

Мировая энергетическая революция. Как изменится энергетический сектор до 2050 года? Какой будет его структура? Энергосистемы со 100% долей возобновляемых источников энергии. Прогнозы потребления нефти, газа и угля. Глобальное потепление и климатическая политика – идеология «энергетического поворота». Экономика ВИЭ. Планы развития ВИЭ в России.

Материалы для энергетической трансформации. Столкнутся ли солнечная, ветровая энергетика, электротранспорт, системы хранения энергии с дефицитом ресурсов/материалов?

«Использование магнетизма для записи и хранения информации имеет длинную историю. Информация может храниться в некоторых магнитных материалах в виде ориентации намагниченности. Все начиналось с записи на стальную проволоку еще на рубеже XIX – XX веков. Первая энергонезависимая магнитная память с произвольным доступом (MRAM) была разработана в начале 50-х годов. Трехмерная ячейка памяти состояла из намагниченных тороидов (кольцевых сердечников), нанизанных на проволоки, натянутые в направлениях x, y и z, плюс индуктивно связанная четвертая проволока для считывания. В то время тороиды имели внешний диаметр около 2 мм. Развивалась также запись на магнитной ленте, жестких и гибких дисках. Растущие требования к объему памяти стимулировали рост плотности записи на жестких дисках на восемь порядков величины за последние 50 лет; площадь, занимаемая одним битом, уменьшилась соответственно. Это потребовало непрерывного повышения качества и надежности магнитных материалов диска и головок чтения и записи.

Открытия гигантского магнитосопротивления (ГМС) в 1988 году и туннельного магнитосопротивления (ТМС) в 1995 году означали прорыв как в научном смысле, так и в развитии технологии магнитной записи. Последней новинкой в мире MRAM являются перпендикулярные магнитные туннельные переходы (pMTJ), содержащие два вертикально намагниченных ферромагнитных электрода, разделенных сверхтонкой пленкой диэлектрика, в первую очередь, MgO. Этот прибор не имеет движущихся частей, информация записывается и считывается электрическим током.

В своей лекции я дам краткий обзор физических принципов, лежащих в основе различных типов магнитной памяти, а также расскажу о наиболее многообещающих разработках последних лет в этой области».

Тайное всегда становится явным: к вопросу — публиковать или засекретить? История открытия и развития твердых сплавов и синтетических алмазов.

Лекция посвящена историческим аспектам открытия и развития, а также современному состоянию твердых и сверхтвердых материалов, включая твердые сплавы и синтетические алмазы.

Твердые сплавы системы WC-Co, открытые в Германии в начале 1920-х гг., являются примером успешного коммерческого проекта по разработке, патентованию и внедрению одного из первых в истории металлокерамических композиционных материалов. Результатом их открытия стали революционные изменения в различных отраслях промышленности, в связи с чем в тридцатые годы прошлого века цена 1 г. твердого сплава на Западе превышала стоимость 1 г. золота. Будут представлены исторические материалы по созданию и развитию твердых сплавов в СССР, включающие примеры засекречивания ряда революционных технологий, разработанных Советскими учеными, которые были «переоткрыты» на Западе спустя десятилетия.

Синтетические алмазы были впервые получены при сверхвысоких давлениях на фирме ASEA (Швеция) в 1953 г., но все результаты были засекречены. В связи этим, пальма первенства досталась фирме General Electric (США), на которой синтетические алмазы были получены годом позже, поскольку результаты были запатентованы и затем опубликованы в журнале NATURE.

Алмазные пленки были впервые получены осаждением из газовой фазы при атмосферном давлении в СССР в 1960-х гг. прошлого века, но все результаты были в то время засекречены. В связи с этим, приоритет в данной области до сих пор оспаривается Российскими, Американскими и Японскими учеными.

В лекции освещено современное состояние промышленного производства высокотехнологичных твердых и сверхтвердых материалов, включая газофазное осаждение гигантских монокристаллов алмаза для технических и ювелирных областей применения.

