.jpeg){kind=logo}
ФНТП_СиН
Управляемая искусственным интеллектом роботизированная станция на источнике синхротронного излучения для ускоренной разработки новых перспективных материалов и их диагностики в режиме реального времени
Дата начала работ по гранту: 05.10.2021
Дата окончания работ по гранту: 31.12.2023
Ответственный исполнитель: Бугаев Арам Лусегенович / Гуда Александр Александрович / Солдатов Михаил Александрович
Данный проект предлагает разработку прорывного инновационного решения, не имеющего мировых аналогов, суть которого заключается во внедрении технологий микрофлюидики и искусственного интеллекта для ускоренной разработки функциональных наноматериалов. Уменьшение времени цикла создания новых материалов является актуальной задачей первостепенной важности для высокотехнологичного сектора экономики России. Одновременно, в ходе настоящего проекта будет решена и задача существенного повышения эффективности проведения сложных экспериментов на источниках синхротронного излучения. Разрабатываемая система позволит в режиме реального времени проводить количественный анализ и контроль качества больших объёмов собираемых данных и, в случае необходимости, вносить корректировки в ход эксперимента. Поэтому планируемые в настоящем проекте исследования и разработки могут создать предпосылки для формирования новых научных направлений (например, инфраструктура мега-сайенс как генератор новых уникальных материалов). Для научных групп и современных источников синхротронного излучения актуальность и востребованность разрабатываемой системы под управлением искусственного интеллекта заключается в том, что она позволяет проводить оптимизацию параметров синтеза и условий реакций за меньшее число шагов, чем это делает учёный или классический алгоритм управления. Это будет качественный прорыв во времени проведения испытаний и эффективности использования СИ, поскольку типичные operando-эксперименты до сих пор требуют нескольких дней экспериментального времени, а детальный анализ полученных данных зачастую происходит в течение нескольких месяцев после проведения эксперимента. Наконец, в рамках данного проекта будет впервые решен целый ряд актуальных задач по разработке нескольких новых классов функциональных материалов с заданными свойствами для использования в катализе, медицине, экологии и биологии, каждая их которых призвана привлечь новых пользователей из соответствующей области на источники СИ и повлечь за собой целый ряд исследований в мировом научном сообществе с использованием разработанной нами технологии.
В реализации настоящего проекта принимают участие крупнейший российские научные центры:
1. Балтийский федеральный университет им. И. Канта
2. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
3. Институт Нефтехимического Синтеза им. А.В. Топчиева РАН
4. Сеченовский университет
5. ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН
Публикации по направлению
1.
E. Naranov, A. Sadovnikov, O. Arapova, T. Kuchinskaya, O. Usoltsev, A. Bugaev, K. Janssens, D. De Vos, A. Maximov "The in-situ formation of supported hydrous ruthenium oxide in aqueous phase during HDO of lignin-derived fractions"
Applied Catalysis B: Environmental
2023
334
122861
(Impact-factor: 24.319 )
DOI: 10.1016/j.apcatb.2023.122861
2.
E. Naranov, A. Sadovnikov, O.V. Arapova, A.L. Bugaev, O.A. Usoltsev, D. Gorbunov, V. Russo, D. Murzin, A. Maksimov "Mechanistic Insights of Ru nanoparticles in situ formation during hydrodeoxygenation of lignin-derived substances to hydrocarbons"
Catalysis Science & Technology
2023
13
1571-1583
(Impact-factor: 6.177 )
DOI: 10.1039/D2CY01127A
3.
Margarita A. Marchenkova, Sergei V. Chapek, Petr V. Konarev
Petr V. Konarev, Ksenia B. Ilina, Georgy S. Peters, Yury V. Pisarevsky, Vladimir A. Shishkov, Alexander V. Soldatov, Mikhail V. Kovalchuk "3D Printed Microfluidic Cell for SAXS Time-Resolved Measurements of the Structure of Protein Crystallization Solutions"
Crystals
2023
13(6)
(938)
(Impact-factor: 2.589 )
DOI: 10.3390/cryst13060938
4.
Rusalev, Yu V., Motseyko A.V., Guda A.A., Guda S.A., Soldatov A.V., Ter-Oganessian N.V. "Development of a ReaxFF potential for Au-Pd"
Journal of Physics Condensed Matter
2023
35
(6)
065901
(Impact-factor: 2,333 )
DOI: 10.1088/1361-648X/aca250
5.
K. Janssens, A. L. Bugaev, E. G. Kozyr, V. Lemmens, A. A. Guda, O. A. Usoltsev, S. Smolders, A. V Soldatov, D. E. De Vos "Evolution of the active species of homogeneous Ru hydrodeoxygenation catalysts in ionic liquids"
Chemical Science
2022
13
10251-10259 (Journal Cover)
(Impact-factor: 9.969 )
DOI: 10.1039/D2SC02150A
6.
V. Lemmens, C. Vos, A. L. Bugaev, J. Vercammen, N. Van Velthoven, J. Gascon, D. E. De Vos "Ru-Bipyridine Entrapped in the Supercages of EMC-1 Faujasite as Catalyst for the Trifluoromethylation of Arenes"
ACS Applied Materials & Interfaces
2022
14
(1)
971–977
(Impact-factor: 9.229 )
DOI: 10.1021/acsami.1c19655
7.
E. V. Lengert, D.B. Trushina, M. Soldatov, A.V. Ermakov "Microfluidic Synthesis and Analysis of Bioinspired Structures Based on CaCO3 for Potential Applications as Drug Delivery Carriers"
Pharmaceutics
2022
14
(1)
139
(Impact-factor: 6.321 )
DOI: 10.3390/pharmaceutics14010139
8.
Gorbunov D. N., Nenasheva M. V., Terenina M. V., Kardasheva Y. S., Naranov E. R., Bugaev A. L., Soldatov A. V., Maximov A. L., Tilloy S., Monflier E., Karakhanov E. A. "Phosphorus-free nitrogen-containing catalytic systems for hydroformylation and tandem hydroformylation-based reactions"
Applied Catalysis A: General
2022
647
118891
(Impact-factor: 5.723 )
DOI: 10.1016/j.apcata.2022.118891
9.
Mahmoud Mazarji, Niyaz Mohammad Mahmoodi,Gholamreza Nabi Bidhendi, Tatiana Minkina, Svetlana Sushkova,Saglara Mandzhieva, Tatiana Bauer and Alexander Soldatov "Visible-Light-Driven Reduced Graphite Oxide as a Metal-Free Catalyst for Degradation of Colored Wastewater"
Nanomaterials
2022
12
374
(Impact-factor: 5.076 )
DOI: 10.3390/nano12030374
10.
Shvets, P.V.; Prokopovich, P.A.; Dolgoborodov, A.I.; Usoltsev, O.A.; Skorynina, A.A.; Kozyr, E.G.; Shapovalov, V.V.; Guda, A.A.; Bugaev, A.L.; Naranov, E.R.; Dmitry N. Gorbunov, Kwinten Janssens, Dirk E. De Vos, Alexander L. Trigub, Emiliano Fonda, Mark B. Leshchinsky, Vladimir R. Zagackij, Alexander V. Soldatov and Alexander Yu. Goikhman "In situ X‐ray Absorption Spectroscopy Cells for High Pressure Homogeneous Catalysis"
Catalysts
2022
12
1264
(Impact-factor: 4.501 )
DOI: 10.3390/catal12101264
11.
Atousa Khazaie, Mahmoud Mazarji,Bijan Samali, Dave Osborne,Tatiana Minkina,Svetlana Sushkova,Saglara Mandzhieva and Alexander Soldatov "A Review on Coagulation/Flocculation in Dewatering of Coal Slurry"
Water
2022
14
(6)
918
(Impact-factor: 3.103 )
DOI: 10.3390/w14060918
12.
Marchenkova, M.A., Konarev, P.V., Kordonskaya, Y.V., Ilina, K.B., Pisarevsky, Y.V., Soldatov, A.V.,
Timofeev, V.I., Kovalchuk, M.V "The Role of Cations and Anions in the Formation of Crystallization Oligomers in Protein Solutions as Revealed by Combination of Small-Angle X-ray Scattering and Molecular Dynamics"
Crystals
2022
12
751
(Impact-factor: 2.589 )
DOI: 10.3390/cryst12060751
13.
Messaouda Matallah, Hicham Gouzi, Boubakeur Saidat, Hamida Fekirini, Gomaa A.M. Ali, Alexander V. Soldatov, Yasmina Khane, Djiali Boulerba, Abdelhalim Zoukel "Statistical design of experiments for biocomposite (Zea mays sponge/Na-alginate) preparation optimization for Pb (II) removal from aqueous media"
Desalination and Water Treatment
2022
(278)
147-158
(Impact-factor: 1.23 )
DOI: 10.5004/dwt.2022.29088
14.
D. N. Gorbunov, M. V. Nenasheva, M. V. Terenina, Yu. S. Kardasheva, S. V. Kardashev, E. R. Naranov, A. L. Bugaev, A. V. Soldatov, A. L. Maximov & E. A. Karakhanov "Transformations of Carbon Dioxide under Homogeneous Catalysis Conditions (A Review)"
Petroleum Chemistry
2022
(Impact-factor: 1.093 )
DOI: 10.1134/S0965544122010054
15.
А.А. Терещенко, Д.М. Пашков, А.А. Гуда, С.А. Гуда, Ю.В. Русалев, А.В. Солдатов "Применение методов машинного обучения для аппроксимации энергии взаимодействия молекул CO с поверхностью наночастиц Pd"
Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейронные исследования
2022
(10)
1-9
DOI: 10.31857/S1028096022100144