Молодые ученые кафедры физики и нанотехнологий Курского государственного университета обладают уникальными исследовательскими компетенциями в различных областях науки.
Научная, научно-техническая и инновационная деятельность осуществляется в рамках «Программы развития федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Курский государственный университет» на 2021-2030 гг. в сфере научной и инновационной деятельности».
На кафедре имеется развитая инфраструктура для научных исследований и разработок по приоритетным научным направлениям вуза.
Свою работу молодые ученые кафедры физики и нанотехнологий осуществляют как самостоятельно, так и под руководством ведущих ученых кафедры, привлекая к ней талантливых студентов.
Молодые ученые кафедры неоднократно становились победителями значимых конкурсов на предоставление грантов: Президента Российской Федерации для поддержки молодых ученых, Российского научного фонда, Российский фонд фундаментальных исследований и других.
Созданы инновационные продукты, не имеющие аналогов в России.
Одной из перспективных разработок является портативный микробиологический анализатор (ПМА) – автор аспиранты кафедры Дмитрий Николаевич Уколов.
На данный момент разработано несколько полностью функционирующих лабораторных образцов, которые состоят из корпуса, напечатанного на 3Д принтере, осветительного и анализирующего узлов и системы управления.
Данное устройство используется для количественной оценки динамики популяций микробиологических культур. На практике исследуется скорость развития дрожжевых колоний, а также возбудителей лёгочного туберкулёза.
На базе отладочной платы с программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС) De10-Nano аспирантом Романом Николаевичем Беленьковым было разработано устройство для автоматизированного измерения скорости звука в жидкостях с использованием импульсно-фазового метода фиксированного расстояния.
Использование алгоритмов цифровой обработки сигнала позволяет проводить исследования даже в вязких жидкостях, где наблюдается значительное затухание сигналов.
Старшим преподавателем кафедры физики и нанотехнологий, научным сотрудником НИЛ наноструктурированных сегнетоэлектрических материалов Артемом Викторовичем Будаевым разработан новый тип органических мемристоров – двухслойные полимерные композиты на основе полианилина и поли(винилиденфторида-трифторэтилена).
Продемонстрированы способы повышения устойчивости мемристоров к циклам резистивного переключения, заключающиеся в использовании допирующей кислоты с меньшим значением константы диссоциации для полианилина (терефталевой кислоты), а для формирования более тонких однородных пленок P(VDF-TrFE) – апротонных растворителей с более высокой температурой кипения, чем, например, у ацетона и ацетонитрила.
Практические результаты представляют интерес для лабораторий и научных центров, занимающихся проблемами сегнетоэлектричества и микроэлектроники.
Старшим научным сотрудником научно-исследовательского центра физики конденсированного состояния, доцентом кафедры физики и нанотехнологий Андреем Юрьевичем Верисокиным разработана обобщённая динамическая модель взаимодействия астроцитов с нейронами, учитывающая морфологию астроцитов, кальциевую динамику в них, нейроглиотрансмиттерные связи между астроцитами и синапсами нейронов, а также влияние нейротрансмиттера непосредственно на синаптическую активность и его взаимодействие с глиотрансмиттерами.
Исследована роль нейроглиотрансмиттерных связей в формировании паттернов кальциевой динамики в астроците и синаптической активности. Проведены серии вычислительных экспериментов, направленных на исследования влияния глиотрансмиттерного профиля на активность нервной ткани в сети двумерных шаблонов клеток астроцитов.
Полученные результаты формируют фундаментальную научную базу для разработки новых эффективных методов восстановления активности нервной ткани при различных широко распространённых, социально значимых, затрагивающих экономически активное население, нейродегенеративных патологиях, связанных с нарушением функционирования нервной ткани (болезни Альцгеймера и Паркинсона, инсульты).
На основе закономерностей, выявленных в результате вычислительных экспериментов, предложены методы контроля активности нейроглиоваскулярной единицы, а также пути управления свойствами заднего фронта для случая возникновения деполяризационной волны на основе регуляции интенсивности кровотока управлением синтеза метаболитов АК, калия и оксида азота.
Разработанная модель и проведённые на ней вычислительные эксперименты позволяют определить новые терапевтические подходы к лечению ряда нейропатологий, в основе которых лежат выявленные в ходе исследования биохимические процессы, являющиеся перспективными мишенями для направленной терапии при ишемических повреждениях головного мозга с целью снижения дегенеративных последствий.
***
Новости по теме:
