Открытые лекции по материалам

 Послания Президента Чувашской Республики

Н.В.Федорова  Государственному Совету республики

в  ходе  недели студенческой науки

 

 

Хроника недели студенческой науки ЧТТПиК

 

16-17 марта 2010.  Открытые лекции по материалам  Послания Президента Чувашской Республики Н.В.Федорова  Государственному Совету республики  в студенческих группах № 25, 26, 50, 51.

 

Дайджест выступлений студентов.

 

1.  Кириллова Алена и Николаева Екатерина (студентки 3 курса группы № 09-ТТО-310 технологического отделения). Тема лекции «Нано - технологии, что это такое?»

 

Нано-технологии – это технологии, оперирующие величинами порядка нанометра. Это ничтожно малая величина, в сотни раз меньше длины волны видимого света и сопоставимая с размерами атомов. Термин «нано - технологии» предложил японец Норё Танигути для описания процесса построения  новых объектов и материалов при помощи манипуляций с отдельными атомами. Нанометр- одна миллиардная часть метра.

Рисунок гоночного автомобиля размером с молекулу. Спустя почти полтора века повторить подвиг героя «Левши» Николая Лескова смогли американские нано - технологи. Ученые из Техаса создали наноавтомобиль в 50 тысяч раз меньше диаметра человеческого волоса.

 

 

2.  Локтева Анна (студентка 3 курса группы № 09-ТТО-310 технологического отделения). Тема лекции «Развитие и использование конвергентных и информационно - коммуникативных технологий».

На наших глазах происходит мегатехнический сдвиг в развитии цивилизации. Появились новые инфо-, био-, нано- и прочие технологии, которые взаимодействуя  друг с другом, начинают трансформироваться в сложную метасистемную целостность. Ключевым фактором этой «сборки» являются так называемые «конвергентные технологии», т.е. такие технологии, которые опираются на использование научных достижений в различных областях знаний. Например, компьютерные чипы, изготавливаемые из биоматериалов. В результате появления таких технологий наблюдается общий процесс конвергенции – процесс становления синергийно связанного технологического кластера или NBIC -  процесс (по первым буквам технологических областей: N – нано-;  B – био-; I-инфо-; C-когно).

 

3.  Виноградов Дмитрий (студенты 2 курса группы № 09-ТТО-311). Тема лекции «Альтернативная энергетика – возобновляемые природные энергоресурсы».

 

Человечество  тысячелетиями  пользуется традиционными источниками энергии, такими как: теплоэнергетика, ядерная реакция (АЭС), тепловые двигатели, гальванические элементы. При этом задумываясь об использовании альтернативных источников энергии: энергия ветра, энергия воды,  энергия солнца, водородная енергетика, геотермальная енергетика, биотопливо.

Ветроэнергетика  -  бурно развивающаяся отрасль. Так в конце 2009 года общая мощность всех установленнях  ветрогенераторов составила 157 гигаватт. Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием деятельности солнца.

 Гидроэнергетика - отрасль энергетики, которая использует в качестве источника энергии  энергию водного потока. Почти вся гидравлическая энергия представляет собой одну из форм солнечной энергии и поэтому относится к возобновляемым природным энергоресурсам.

Солнечная энергетика. Непосредственное использование солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов.

Водородная энергетика. Направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии

Геотермальная енергетика. Производство электроэнергии и тепловой энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли.   Относится к альтернативным источникам энергии, возобновляемым энергетическим ресурсам.   В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температур кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности иногда проявляя себя в виде гейзеров.

Биото́пливо. Это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои. Существуют также проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов. В современных условиях экономического развития Чувашии крайне важно уделять особое внимание внедрению технологий, уменьшающих зависимость страны от импорта углеводородных носителей, обеспечивающих стабильное развитие страны и сокращение бедности сельского населения.  В связи с этим особую актуальность приобретает внедрение в сельскохозяйственное производство биогазовых технологий.  Переработка органических отходов сельскохозяйственного производства в биогазовых установках с целью получения биогаза и экологически чистых высокоэффективных удобрений является той технологией, которая позволяет за счет собственных ресурсов (органических остатков растениеводства и животноводства) восстановить деградированные сельскохозяйственные угодья, повысить урожайность сельскохозяйственных культур, улучшить социальные условия сельского населения и, что особенно важно, уменьшить выбросы в атмосферу планеты основного парникового газа – метана.

