Главная задача больших изменений – появление конкретных разработок, которые помогут стране наладить импортозамещение, добиться технологического суверенитета и стабильно развиваться. И результат уже есть. Рассказываем об интересных научных проектах, которые представили общественности ученые Башкирии в этом году.

Над таким проектом под названием «Смарт-Драйв» работает студент УГНТУ, резидент стартап-студии университета Рустам Кильмаматов. «Это модуль для табло переменной информации. Работать он будет при помощи искусственного интеллекта – на основе психологического анализа обрабатывается информация из различных источников, например, «Яндекс-карты», сторонние API, государственные базы данных, метеостанции. Модуль определяет, какую информацию преподнести для пользователя в определенный момент и как сделать это более эффективно». Молодой разработчик уверен, что эффективное использование искусственного интеллекта при организации дорожного движения позволит повысить концентрацию водителя и снизить количество ДТП. Рустам и его коллега уже показали первую версию проекта и сейчас занимаются его доработкой.

Использовать пластиковые отходы для производства более качественного асфальта предложила команда молодых ученых УГНТУ. Суть разработки заключается в улучшении некондиционных товарных битумов с помощью пылевидного полиэтилентерефталата – отхода производства предприятия «ПОЛИЭФ». До этого отход не использовали как вторичный продукт для производства новых материалов. Помимо экологичности метод удешевит производство битума и сделает его более качественным – об этом говорят результаты исследований. «Планируем сначала помочь действующим дорожно-строительным организациям в производстве качественных асфальтобетонов, а потом и вовсе предложить новую полимерную композицию на основе отходных материалов для полноценной замены современных бутадиен-стирольных термоэластопластов», – рассказал инженер центра водородно-углеродных материалов, аспирант кафедры «Технология нефти и газа» Руслан Япаев.

Современную систему контроля выбросов парниковых газов и оценки поглотительной способности экосистем создают ученые лаборатории климата и мониторинга углеродного следа УГНТУ. Она состоит из высокотехнологичного оборудования, которое обрабатывает большие массивы данных, поступающих в том числе с беспилотников и карбоновых полигонов (это природные территории с определенными характеристиками, которые можно использовать для замеров, а полученные данные масштабировать на другие аналогичные участки). Задача ученых – не только правильно оценить и спрогнозировать ситуацию, но и воспользоваться собранными данными – составить для региона оптимальный комплекс мероприятий по снижению углеродного следа с учетом его экосистем, то есть путь декарбонизации.

Упростить процесс сборки сена и сделать более удобными его транспортировку, хранение и этап кормления домашнего скота предложил молодой изобретатель БГАУ Эмиль Хабибуллин. Свой стартап-проект он назвал «Тюко пресс». Пока заготовка тюков – дело трудозатратное и рентабельно лишь для больших территорий и объемов – нужна тяжелая и дорогостоящая техника. Эмиль предложил облегченную конструкцию для заготовки сена, которая позволит сэкономить трудозатраты на всех этапах. Доступная установка формирует в тюк рассыпное сено и солому. Ее можно оснастить как ручным, так и электрическим приводом. И самое приятное, что стоит такой «Тюко пресс» от 20 тысяч рублей, в несколько раз дешевле импортных аналогов.

Устойчивые к сложным условиям нашего климата и не подверженные заболеваниям сорта сельскохозяйственных растений разрабатывают молодые ученые БГАУ. В 2023 году вуз зарегистрировал в госреестре селекционных достижений новые сорта сельскохозяйственных культур, приспособленных к погодным условиям девяти регионов Уральского округа. Это картофель «Ирендык», лук «Иглинский-2» и клевер «Ванюша». На очереди – горох «Радуга» и пшеница мягкая яровая «Сарра», сейчас они проходят испытания.

Математическую модель регенерации костной ткани разрабатывают ученые и студенты БГМУ. Для этого они создали первичную структуру всего длительного процесса остеосинтеза, который может занимать до трех лет. С помощью математических формул они описывают процессы, происходящие на клеточном и биохимическом уровне. Итогом разработок станет программное обеспечение, рассчитывающее модель взаимодействия имплантата и тканей организма. Оно позволит улучшить разрабатываемые имплантаты и сократить время заживления.

«Когда мне рассказали об этой работе, я поняла, насколько это важно и нужно для развития технологий керамических имплантов. Очень хочется оставить свой след в науке», – говорит студентка четвертого курса педиатрического факультета Элина Мустафина, вошедшая в состав исследовательской группы.

