Олег Никифоров
Российский научный фонд выбрал 10 самых важных открытий прошлого года. Фото РИА Новости
18 декабря на площадке РИА Новости прошла пресс-конференция, посвященная Году научных открытий в России, которым стал 2025-й.
На пресс-конференции были представлены 10 проектов, отобранных Российским научным фондом в качестве приоритетных для различных отраслей народного хозяйства. Среди отмеченных проектов – материал для создания чипов предельно низкого энергопотребления, которые позволят повысить энергоэффективность электронных схем, создание с использованием искусственного интеллекта системы по оценке состояния российских лесов, решение проблемы повышения энергоэффективности электронных схем.
В этот перечень не вошли последние достижения ученых МЭИ и Губкинского университета.
Ученые Национального исследовательского университета «МЭИ» разработали катод для электронной пушки растровых электронных микроскопов высокого разрешения. Разработка основана на применении модифицированной поверхности вольфрама, обработанной в плазменной установке ПЛМ (плазменный линейный мультикасп). Суть технологии состоит в создании на поверхности вольфрама тонких волокон диаметром от 20 до 40 нанометров и длиной 300–400 нанометров. Когда на катод подается электрическое поле высокого напряжения (от 1 до 7 киловольт), созданные волокна начинают испускать электроны без предварительного нагрева благодаря явлению полевой эмиссии.
В отличие от традиционных катодов, которые изготавливаются из тонкой вольфрамовой проволоки с припаянным одиночным кристаллом вольфрама, новая разработка использует вольфрам с модифицированной наноструктурированной поверхностью. Это значительно упрощает процесс производства. Разработка может быть использована в микроэлектронике, материаловедении, биологии и других областях, где требуется детальное изучение структуры материалов на наноуровне.
«Наука движется вперед благодаря смелым идеям и упорной работе. Сегодня мы демонстрируем, как фундаментальные знания превращаются в решения, способные изменить будущее. Целый ряд наукоемких отраслей, таких как микроэлектроника, материаловедение и биология, получат новый инструмент, который одновременно мощнее, надежнее и дешевле», – отметил ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
Экспериментальные испытания показали впечатляющие результаты. Ток электронной эмиссии с нового катода достигал 5 микроампер, для сравнения: традиционные катоды обеспечивают ток пучка не более 0,1 микроампера. Более широкий диапазон тока пучка электронов создает необходимый запас надежности работы катода, стабильности и яркости получаемых изображений поверхности материалов.
Исследования проводятся под руководством профессора Сергея Федоровича на кафедре общей физики и ядерного синтеза НИУ «МЭИ». В настоящее время научный коллектив работает над внедрением полученных результатов.
Плазменный линейный мультикасп – это установка для обработки материалов, которая использует плазму (ионизированный газ). Полевая эмиссия – это явление, при котором электроны вырываются из материала под воздействием сильного электрического поля, без нагрева.
В РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина разработан отечественный тренажер оператора телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА) тяжелого рабочего класса. Программно-аппаратный комплекс не имеет аналогов на российском рынке. До сих пор компании использовали аналогичное зарубежное оборудование.
«Топливно-энергетический комплекс нуждается в импортозамещающих технологиях для подготовки специалистов, которые будут работать на арктическом шельфе, освоение которого сегодня имеет стратегическое значение, месторождениях в труднодоступных морских акваториях», – отметил Андрей Строгонов, руководитель Центра виртуальной, дополненной и смешанной реальности Губкинского университета, где велась разработка тренажера.
Программно-аппаратный комплекс «Тренажер оператора ТНПА» включает программное обеспечение, пульт, манипуляторы и другое необходимое оборудование. В тренажере интегрированы реальные сценарии эксплуатации ТНПА на шельфовых месторождениях, включая сложное взаимодействие с оборудованием. «Разработка велась на включенной в реестр отечественного ПО платформе 3D-визуализации Unigine, что обеспечивает надежность использования тренажера в России», – добавил Андрей Строгонов.
Разработанный тренажер позволяет отработать сценарии подводно-технических операций на всех этапах реализации проектов морской добычи углеводородов – от строительства и обслуживания систем подводной добычи до ремонта коммуникаций.
При разработке программно-аппаратного комплекса сотрудники университета совместно с отраслевыми экспертами создали 58 виртуальных моделей оборудования и реальных производственных объектов. Симулятор оператора ТНПА включает такие сценарии, как работа с противовыбросовым оборудованием под водой, замена элементов подводного добычного комплекса, подъем объектов на поверхность, поиск «черного» ящика затонувшего самолета. Тренажер отличается модульной архитектурой, позволяющей адаптировать сценарии под различные типы необитаемых аппаратов и специфичные задачи.
«Стоимость оборудования для освоения шельфовых месторождений исчисляется миллиардами рублей, а его сложность сопоставима с космическими технологиями. Это диктует повышенные требования к уровню квалификации специалистов. Разработанный реалистичный тренажер позволит безопасно освоить основные принципы управления специализированным оборудованием в комфортных условиях», – отметил Андрей Строгонов.
Подготовка специалистов с использованием нового тренажера уже началась. В планах Центра виртуальной, дополненной и смешанной реальности Губкинского университета – разработка дополнительных учебно-тренировочных заданий по запросам отраслевых компаний.
Тренажер создавался при содействии предприятий нефтегазового комплекса и Межрегиональной ассоциации развития системы подготовки специалистов нефтегазовой отрасли «Нефтегазовая информационно-образовательная корпорация».
ТНПА применяются при обслуживании систем подводной добычи, а также в инженерно-геофизических исследованиях, при строительстве и инспекции морской инфраструктуры, в исследовательских и аварийно-спасательных операциях. Использование ТНПА имеет ключевое значение для освоения арктического шельфа, где применение труда водолазов невозможно.
Заслуживает внимания, что на пресс-конференции Российского научного фонда прозвучала озабоченность малым количеством российских ученых и их большим возрастом. В России сейчас в научной сфере занято 430 тыс. человек и средний возраст ученых превышает 50 лет. В связи с этим Российский научный фонд намерен в 2026 году активизировать привлечение в науку молодых специалистов.
Дарья Гармоненко 