Сегодня мы живем в мире Больших Данных (Big Data). Быстро растущие в
этом мире потоки внешней и внутренней информации постоянно переориентируют
приоритеты научного анализа как функцию времени.
В каком направлении развивается в наши дни мониторинг в науках о Земле и
окружающей среде? Каковы сегодняшние приоритеты сбора, накопления и
распознавания знаний в Больших Данных, получаемых современными системами
наблюдений Земли? Какие задачи мы решаем – те, что можем сегодня решить или
те, которые нужно решать?
Не находимся ли мы в ситуации, когда будучи внутри необъятного мира
Больших Данных, требующего постоянных ресурсов для его охвата, мы
концентрируем усилия на том, что лежит на поверхности? Иными словами, видим
ли мы «лес» Больших Данных за его «деревьями»?
Попытке продвинуться в ответах на эти и другие важные вопросы систем
Больших Данных и системного анализа посвящена эта лекция.
Большие Данные – это гигантская система, характеризующаяся тем, что ее
информация удовлетворяет принципам больших значений четырех V (4V-principal):

1. Volume (Объем)
2. Velocity (Скорость)
3. Veracity (Достоверность, точность)
4. Variety (Разнообразие).

4V-система имеет неисчислимое количество (континуум) объектов и связей
между ними. Неподготовленному исследователю трудно определить с чего начать и
как построить во времени и пространстве этапы исследования Больших Данных. На
помощь здесь приходит системный анализ.

Триумф Стандартной Модели полностью состоялся в 2012 году после открытия бозона Хиггса в экспериментах на Большом Адронном Коллайдере в ЦЕРН. Стандартная Модель успешно описывает почти все экспериментальные данные, но в то же время, нам хорошо известны «большие» вопросы, на которые эта теория не даёт ответов.

В 2019 году начинается работа комиссии по выработке стратегии развития физики элементарных частиц в Европе. В своей лекции я попытаюсь дать свою, очень персональную, оценку возможности реализации будущих проектов, которые сегодня обсуждаются в ЦЕРН.

Достижение сингулярности, о которой говорят техновизионеры, как момента в человеческой истории, когда интеллект машины превысит интеллект человека сейчас отдалено от нас всего лишь на несколько десятков лет. Мы, как биологический вид, приходим к ситуации, когда мы можем оказаться не единственным разумным видом на нашей планете, а возможно и в целой вселенной.

Взаимодействие между людьми никогда не было простым. Взаимодействие людей с машинами, превосходящими человека по своим способностям, будет чрезвычайно сложным. Эволюция не сделала человека готовым к таким испытаниям и мы даже представить себе не можем, что значит вести диалог с цифровым собеседником, который мгновенно знает о нем намного больше того, чем человек готов рассказать о себе. Идея теста Тьюринга в том, чтобы проверить может ли компьютер общаться также как человек. Можем ли мы считать, что тест Тьюринга пройден и уже остался в прошлом или прохождение этого ultimate challenge является стрельбой по движущейся мишени? Что будет, когда этот тест все-таки будет пройдет?

Современная медицина требует все более совершенных методов исследований.
В рамках новогоднего цикла «Рождественские лекции» в НИТУ «МИСИС» профессор Имперского колледжа Лондона Юрий Корчев расскажет об удивительных возможностях сканирующей ион-проводящей микроскопии – метода, с помощью которого современная медицина может изучать биохимические процессы.

Совместно с коллегами профессор Корчев разработал особую методику, которая позволяет наблюдать живые процессы в отдельно взятых клетках. К примеру, внутриклеточно измерить уровень pH, наблюдать за активными формами кислорода, синтезом АТФ в клетках меланомы, в одиночных нейронах в срезах мозга и даже в кардиомиоцитах. Применение технологии позволяет на принципиально новом уровне развивать современные способы изучения, ранней
диагностики и лечения различных патологий.

Доктор Райнхард Лааг расскажет об 500-летней истории обработки металла в Рудных Горах, где расположен завод Ауэрхаммер, дальнейшем развитии старейшего промышленного предприятия Саксонии в диджитализированном будущем, и как решаются на вызовы процессов промышленного развития в глобализированном мире.

Лекция я на английском языке с синхронным переводом.