 

 Васильев Алексей (студент 2 курса группы № 09-ТТО-311).  Тема лекции «Биотехнологии».

Биотехноло́гия — наука, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продукты их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Биотехнологии находят применение в следующих отраслях промышленности:

Ø      химическая и фармацевтическая промышленность

Ø      продукты питания и вкусовая промышленность

Ø      промышленная очистка стоков, отходов и отработанных газов

Ø      оборудование для исследований в области естественных наук и медицины

Ø      развитие, сбыт и консультирование в области биотехнологических приборов и оборудования

Ø      Биотехнологическую промышленность можно разделить на три направления: 'Красная» биотехнология' — производство биофармацевтических препаратов (протеинов, ферментов, антител) для человека, а также коррекция генетического кода.  Речь идет об исследовании наследственного материала, в
частности генома человека, разработке новых методов диагностики и
терапии, а также о создании новых медикаментов и вакцин на
биотехнологической основе.

 

Ø      «'Зелёная» биотехнология' — разработка и внедрение в растительные культуры генетически модифицированных организмов. Решает задачи выделения из естественной среды и культивирования полезных микроорганизмов, синтеза биологически активных соединений и веществ растительного, животного или бактериального происхождения, создания сельскохозяйственных растений устойчивых к болезням, сорнякам, вредителям, стрессовым факторам (засухе, заморозкам, недостатку света и т.д.).

 

Ø      «'Белая» биотехнология' — производство биотоплива, ферментов и биоматериалов для различных отраслей промышленности. Белая биотехнология охватывает область химической промышленности. Задачей белой биотехнологии является производство субстанций, таких как, например, спирт, витамины, аминокислоты, антибиотики или ферменты с учетом требований сохранения ресурсов и охраны окружающей среды.

 

Перспективы биотехнологий в Чувашии.

1. На территории Чувашской Республики в Вурнарском районе на базе ОАО «ВЗСП» (Вурнарский химический завод) запущен проект по созданию новых производств биохимических средств защиты растений.

2. Инновационные центры в области биотехнологий и здравоохранения.

3. Технико-внедренческая зона «ХимЭкоЗон», производство биоэтанола.

4. Производство биодизеля из масляничных культур (полный замкнутый цикл)

5. Производство  древесных гранул.

6. Биотехнологический парк по призводству биодобавок «Биопарк»

 

Биотехнологии в пищевой промышленности Чувашии.

Инновационные заделы и собственные изыскания пищевых промышленных предприятий республики, позволяют ежегодно выпускать на рынок более 10 наименований новых полезных продуктов с биодобавками.  В основном – это хлебопекарные предприятия, но есть и инноваторы в молочной индустрии.

 

 

 Царегородцев Андрей, Назаров Евгений (студенты 2 курса группы № 09-ТТО-311). Тема лекции «Нанотехнологии».

 

Нанотехнологии – это междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования практических методов исследования, анализа и синтеза, а так же методов производства и применении продуктов с заданной атомарной структурой путем контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

В 1931 году немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создали эле кронный микроскоп, который впервые позволил исследовать нанообъекты.

В 1968 году Альфред Чо и Джон Артур сотрудники научного подраздления американской компании Bell разработали теоретические основы нанотехнологии при обработке поверхностей.

1974 год. Японский физик Норио Танигучи  ввел в научный оборот термины «нанотехника и нанотехнология», которым предложил назвать механизмы размером менее одного микрона, способы их создания.

1986 год. Нанотехнологии стали широко известны всему миру. Американский футуролог Эрик Дрекслер опубликовал книгу в которой предсказывал, что нанотехнология в скором времени начнет активно развиваться. Сферы применения нанотехнологий:

1. Медицина. Наномедицина подразумевает исправление, генетическую коррекцию и контроль биологических систем человеческого организма на молекулярном уровне, используя наноустройства, наноструктуры и информационные технологии.

 2. Роботехника. Нанороботы – роботы созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функцией движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. С 2006 года в рамках проекта Robo Cup (по футболу среди роботов) появилась номинация «Nanoqram Cometition», в которой игровое поле представляет из себя квадрат со стороной 2.5 мм. Максимальные размер игроков ограничен 300 мкм.

