Поиск - новости науки и техники

Возраст зрелости. В свои 50 МИЭТ, обучая и воспитывая инженеров, будит в людях страсть к дерзанию.

18 ноября Жорес Алфёров приехал в Национальный исследовательский университет “МИЭТ”. Здесь ему торжественно было присвоено звание “Почетный профессор МИЭТ”, а он прочел лекцию “2015 год – Год Света. Эффективное преобразование и генерация света”. Встретиться с такой масштабной личностью – академик РАН, нобелевский лауреат – были рады как преподаватели и сотрудники вуза, так и молодежь, в том числе будущие студенты из подшефных школ Зеленограда. В результате зал был битком – стояли у стен, сидели на ступеньках, в коридорах толпились у экранов телевизоров – шла трансляция…

Выбор приоритетов
– Мы очень благодарны Жоресу Ивановичу, что нашел для нас время, – говорит ректор НИУ МИЭТ член-корреспондент РАН Юрий Чаплыгин. – Встреча с ним – одно из самых ярких среди мероприятий, организуемых в честь 50-летия университета. По предложению студентов их тоже 50: научные конференции, марафон встреч “дедов” – выпускников вуза, хоровой конгресс, массовая сдача норм ГТО командами студентов на нашем только что отремонтированном вузовском стадионе, турнир по “регби на снегу” и танцевальный хастл-бал. Особенно много задумано интеллектуальных баталий – по олимпиадному программированию, конкурс “brainforce”, фестиваль научного кино, бои роботов, шахматный турнир, киберспортивные состязания, конкурсный отбор программы “УМНИК”…
– Словом, как всегда, держите планку: меряетесь эрудицией и профессионализмом. А скажите честно, вы ведь в вузе 48-й год, что называется, здесь учились, женились, защитились, доросли до ректора, избраны в членкоры Российской академии наук… Неужели за полвека традиция “ценить компетентность выше ее видимости” не дала сбоя?
– Защитил я здесь кандидатскую, докторскую диссертацию уже в МИЭМ – уточняю, – улыбнулся Юрий Александрович. – А по сути вопроса – да, вуз как был задуман, так и живет в тренде “ценим интеллект”. Не зря на открытие вуза приезжал легендарный А.Косыгин и в книге почетных гостей записал, что в организации вуза “все продумано, созданы все условия, чтобы студент стал инженером высокого класса, созидателем нового и передового”, и что “электроника как наука и техника – отрасль, обеспечивающая непрерывный прогресс во всех областях промышленности…”. А на совершеннолетие МИЭТ – 18 лет было институту – коллектив наградили орденом Трудового Красного Знамени за заслуги в области подготовки кадров и проведении специальных научных исследований.
– Это было в начале 1970-х, а потом, в 1990-е и отрасли не стало.
– Тем не менее мы и в те годы сохранили основные научные направления. Помог коллективный разум миэтовцев и Министерство образования, которое даже при наличии мизерных средств придумало тогда программы “Конверсия”, “Информатизация России” и по развитию электроники… Они способствовали сохранению научного потенциала в самые трудные годы. Да и руководство страны понимало значение отрасли – думаю, поэтому именно к нам на первый День российской науки 8 февраля 2000 года приехал В.Путин. Когда же пошли конкурсы нынешнего Минобр­науки РФ – по программам развития инновационных вузов (2006 год), инфраструктуры наноиндустрии (2008 год), национальных исследовательских университетов (2010 год), мы оказались способны их выиграть и разумно распорядиться полученными от государства весомыми средствами: 80 процентов потратили на исследовательское оснащение и стажировку профессорско-преподавательского состава. Ведь едва экономика в стране стала оживать, возникла потребность в кадрах электронщиков, вот тогда, несмотря на потери, мы пригодились – и люди есть, и компетенции, и идеи, и востребованность наших разработок. Сейчас мы участники Программы развития территориальных инновационных кластеров. Их всего 13, наш – “Зеленоград” – связан, конечно, с электроникой, микро- и наноэлектроникой, соответствующей наукоемкой промышленностью. А утверждения, заявленные с высоких трибун 25 лет назад, что “электроникой в России заниматься не надо, все купим на Западе”, только вред принесли. И тогда не все нам продавали, и тем более сейчас. Без работы наши выпускники никогда не оставались, но раньше они шли в бизнес, малые предприятия, создавали, к счастью, наукоемкие, а теперь даже в магистратуре значительная часть ребят обучается по заказам предприятий. Мы, соответственно, делаем программы под требования работодателей. Много ли у нас народу учится? Очный бюджетный прием бакалавров около 700 человек плюс магистранты – половина этого числа. Стремимся брать не только своих, но и из других сильных вузов. Есть иностранцы, но, признаться, жалко отдавать им места в кампусе, когда их не хватает нашим студентам из глубинки. Остро нужны средства на строительство нового общежития, площади у вуза есть. Желание расширять прием магистрантов тормозит еще то, что подготовка каждого – дело штучное, дорогостоящее по трудозатратам, а финансируется государством на уровне бакалавра. Предприятия же, хоть порой и платят, везде сетуют, что накладно обучить современного специалиста “под себя”. Спасает осмысленность таких трат: заточенный под производство инженер без потерь времени на переобучение вливается в коллектив конструкторских бюро, технологических и производственных служб современных предприятий.
– Электронной промышленности?
– Не только, без микро- и наноэлектроники уже нет никакой наукоемкой индустрии. Так что мы становимся многоотраслевым университетом. Вы пройдите по нашим лабораториям, центрам, для кого они только ни трудятся – медицина, транспорт, тяжелая индустрия, агрокультура, радиосвязь, образование, строительство, климатология… И везде – на самом современном уровне, что признают не только наши отечественные коллеги и заказчики, но и зарубежные специалисты. Как удается? Благодаря таланту наших людей и упорству, с которым ведется у нас информационное сопровождение разработки новых образовательных программ и методического обеспечения для оборудования, купленного в последние годы. Научный и учебный процесс тесно переплетены, векторы прилагаемых усилий направляют вуз по инновационному пути развития.
Каждый – по два миллиона
В программе НИУ МИЭТ есть индикатор – доходы от научной деятельности на одного научно-педагогического работника. К 2019 году они должны составить 2 миллиона рублей. Сегодня они, как заметил проректор по науке Сергей Гаврилов, уже выше: 2 миллиона 150 тысяч рублей. И коллектив уверен, что разработки МИЭТ были, есть и будут нужны стране.
Расскажем о некоторых.
Помогите сердцу
Порядка 20 лет назад в вузе создали направление “Биомедицинские системы”, и сегодня есть ряд уникальных продуктов, разработанных под руководством профессора Сергея Селищева. Об имплантируемом кардионасосе, созданном в кооперации с индустриальными партнерами и, естественно, трансплантологами, мы уже писали. Прооперировано за последние два года 15 пациентов. Сейчас Селищев и его партнеры из Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева выиграли грант Минобрнауки РФ на создание имплантированного насоса для вспомогательного кровообращения у детей. Задача чуть ли не втрое минимизировать размеры устройства, максимально снизить риск тромбообразования. В идеале на работу in vitro, апробацию насоса на животных уйдет два года. И только потом получение разрешения на испытание в клинике. В Америке же в этом году будут имплантированы первые 400 детских кардионасосов, там эти исследования ведут широким фронтом не один десяток лет. Но зарегистрированного к использованию коммерческого детского насоса тоже нет, зато кардионасосы для взрослых спасают в год 20 тысяч жизней.
В “портфеле” Селищева есть еще один очень нужный аппарат – цифровой дефибриллятор. С его помощью, когда сердце внезапно останавливается, его можно попытаться “запустить”. Делать это, правда, надо умеючи, желательно медику. Но не всегда врач бывает рядом. Вот для таких случаев, когда счет идет на секунды, Селищев и его коллеги разработали интересную модификацию прибора. Его можно установить на вокзале, в крупном торговом центре, держать в местах, где работают с высоковольтным оборудованием и велика опасность удара током. С помощью голосовых команд, раздающихся из прибора, дефибриллятором МИЭТ может воспользоваться даже неподготовленный гражданин и спасти оказавшегося на грани жизни и смерти человека. Разработка аттестована в ЕС и в России и ждет широкого внедрения.