В честь 204-го дня рождения Ады Лавлейс, первого в мире программиста, Эрик Ван Хервиджнен расскажет о том, что послужило толчком к творчеству этой необыкновенной женщины, которая создала работу, опередившую ее на 150 лет.

Интеллект Ады сформировался в то время, когда наука и романтизм были тесно переплетены, и ее достижения были не только результатом влияния современников, но и интеллектуальными способностями девушки.

Период ранней индустриальной революции был временем расцвета романтической литературы. Отчасти благодаря именно ей в этот период свое развитие получила и наука. Случившаяся в британской аристократии девятнадцатого века, эта история может вдохновить нас своими яркими личностями. Она также проиллюстрирует нам, насколько важны для научного прогресса финансовые вложения.

Лекция на английском языке с синхронным переводом.

Перовскиты – это новый тип солнечных элементов. Алексей Тарасов расскажет о реальном прорыве в ультралегкой фотовольтаике и о том, как перовскиты сочетаются с кремнием.

В мире в настоящий момент производится более 100 ГВт солнечных мощностей в год, при этом порядка 95% - это классические кремниевые технологии. Тонкопленочные солнечные элементы занимают не более 5%, что связано с технологическими недостатками. При этом они обладают очень яркими перспективами. За 10 лет развития перовскитных солнечных элементов КПД выросло с 3,8% до 24,2%. По соотношению мощности к весу перовскиты – чемпионы в области солнечной энергетики. Они могут быть полупрозрачными, тонкими, легкими, работают при низких температурах, идеально сочетаются с кремнием. Семь компаний в мире уже планируют начать выпуск тандемные батареи с перовскитами. Россия обладает сильными позициями в этом направлении.

Квантовые технологии сегодня — одно из наиболее перспективных и бурно развивающихся научно-технологических направлений. Разработки в области квантовых технологий — это сверхмощные квантовые компьютеры, защищенные коммуникации с использованием квантовой криптографии, а также высокоточные квантовые сенсоры. Квантовые компьютеры уже сейчас начинают решать задачи, которые непосильны для классических суперкомпьютеров. Является ли это превосходство окончанием эпохи классических вычислений?

Более двух тысяч лет рождественская звезда является символом новогоднего праздника. А как устроены звезды и почему у большинства из них есть свои планетные системы? Что нам известно сегодня о происхождении Вселенной и ее эволюции до наших дней? Как устроена Галактика и каково ее место среди сотен миллиардов галактик нашей Вселенной?
И, наконец, в этой лекции прозвучит ответ на самый новогодний вопрос: есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе? И что известно науке о том, есть ли другая жизнь во Вселенной?

Основные элементы лыжных видов спорта, таких как горные лыжи, сноубординг, беговые лыжи, прыжки на лыжах с трамплина, будут рассмотрены с точки зрения физики. Понимание физических механизмов, лежащих в основе эффективного катания на лыжах, позволяет новичкам быстрее освоить новые виды спорта, а спортсменам улучшить свои результаты.

В лекции обсуждаются вопросы:

- Какой снег лучше: атмосферный или искусственный

- Горные лыжи: форма и материалы

- Предельная скорость в скоростном спуске

- Сопротивление воздуха и сопротивление снега

- Повороты, карвинг, выбор оптимальной траектории в слаломе

- Техника сноубординга. Горные лыжи или сноуборд?

- Беговые лыжи: классический ход vs коньковый ход. Роль смазки

- Прыжки на лыжах с трамплина. Скорость в момент отрыва; форма траектории; дальность прыжка

- Подъемная сила при прыжке с трамплина

В лекции освещены важные вопросы профессионального становления будущих инженеров и принципы влияния инженерной этики на цивилизационный прогресс в условиях современного высокотехнологического развития.

В качестве примеров этических дилемм рассмотрен широкий круг тем: от споров за авторство изобретений и неприкосновенности интеллектуальной собственности до борьбы с безответственным применением технологий, которые стали источниками техногенных катастроф и аварий.

Также Леонид Вайсберг ответит на вопрос: почему без учета этических принципов в развитии технологий невозможно сделать окружающий нас мир удобным, комфортным для жизни человеческого сообщества.

