«Оптическая ловушка» или «пинцет» прибор очень сложный – на нано-уровне с помощью лазерных лучей происходит захват и перенос атомов в нужное место. Уникальность такой технологии связана с тем, что частицы клетки настолько хрупкие, что обычным способом их перемещать нельзя, она просто разрушится. А с помощью лазерных технологий это стало возможно. За создание такой «ловушки» американский ученый, а также 12-ый министр энергетики США Стивен Чу получил Нобелевскую премию по физике в 1997 году. А ученые всего мира получили новый инструмент для изучения функции генов, молекул ДНК и других нано-кирпичиков нашего организма.

В институтах Уральского отделения Российской Академии Наук можно найти и другие, не менее выдающиеся установки.  Об этом и не только мы узнали сегодня на открывшемся в Екатеринбурге научном всероссийском фестивале «NAUKA 0+». Дистанционные технологии, которые в этом году совершили, фактически, квантовый переход на новый уровень, позволили провести очередное научное событие онлайн. Уральское отделение РАН стало одной из шести площадок, где с 6 по 8 ноября, проходит научный фестиваль.

Как использовать разряды молнии в медицине?

Внушительное оборудование, на котором не только проводят испытания, но и производят сами специалисты можно найти в Институте электрофизики УРО РАН. Именно здесь собрали компактный, безопасный, импульсный рентген-аппарат. За счет высоковольтных импульсов, появляется сильное, но короткое излучение, за счет которого значительно снижается не только доля облучения, но и потребление электроэнергии.

– Суть импульсных технологий в том, что энергия передается за короткий промежуток времени и с большой мощностью. То есть, энергия как будто сжимается, – объясняет научный сотрудник Института электрофизики УРО РАН Александр Чепусов. – Например, самый известный высоковольтный импульс – это молния, и все его последующие применения связаны с созданием генераторов, которые делают свои «молнии», и мы разбираемся, куда их можно применить.

По словам Александра Чепусова, кроме рентген-аппаратов, высоковольтные импульсы можно использовать для дробления горных пород. Бурение скважин идет электроимпульсным методом, благодаря которому бурится земля, а сама порода не разрушается. Добывать породы можно еще и электрогидравлическим методом. Экспериментальная установка на базе этой технологии стоит в Институте электрофизики УРО РАН, и специалисты уже успешно попробовали работать с ее помощью с кварцевой рудой.

– Для дезинфекции воздуха можно сделать еще один генератор на высоковольтных импульсах – для получения озона. Есть такое явление как коронный разряд – при неоднородных электромагнитных полях в воздухе происходит химическая реакция, в результате которой получается озон, считающийся хорошим дезинфектором, – говорит Александр Чепусов.

Квантовое будущее

Поскольку тема фестиваля этого года – физика будущего, отдельным направлением стали высокие технологии. В частности, в Институте физики металлов УРО РАН сейчас активно развивается спинтроника – раздел электроники, где изучается такой важный компонент электрона как спин – именно он влияет на взаимодействие электрона с окружающей средой.

Особенность и привлекательность спина для физиков связана с тем, что для его движения не нужно много энергии, а значит, оно не приводит к выделению тепла. Именно поэтому спинтронные элементы сегодня все чаще используются в гаджетах.

– Спин электрона помогает создавать принципиально новые устройства и улучшать их свойства. Инновацией, техникой будущего может стать сделанный с его использованием квантовый компьютер, – заключает научный сотрудник Института физики металлов УРО РАН Роман Заворницын.

Напомним, что узнать больше о том, что сегодня происходит в научном мире, можно на всероссийском фестивале «NAUKA 0+», который проходит в Екатеринбурге с 6 по 8 ноября. Программу фестиваля можно изучить на сайте https://uspu.ru/science/nauka-0-plus/?bitrix_include_areas=N&clear_cache=Y