Современные перспективные материалы позволяют сделать так, чтобы имплант со временем полностью сменился собственными тканями человека. Тогда организму и отторгать будет нечего. Ученые БГМУ как раз работают над оптимальным вариантом. Исследователи сосредоточены на производстве керамических биомедицинских имплантов с помощью 3D-печати. Доклинические испытания на клеточных культурах прошли уже 6 тысяч образцов, сейчас идут исследования на животных.

Оригинальные низкотоксичные вещества, превосходящие существующие препараты по эффективности и безопасности, нашли ученые БГМУ. Их конечная цель – разработать базис для российских препаратов «first in class», аналогов которым на сегодняшний день нет. Как рассказала заведующая Лабораторией фармакологии психотропных средств Ирина Никитина, после проведения полного цикла доклинических и клинических исследований молекулы могут стать новыми российскими лекарственными препаратами, которые, с одной стороны, позволят повысить эффективность терапии психических расстройств, с другой стороны, снизят ее стоимость для пациентов благодаря импортозамещению.

Ученые БГМУ разрабатывают биоинженерную роговицу, биометрические органы и ткани с регенеративной целью. Это биоэквиваленты – ткани, по своему строению или функциям максимально похожие на ткань или орган пациента. Их можно будет использовать для восстановления тканей и тестирования потенциальных лекарственных препаратов. «Биопринтинг – относительно молодое развивающееся направление, которое имеет большие перспективы в науке. Мы работаем для того, чтобы все наши научные знания и достижения транслировались в клинику, пациентам», – рассказала заведующая Лабораторией биоинженерии и биопринтинга Светлана Пятницкая.

Генетики из Уфимского университета разрабатывают методы выявления заболеваний на ранних стадиях. Идея ученых заключается в поиске особенностей генетической структуры жителей нашего и других регионов. Исследование позволит найти предрасположенность к тем или иным заболеваниям. Особое внимание ученые уделяют онкологическим патологиям и заболеваниям желудочно-кишечного тракта, психоневрологическим особенностям. Эта работа является важным шагов в направлении к персонализированной медицине, когда разрабатываются методы профилактики и лечения с учетом индивидуальных особенностей пациента.

Обогащенный витаминами и экстрактами лекарственных растений кисель с яблочным пектином разработали в Уфимском университете для работников вредных производств. Кисель обогащает рацион и выводит токсины. «В состав детокс-напитка вошли экстракты растений адаптогенов (лимонника, элеутерококка и левзеи), растений, улучшающих работу печени (экстракты шиповника, расторопши, лопуха, одуванчика), быстрорастворимый крахмал, витаминный комплекс (С, А, РР, Е, В2, В6), L-янтарная кислота, яблочный пектин и другие вспомогательные вещества», – рассказал профессор кафедры биохимии и биотехнологии Института природы и человека УУНиТ Рашит Фархутдинов. Сейчас ученые готовят новый БАД к производству и разрабатывают полезные напитки для спортсменов и мужчин.

В Уфимском университете науки и технологий разработали уникальные датчики на основе фотонных интегральных схем, распознающие опасные вещества. Датчик представляет собой оптический резонатор (колебательную систему) на основе нитрида кремния в виде чипа, в котором свет распространяется по замкнутой траектории в одном направлении. При изменении концентрации вредной примеси меняется длина волны излучения и система фиксирует этот факт. Как рассказал и. о. заведующего кафедрой телекоммуникационных систем Уфимского университета науки и технологий Руслан Кутлуяров, устройство отличается предельно малыми габаритами (до 1 мм), высокой энергоэффективностью, чувствительностью, разрешающей способностью и надежностью.

Экологичный биостимулятор роста растений, заменяющий химические удобрения и уничтожающий болезнетворные бактерии, разработали ученые БГПУ на основе водоросли хлореллы вульгарис. Как рассказала руководитель лаборатории, профессор Лира Гайсина, микроводоросль содержит более 15 тысяч полезных веществ и выделяет гормоны, способствующие усиленному росту растений. Ни одно из многочисленных исследований не выявило негативного влияния хлореллы на человека или окружающую среду. Сейчас биостимулятор проходит испытания в аграрном университете и Башкирском НИИ сельского хозяйства. Уже известно, что в фермах, использующих гидропонику, огурцы с применением хлореллы стали расти на 20% быстрее, а перец – на 40%. В перспективе – вывод продукта на рынок. По подсчетам ученых, производство суспензии в промышленных объемах будет экономически оправданным.