Гиперболлоид инженера Гарина из романа Алексея Толстого стал реальностью! Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах в Гамбурге, построенный с решающим научным и финансовым участием России, готов к покорению Оливинового Пояса фундаментальной науки и уникальных технологий. Работы ведутся днем и ночью, не прекращаясь даже на Рождество и Новый Год.

Знаете ли вы, что пиковая мощность нашего лазера равна средней мощности Братской ГЭС, а вспышки света, генерируемые мегаустановкой, по своей продолжительности на много порядков величины короче вспышек молний? Трудно представить себе все возможности, которые открылись сейчас для проведения уникальных научных экспериментов для ученых всего мира. Если же это интересно для вас - добро пожаловать на эту Рождественскую лекцию!

Группа Джона Мартинеса из Google сообщила миру о достижении квантового превосходства: созданный ими квантовый процессор Sycamore за 3 минуты 20 секунд решил задачу, на которую аналогичный классический процессор потратил бы 10 тысяч лет.

Создалась ситуация, сходная с Рождеством 1940 года, когда первый в мире компьютер Алана Тьюринга взломал код непобедимой «Энигмы» - шифровальной машины люфтваффе. Рождество 2019 - последнее классическое Рождество нашей цивилизации. Квантовые взломщики уже потирают руки, банкиры и дипломаты хватаются за голову: классическая криптография побеждена. Как уберечь мир от квантового разбоя? Зачем на крыше дома Коммуны водрузили китайский телескоп? Об этом и многом другом расскажет Алексей Кавокин.

Открытие графена определило появление нового класса материалов - двумерных кристаллов. Тем не менее графен занимает особое место ввиду уникальности его электронных свойств. В графене обнаружены новые типы квазичастиц, которые подобны безмассовым релятивистским частицам.

В лекции рассказывается об истории открытия графена, которая иллюстрируется некоторыми физическими эффектами, которые были в нем обнаружены.

Актуальность происходящего на наших глазах изменения климата делает эту тему чрезвычайно популярной. По этому поводу считают своим долгом высказываться не только специалисты, но и люди весьма далекие от науки. Поэтому появилось много откровенных спекуляций и мифов о причинах глобального потепления, о роли в этом процессе энергетики, о возможности предотвратить катастрофические последствия. В лекции подчёркивается существование естественных причин изменения климата, дан анализ основных закономерностей развития энергетики, излагаются сведения о том, как на самом деле складываются отношения энергетики и климата, даны прогнозы на ближайшее будущее.

В НИТУ МИСИС нобелевского лауреата Алексея Абрикосова помнят не только за его вклад в мировую науку. В 1975-1990 годах ученый заведовал кафедрой теоретической физики МИСИС, которая позднее была преобразована в кафедру «Теоретической физики и квантовых технологий». Среди его многочисленных заслуг перед университетом — привлечение молодых специалистов, организация лаборатории изучения новых сверхпроводящих материалов и руководство ее деятельностью, создание курса лекций по электронной теории металлов и сверхпроводников.

В своей лекции профессор Андрей Андреевич Варламов, главный научный сотрудник Института сверхпроводимости и инновационных материалов (Италия), расскажет о биографии выдающегося физика-теоретика, его открытиях и научном наследии, а самое главное — поделится собственными воспоминаниями о работе с ученым.

Лекция пройдет онлайн, будет доступна прямая трансляция.

«Вода является lingua franca, то есть универсальным языком жизни на нашей планете и главным растворителем, которым Природа пользуется в своём синтезе. Собирая сложные органические молекулы, ученые, как правило, идут путём, далеким от основанного на воде биосинтеза. Вода редко применяется в качестве основного растворителя в органическом синтезе, потому что большинство органических веществ в ней не растворяются. Результатом общепринятого Аристотелевского постулата о том, что «вещества не реагируют, не будучи растворенными», явилось то, что фундаментальные процессы, протекающие на разделе водной среды и органической фазы, оказались практически не изученными (в отличие от многочисленных гомогенных реакций, протекающих в водной среде).

