.jpeg){kind=logo}
Научная деятельность
• Проведение экспериментов на установках мега-класса.
• Производство автономных компактных микрофлюидных устройств.
• Ускоренная разработка новых материалов с использованием компактных микрофлюидных устройств.
• Новые методы разработки и исследования нанокомпозитов для диагностики и лечения опухолевых заболеваний.
• Использование машинного обучения для количественного анализа спектральных данных в режиме реального времени и управления синтезом новых материалов.
• Многомасштабное компьютерное моделирование.
• Синтез новых высокопористых металлорганических каркасных структур.
Инновационный подход
В настоящее время, процесс получения материала в лаборатории и до его ввода в производство занимает около 15-20 лет.
В МИИ ИМ избран значительно более эффективный и экономически выгодный путь решения данной задачи, основанный на применении технологии микрофлюидики.
Как это работает
В этой методике химическая реакция происходит не в стационарном объеме колбы, как это имеет место в стандартных подходах, а при движении исходных реагентов по капиллярному каналу диаметром в доли миллиметра.
Система создает в режиме реального времени цифровой след всех операций в ходе синтеза и диагностики, который впоследствии используется для обучения системы самостоятельно подбирать оптимальные параметры синтеза для получения материалов с требуемыми характеристиками. Неудачные реакции также протоколируются в цифровом следе, что существенным образом дополняет обучающие выборки.
Разработка и производство микрофлюидных чипов производится с помощью аддитивных технологий на специализированных 3D принтерах.
Где применяется
Перечень областей применения новых наноструктурированных материалов с требуемыми характеристиками, которые могут быть получены ускоренным методом в микрофлюидных системах очень широк:
• новые нанокатализаторы;
• новые материалы для зеленой энергетики;
• другие природоподобные технологии.
Вызовы
Одним из важнейших глобальных вызовов для РФ является критическая зависимость предприятий различных отраслей от зарубежных технологий и материалов. Ограничение поставок технологий и материалов из недружественных стран приводит к невозможности освоения новых технологий и развития существующих.
Доля отечественного производства критически важных компонентов для развития микроэлектроники, фармакологии и др.ключевых отраслей, составляет около 1%, а доля микротоннажного производства в отечественной химической промышленности составляет около 5%.
Новый вектор
В ЮФУ сформирован новый вектор - ресурсосберегающий экспресс-реинжиниринг стратегически важных реактивов на основе технологий искусственного интеллекта. Отличительной особенностью применения такого подхода является трансфер в микротоннажное производство в режиме реального времени.
Использование микрофлюидных технологий направлено на выстраивание полного технологического цикла от реинжиниринга до полномасштабного производства , что обеспечит технологический суверенитет нашей страны в важнейших областях экономики.