 3. Компьютеры и микроэлектроника. 15 октября 2007 года компания Intel заявила о разработке нового прототипа процессора, содержащего наименьший структурный элемент размерами примерно 45 мн. Жесткие диски. Питер Грюнберг и Альбед Ферт открыли  CMR – эффект, позволяющий производить записи данных на жестких дисках  с атомарной плотностью информации.

 

 Олаева Алена (студентка 2 курса, группы № 09-ТIО-311 торгового отделения). Тема лекции «Нанотехнологии».

 

Что такое нано? «Нанос» (по – гречески -  карлик), ощзначает «одна миллиардная доля». Один нанометр (1 нм) - одна миллиардная доля метра (10-9м). Как представить себе такую короткую  дистанцию? Проще всего это сделать с помощью денег: нанометр и метр соотносятся по масштабу как копеечная монета и земной шар.

Если бы рост человека вдруг уменьшился до нанометра, мы могли бы играть в футбол отдельными атомами! Толщина листа бумаги казалась бы нам тогда равной... 170 километрам.

«Нано» + «технологии». Нанотехнологии - это способы создания наноразмерных структур, которые придают материалам и устройствам полезные, а иногда просто необыкновенные свойства. Нанотехнология позволяет поместить частицу лекарства в нанокапсулу и точно нацелить на пораженную болезнью клетку, не повредив соседние.

В нашей стране нанотехнологии впервые были упомянуты в официальных документах в марте 2002 года. 18 ноября 2004 года Правительство РФ одобрило первую «Концепцию развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологии на период до 2010 года». Президент РФ 24 апреля 2007 года подписал Президентскую инициативу «Стратегия развития наноиндустрии», а уже 19 июля того же года был принят Федеральный закон о создании Российской корпорации нанотехнологии (РОСНАНО). В 2007 году государство выделило более 130 миллиардов рублей на обеспечение работы корпорации. Всего же на нанотехнологическое направление запланировано в федеральном бюджете около 180 миллиардов рублей - огромные средства, сопоставимые с полным объемом финансирования науки. Теперь важнейшая задача - создать условия для роста частных инвестиций в наноиндустрию.

 

 Арбатова Ольга Васильевна, преподаватель иностранных языков. Тема  лекции «Нанопрограмма в Чувашской Республике».

22 августа 2007 года на рассмотрение членов Кабинета Министров Чувашской Республики был представлен проект подпрограммы «Развитие в Чувашской Республике био- и нанотехнологии», разработанный Министерством промышленности и энергетики.

Партия «Единая Россия» называет такие проекты «фабрики мысли». Такие «фабрики» должны интегрировать образование, науку и производство в конкретных регионах, городах и муниципалитетах.

В докладе была дана оценка имеющегося в республике научно-технического задела и предпосылок к   созданию новых высокотехнологичных отраслей. Это более 50 НИОКР, проводимых ВУЗами, расположенными на территории Чувашии, около 20 % из которых находятся на стадии коммерциализации, 17 инновационных проектов, готовых к венчурному инвестированию на сумму более 200 миллионов рублей.

По минимально допустимому сценарию к 2010 году на российский рынок выйдет 9 инновационных продуктов, конкурентоспособных по цене и качеству по отношению к импортным аналогам, потребляемым в настоящее время на российском рынке. К 2020 году таких производств планируется не менее 30.

Для достижения цели - позиционирования Чувашии на мировом рынке высокотехнологичной продукции построена модель «четыре к четырем». Ее базисом является виртуальный кластер, объединяющий науку, образование и практику.

Модель состоит из 4 разделов - генерация знаний, разработка технологий, коммерциализация и введение в хозяйственный оборот новых технологий, трансфер технологий и поддержка.

По каждому разделу модели разработаны конкретные мероприятия. В частности, реализация мероприятий первого раздела «Генерация знаний» позволит к 2010 году создать республиканскую систему подготовки кадров для высокотехнологичных отраслей. Уже в 2007 году открываются новые специализации на базе Чувашского госуниверситета «Физика наноструктур», на базе Чувашского государственного педагогического университета - «Бионанофармацевтика» и «Бионанотехнологии», на базе Волжского филиала МАДИ - «Оборудование и технологии по новым композиционным материалам».

По разделу «Разработка технологий» по заранее определенным приоритетам будут концентрироваться финансовые ресурсы, как республиканские, так и федеральные, внебюджетные.