Наши исследования в этой области начались 15 лет назад, когда мы с коллегами впервые обратились к органическому синтезу «на поверхности воды» и выявили несколько реакций, которые особенно удачно протекают в водных эмульсиях и суспензиях. Наш интерес к гетерогенным водным реакциям постепенно привёл к пониманию, что размер вступающих в реакцию капель имеет значение не только потому, что, тем самым, увеличивается площадь поверхности, но и потому, что во взаимодействии водных и органических фаз важную (и до сих пор плохо понимаемую) роль играют мельчайшие водяные капли, покрытые слоем тех органических веществ, которые и вступают в реакции друг с другом. Таким образом, сама поверхность воды может выступать в роли катализатора химических реакций, влияя на их селективность и скорость протекания».

«Ученому-химику трудно заниматься биологией по двум причинам.

Во-первых, потому, что наукой вообще заниматься трудно. Для того чтобы придумать то, что не придумали другие, нужно очень стараться, радоваться своим идеям и тут же их хоронить. От этого, действительно, можно прийти в отчаяние, так как большую часть времени хорошие ученые тратят на бесперспективные вещи, и постоянно видят, что другие их обгоняют. Очень редко им удается вырваться вперед, и тогда действительно происходит БОЛЬШАЯ НАУКА.

Во-вторых, химики абсолютно НИЧЕГО НЕ ПОНИМАЮТ в биологии и им приходится тяжело в квадрате, так как они всю жизнь работают в области, в которой ничего не смыслят, и массу времени тратят на то, чтобы в этом разобраться. Когда им начинает казаться, что они уже в чем-то разобрались, выясняется, что настоящие биологи придумали массу нового, и снова химикам все становится совсем непонятно. Так продолжается снова и снова.

Однако, реалии современной науки таковы, что без конвергенции научных дисциплин невозможно движение вперед. И поэтому, подобно смелому и наивному Фродо Бэггинсу, химики покидают свой «уютный химический дом» и отправляются в путешествие в неизведанные и опасные биологические просторы. Путешествие длинною в жизнь, из которого они, как правило, уже не возвращаются.

Чтобы пояснить свою мысль, я расскажу вам три Рождественские истории, каждая из которых началась более тридцати лет назад и до сих пор не закончилась.
Первая история о роли макрофага в процессе передачи генов.
Вторая о том, как полимеры могут помочь преодолеть множественную лекарственную устойчивость при лечении рака.
А третья о том, что самое страшное в раке может быть не сама раковая клетка, а то, что ее окружает.

В каждом случае я постараюсь пояснить, какие выводы из этого может извлечь настоящий химик».

Какие проекты в экосистеме НТИ признаны технологическим прорывом 2020? Кто в уходящем году смог преодолеть технологические барьеры и сделать рывок? Какие решения стали явлением на российском или мировом рынке? Какие проекты по итогам 2020 года могут являться признанным технологическим бенчмарком для других игроков? Какими достижениями российских технологических компаний мы можем гордиться?

Приглашаем вас узнать это 25 декабря на церемонии награждения лучших проектов экосистемы НТИ, которая предварит традиционную Рождественскую лекцию Дмитрия Пескова о вызовах и возможностях цифрового и технологического развития на период до 2035 года.

Глобальные тренды и наши собственные национальные интересы ставят перед авиационной отраслью амбициозные задачи, которые потребуется решить уже к 2030-2040 гг. Предстоит радикально снизить вредное воздействие на окружающую среду, а также повысить безопасность полетов. Данные вызовы требуют инноваций, прежде всего в области создания интеллектуальных технологий управления на всех уровнях, разработки альтернативных видов силовых установок и энергоносителей. Потребуются новые аэродинамические и конструктивно-силовые схемы. Все эти новые технологии предстоит не просто развить, а объединить и отработать в составе перспективного облика авиации будущего.

Рождество и Новый год с детства устойчиво ассоциируются в нашем сознании с запахом мандаринов. В кожуре мандарина содержатся эфирное масло, фитонциды, каротиноиды, витамины, антиоксиданты и другие ценные вещества. Молекулы этих веществ распространяются в воздухе, диффундируют и достигают наших центров обоняния. По законам диффузии распространяются атомы и ионы в твердых телах, люди, растения и животные на планете, финансовые потоки, вирусы в компьютерных сетях и во время пандемии и т.д. В лекции будет рассказано, как «широко простирает диффузия руки свои в дела человеческие».

