Конкурс «УМНИК–2020»
Прошел конкурс федеральной программы «УМНИК» в МГУ, принимающей инновационные проекты студентов, аспирантов и молодых ученых, чьи научные результаты обладают существенной новизной и потенциалом коммерциализации. Конкуренция за получение гранта была достаточно высокая, от факультета была подана 21 заявка по 3 направлениям: «цифровые технологии», «медицина и технологии здоровьесбережения», «новые приборы и интеллектуальные производственные технологии». Победителями с физического факультета стали 6 конкурсантов, причем 5 победителей по направлению «новые приборы и интеллектуальные производственные технологии» и один победитель по направлению «медицина и технологии здоровьесбережения». В конкурсе победили проекты:
Балуян Тигран Григорьевич (кафедра квантовой электроники)
«Разработка элементов рентгеновской оптики, произведенных методом пиролиза полимерных структур»
Целью данной работы является получение трехмерных линз с предельно малыми радиусами кривизны фокусирующих поверхностей с высокой степенью гладкости при полноценной устойчивости в пучке, то есть с возможностью многократного использования. Существующие на данный момент методы получения преломляющих элементов рентгеновской оптики не в состоянии обеспечить одновременного сочетания всех четырех факторов — малого радиуса кривизны, малой шероховатости, трехмерности и устойчивости в пучке. В работе для достижения этих показателей будет использоваться процесс пиролиза, именно в ходе него линза обретает стабильность и малый радиус кривизны, а также понижается степень ее шероховатости. Конечный результат работы может быть применен во всех областях науки, требующих фокусировки рентгеновского излучения.
Кашкаров Павел Константинович (кафедра квантовой электроники)
«Разработка полностью оптического переключателя на основе одномерных фотонных кристаллов»
Данный проект направлен на создание прототипа полностью оптического переключателя на основе блоховских поверхностных волн (БПВ) в одномерном фотонном кристалле (ФК). Преимуществами БПВ являются полностью диэлектрическая структура, в которой они возбуждаются, что позволяет достичь большой добротности резонанса в коэффициенте отражения структуры и значительной длины свободного распространения моды (до единиц миллиметров). Основным недостатком реализации полностью оптического переключения данным методом является малая нелинейность диэлектриков, образующих ФК. Для увеличения нелинейности требуется использовать дополнительные нелинейные слои, которые должны быть тонкими и не иметь поглощения, так как наличие поглощения приведет к уширению резонанса БПВ, что, в свою очередь, снизит эффективность сдвига.
В рамках данного проекта будет проведено исследование возможности реализации полностью оптического переключения на базе структуры, состоящей из фотонного кристалла и тонкой пленки нитрида бора.
Карташова Анна Дмитриевна (кафедра медицинской физики)
«Разработка сенсоров для экспресс-обнаружения наркотических и взрывчатых веществ»
Проект посвящен созданию высокочувствительного сенсора, позволяющего детектировать наркотические и взрывчатые вещества в пробах и напрямую в отпечатках пальцев для экспресс-проверки на контакт с человеком. Принцип работы сенсора основан на эффекте гигантского комбинационного рассеяния, позволяющего усиливать интенсивность комбинационного рассеяния света (КРС) анализируемых молекул за счет плазмонных резонансов, возникающих в частицах благородных металлов. Сенсор будет представлять из себя массив кремниевых нанонитей, декорированных металлическими наночастицами. Методика получения таких подложек была недавно разработана в лаборатории физических методов биосенсорики и нанотераностики и является простой, легко воспроизводимой и невремязатратной. В рамках проекта планируется провести подбор наилучшей конфигурации наночастиц благородных металлов и кремниевых нанонитей для обеспечения максимального отклика сенсора для применений на практике.
Щелкунов Никита Михайлович (кафедра квантовой электро-ники)
«Разработка устройства для персонализации микроагентов целевой медицины»
Проект направлен на решение проблемы адресной доставки лекарств к поврежденным тканям. В результате выполнения проекта будет разработано устройство, позволяющее с высокой достоверностью определять магнитные и силовые характеристики воздействия лекарствопереносящих частиц на отдельные клетки конкретного пациента. В основе устройства лежит методика оптического пинцета, позволяющая производить манипуляции с силами порядка десятков фемтоньютонов, тем самым оставляя исследуемые живые клетки невредимыми. Устройство будет представлять собой напольный блок, содержащий схему из оптических элементов, расположенных на оптическом столе. В сравнении с методами вибрационной магнитометрии и проточных микроканалов, для которых необходимы десятки тысяч частиц, устройство будет способно исследовать с высокой точностью единичные частицы.
Пышков Николай Иванович (кафедра общей физики)
«Разработка спектрального оптического прибора на базе дифракционно-избыточного фотонного кристалла»
В ходе выполнения проекта будет разработан спектральный прибор для анализа ближнего инфракрасного и видимого диапазонов излучения. Принципиальная инновационность разработки заключается в использовании фотонного кристалла определенной пространственной модуляции в качестве диспергирующего элемента. Выбор такого диспергирующего элемента позволит достичь минимизации прибора, малых потерь энергии при спектральном разложении и обеспечит работу в широком спектральном диапазоне. Прибор будет изготовлен в пластиковом корпусе с USB-интерфейсом для управления.
Николаев Дмитрий Александрович (кафедра фотоники и физики микроволн)
«Разработка технологии измерения акустических характеристик материалов с помощью образцов небольшого объема»
В результате выполнения проекта будет разработана новая технология для измерения скорости звука и коэффициента поглощения материалов в мегагерцовой области частот с использованием образцов небольшого объема. Подход сводится к использованию нестационарной акустической голографии для реализации плосковолнового режима при передаче ультразвука через слой конечной апертуры даже в условиях сложной (не плосковолновой) структуры ультразвукового поля. Для зондирования образцов будет возможно использовать фокусирующие акустические излучатели, что позволит уменьшить требуемый объем образцов и существенно повысить точность измерений. Данная технология актуальна в областях, где объемы образцов могут быть ограничены, в частности для акустической характеризации биоматериалов.
Поздравляем победителей конкурса и желаем их успеха в выполнении проекта и достижения поставленных целей!
Председатель СМУ физического факультета А.С. Ильин и победители конкурса «УМНИК»