Атомы на просвет
Машина последнего поколения – просвечивающий электронный микроскоп Titan Themis 200 с корректором сферических аберраций приобретена и освоена Центром коллективного пользования “Диагностика и модификация микроструктур и нанообъектов” в прошлом году за счет средств, полученных по программе развития НИУ МИЭТ. Такой техники в России совсем немного, на этом микроскопе изучают атомарную структуру полупроводниковых материалов. В частности, поперечные сечения интегральных микросхем по заказам предприятий. Толщина срезов – 10-100 нанометров. Даже приготовление подобных образцов – искусство. Миэтовцы им владеют, не зря к ним обращаются за поддержкой при внедрении современных технологий и продуктов наукоемкие фирмы.
– Из тех же средств НИУ оплачен и растровый электронный микроскоп фирмы FEI с широкими возможностями спектрального анализа неживых материалов с помощью фокусированного ионного пучка, – уточняет профессор Николай Боргардт, руководитель ЦКП ДММН. – На нем можно получать высокое разрешение, работая в режиме низкого вакуума и естественной среды. Мы предоставляем партнерам реалистичное описание взаимодействия электронов и ионов с твердыми телами, исследуем и моделируем атомарную структуру материалов, осуществляем компьютерную обработку изображений.
РНК картошки
Едва заговаривают о персонализированной медицине, профессионалы заявляют: нужна техника, умеющая различать особенности организма, чтобы с их учетом предотвращать или лечить болезни. В МИЭТ уже работают на секвенаторах, считывающих последовательность нуклеиновых кислот в ДНК и РНК-молекулах, содержащихся в клетках любых живых организмов. Давным-давно начав заниматься зондовыми микроскопами, профессор, глава ЦКП “Нанотехнологии в электронике” Владимир Неволин пришел к выводу, что это не только аналитический, но и технологический инструмент. На секвенаторе фирмы Helicos, создавшей технологию секвенирования отдельных молекул ДНК и РНК, в ЦКП провели анализ картофеля по заказу фирмы “Дока”. Магистрантка Евгения Лукина и кандидат наук Влад Кондрашов выяснили, что по состоянию ДНК и РНК разных клубней можно заранее сказать, какой материал надо высаживать, а какой – не имеет смысла. Владимир Неволин же предложил фирме Helicos модернизировать технику: поставить на секвенатор более компактную современную электронику, механику, которая анализирует, скажем, сразу 50 образцов. Американцы согласились, но секреты химии оставили за собой. Что ж, миэтовцы не против, чтобы с их участием на рынок вышел новый российско-американский секвенатор. Ведь на нем можно изучить РНК, в которых спрятаны секреты вирусных и многих других инфекций.
Тревожный тремор
Профессора Сергея Тимошенкова мы застали в кабинете с рапирой в руках. Заметив мое удивление, улыбнулся: “Не сомневайтесь, вы попали на кафедру микроэлектроники. Раньше были просто датчики, а сегодня МЭМСы – микроэлектромеханические системы и МНЭМСы
– микро- и наноэлектромеханические системы. С их помощью мы собираем информацию о разных физических параметрах – траектории и скорости движения, силе удара, давлении, углах наклона. Эти данные помогают осмысливать тренировки, анализировать результаты, сравнивать, делать выводы, почему для победы не хватает сотой доли секунды. И в результате – менять принципы подготовки, изготавливать оборудование под специфику тела спортсмена и его навыки. Ведь в спорте, как в любой борьбе, сейчас успехи высокотехнологичны. Так же, как и безопасность. Скажем, люди придумали систему измерения пульса на команду. Зачем? А чтобы во время занятий контролировать состояние сердечной деятельности всей группы студентов. Пусть бегают, прыгают, а преподаватель знает, что никаких бед от перенапряжения не случится. Система собрана на основе ­МЭМСов. Или один из последних писков моды – космические аппараты микро- и даже наноразмеров. МЭМСы помогают реализовать электронное устройство в микрообъеме с максимумом функционала. Мы, кстати, их и разрабатываем: пишем формулы, делаем модели, придумываем технологии и выпускаем здесь, в Технологическом центре, испытывая в разных приложениях и условиях эксплуатации. А сабли, шпаги, рапиры – это работа студентов по гранту конкурса ­“УМНИК”. Там есть еще один проект, в котором элемент микромеханики вставляется в браслет или кольцо, и можно отслеживать состояние людей, страдающих эпилепсией или аллергией по тремору кисти или даже пальца. Работаем с медиками, наша задача – сделать прототип системы съема сигналов, прописать спектр и проанализировать информативность данных, а они соотнесут их с самочувствием пациента. Только начали работу, но, похоже, она перспективна для диагностики целого ряда заболеваний.