Зарождение жизни тесно связано с таинственными процессами, которые приводят к возникновению функциональных наноструктурированных материалов из смесей молекул. Каким образом мы можем раскрыть это таинство молекулярной самосборки? Какие дары волхвов нам нужны для исследования этих процессов и образующихся супрамолекулярных структур?

В России в год науки открыт глубоководный нейтринный телескоп в озере Байкал. Почему ученые так любят эту загадочную частицу - нейтрино, как охотятся за ней, при чем тут лед и вода? Поговорим об этом. В заключение обсудим загадку космических супер-коллайдеров, разгоняющих массивные частицы практически до скорости света и рождающих нейтрино.

ХХ век и в значительной степени ХХI век как в научном плане, так и геополитическом определялся развитием ядерных и радиационных технологий. Фундаментальный период ядерных наук перешел в оружейный с открытием нейтрона и нейтронно-индуцированного деления тяжелых ядер, что легло в основу создания ядерного оружия. Одновременно создавались и технологии мирного атома. Чем же сейчас живет и какие важнейшие прикладные задачи решают ядерные науки - ядерная химия, радиохимия, ядерная физика, радиохимическая технология, радиобиология и пр. Это конечно же новые технологии ядерного топливного цикла, решение проблемы объектов ядерного наследия, развитие ядерной медицины. Эти вопросы и будут освещены в лекции.

Профессиональные размышления учёного и генерального конструктора, имеющего 50-летний опыт результативной научно-технической деятельности в дополняющих друг друга областях (металлургии лазерных технологических процессов сварки и обработки, создании лазерных технологических и специальных комплексов, создании средств робототехники и технической кибернетики космического, воздушного, наземного и водного базирования, ракетно-космической техники различного целевого применения и пр.) затрагивают важную, трудную и очень интересную сферу жизнедеятельности человека. Это деятельность в экстремальных и агрессивных для человека ситуациях, а зачастую в условиях полной неопределённости.

В рождественской лекции будут затронуты вопросы полноты знаний об окружающей нас среде, включая Космос, понимания происходящих в природе явлений и процессов. Будут проанализированы целесообразность и конкурентоспособность технических средств, создаваемых в космонавтике, а также возможные сценарии её развития в будущем.

Можно ли увидеть устройство материального мира? Разглядеть атомы и молекулы, узнать, как они организуются в кристаллы или аморфные массы? Что это видение дает нам понять о поведении материалов в различных условиях и процессах? Как его использовать, чтобы расширить возможность инженерных решений и технологий, от медицинских методов лечения до способов извлечения, передачи и хранения энергии?

Александр Корсунский расскажет об использовании и развитии методов микроанализа материалов, проиллюстрирует понятие «механическая микроскопия», и объяснит, при чём тут Роберт Гук со своим законом упругости.

Ученые всего мира занимаются поиском решения одной из сложнейших задач современной медицины – успешной терапией онкологических заболеваний. К 2030 году онкология станет определяющей среди тяжелейших проблем здоровья человека, опередив болезни сердца и сосудов. Наиболее серьезными среди них являются злокачественные образования головного мозга – глиобластомы. В рождественской лекции пойдет речь о различных видах векторных контейнерных систем нанометрового диапазона, которые применяются для создания своеобразных систем доставки диагностических и лекарственных препаратов непосредственно в пораженные клетки. Подобные системы, отличающиеся высокой избирательностью, открывают очевидные перспективы, способные помочь человечеству в борьбе с тяжелым недугом.

Конкуренция в сфере высокотехнологичного материального производства не оставляет места на рынке для компаний, неспособных к эффективной реализации новейших достижений науки и техники в соответствующей предметной области. Концепция нового продукта должна быть доведена до потребителей в виде изделия в кратчайшие сроки с минимально возможными затратами и с наилучшими условиями использования этого продукта потребителями при удовлетворении спроса. Ключевой принцип в программах разработки изделий в аэрокосмической отрасли – это «Всё должно работать с первого раза».

Современные цифровые технологии, представляющие собой программные комплексы с системами искусственного интеллекта 3-го поколения, позволяют интегрировать существующие предметные знания и новейшие разработки, программы и реализацию процессов испытаний продуктов в различных условиях их применения, формирование систем для эффективной эксплуатации продуктов и развития соответствующего рынка.

Такие сквозные комплексные технологии основаны на интеграции процессов разработки в виртуальной и в материальной средах. При этом производительность разработчиков увеличивается на порядок, а реализация идей и систематическое совершенствование продукта превращается в непрерывный процесс.

Как быть, если нет денег, но очень хочется сделать другу подарок на Рождество? Заложить основы новой науки!

Как теория плотных упаковок получила первый в истории грант на исследования?
Почему полиморфизм погубил экспедицию покорителя Южного полюса Роберта Скотта и привел к отзыву фармацевтических препаратов? Как фундаментальные вопросы симметрии связаны с шампанским и причем тут стереохимия? Почему Дэн Шехтман не сдавался, даже когда весь мир и лауреаты Нобелевской премии против? В итоге были сломлены вековые традиции и дано новое определение кристалла.

Эта лекция о кристаллографии – науке, которая дала миру самое большое количество Нобелевских лауреатов и самого молодого обладателя Нобелевской премии.

Успехи в медицине и изменение образа жизни привело к значительному увеличению продолжительности жизни. Но вместе с этим увеличивается число людей с нейродегенеративными заболеваниями. Не смотря на долгую историю изучения этих заболеваний, все они по-прежнему неизлечимы. Изучение механизмов возникновения и развития патологии необходимо для развития как новых терапевтических направлений, так и клеточных технологий для их лечения. В лекции мы рассмотрим современное представление о патологии болезни Паркинсона, Альцгеймера и лобно-височной деменции, а также обсудим возможные перспективы их лечения.

Лекция посвящена изучению строения и динамики Земли. Недра Земли недоступны для человека – Кольская сверхглубокая скважина длиной 12262 м, что до сих пор является мировым рекордным достижением. Это совсем немного по сравнению с радиусом Земли (6400 км), поэтому неудивительно, что о глубинах Земли мы знаем меньше, чем о ближнем космосе. В связи с недоступностью, основную роль в геофизике играет интерпретация данных наблюдений с помощью физико-математических моделей (т.е. косвенные методы). Цель лекции – показать, как из попыток объяснить данные наблюдений рождались идеи, развитие которых определило лицо современной геофизики, отдать дань таланту и целеустремленности замечательных учёных, открывшим новые, неизвестные прежде геофизические горизонты. На фоне современных достижений формулируются и нерешенные до сих пор проблемы.

Наш мир состоит из атомов, различные свойства и взаимодействия которых приводят ко всему многообразию окружающих нас веществ. Почему атомы водорода и кислорода так распространены во Вселенной? Что заставляет их объединяться в молекулы Н2О? Почему образуются кристаллы и как они растут? Почему кристаллы имеют форму многогранника? Как и зачем живые организмы управляют ростом кристаллов? В Рождественской лекции Артём Ромаевич ответит на все эти вопросы.

Лекция будет посвящена нескольким существующим теориям и вопросам, связанным с сезонностью респираторных заболеваний. Куда прячутся вирусы в межэпидемический сезон? Почему мы чаще болеем респираторными вирусами, когда становится холодно? Как влияет температура на стабильность и распространение вирусов? Как меняется сопротивляемость нашего организма в холодное время? И, конечно, что делать, чтобы болеть меньше.

Традиционным символом Нового года является вечнозеленая Ель. В древности зелёные хвойные деревья, к которым было благосклонно Солнце, считались символом вечной жизни. Именно поэтому родилась традиция украшения дома веточками ели, когда наступал день зимнего солнцестояния.

Что лежит в основе известного принципа «Зимой и летом стройная, зеленая была»? Как современная наука разгадывает тайны Природы, используя их для прорывных открытий и создания новых технологий? Как устроены и что умеют вечнозеленые молекулы-хромофоры и почему за работу с ними присудили 9 Нобелевских премий?