Красный и бесстрашный
Ну какой вуз сегодня не делает роботов?! Везде они борются или в футбол играют. Но в МИЭТ разработку вычислительных устройств, радиоэлектронной аппаратуры начинал еще полвека назад первый ректор член-корреспондент Академии наук СССР Л.Н.Преснухин. Сегодня его последователи – профессора Вячеслав Бархоткин, Юрий Савченко и молодой завкафедрой Алексей Переверзев из НИИ вычислительных средств и систем управления МИЭТ показали на выставке вооружения в Нижнем Тагиле своего робота. Это комплекс пожаротушения и спасательных работ, созданный совместно с командами “Уралвагонзавода” и “Омсктрансмаша”. Комплекс – огромная пожарная машина весом 60 тонн на гусеничном ходу, с навесным скребком бульдозерного типа или плуговым оборудованием для копки траншей. Лихо преодолевает железобетонные завалы и везет в себе 25 кубометров пеногасящей смеси, выстреливая ею струей до 100 метров длиной. Фишка в том, что машина может работать как с экипажем, так и без. Управляется сей беспилотник с расстояния 3-4 км. И как раз мозг машины – систему управления – придумали в МИЭТ. Робот годится для тушения огня на складах химии, боеприпасов. В случае, если из-за помех машина не “слышит” команд, она сама едет на исходную позицию. Говорят, МЧС тут же, на выставке, было готово купить изделие, но еще не закончен ОКР. Заметим, раньше на него отводили 5-6 лет, теперь по ГОСТу надо управиться за 2-3 года.
Протяните ладони
– Сюда без халата и бахил нельзя! – объявил Владимир Егоркин, едва мы остановились у двери в лабораторию элементной базы наноэлектроники. Да мы и сами это поняли: словно операционная перед нами. Стеклянные боксы один в другом!
– Если заниматься приборами на основе широкозондных полупроводников арсенида и нитрида галлия, то нужны чистые комнаты, по сути, гермозона, – будто извиняясь, стал объяснять ученый. – Это все приборы, которые связаны с изготовлением микросхем СВЧ-диапазона. Сама по себе СВЧ-техника сложная, дорогая. В вузах такой тематикой занимаемся только мы, МИФИ да ТУСУР. В нашей лаборатории собрано оборудования миллионов на пять евро. И честно скажу – не зря: здесь рождается импортозамещение для отечественной микроэлектроники. Наши разработки идут на все производства, занимающиеся передовой СВЧ-техникой, а она буквально обступает нас: медицинские технологии диагностики и воздействия, радиосвязь, мобильные телефоны – в каждом выходной транзистор на основе арсенида галлия. Наш центр – один из тех, где работают, прежде всего, с элементной базой терагерцового диапазона, а в ней очень информативно колебание органических молекул. Например, спектроскопия содержания выдыхаемого газа. По выдоху человека терагерцовые датчики могут определить, насколько он близок к инсульту или инфаркту. Можно сделать бытовой, портативный прибор, иметь его в каждом доме и дистанционно получать скрининг-информацию о состоянии пациента или близкого, о самочувствии которого вы тревожитесь. Можно такие приборы использовать на складах овощей, фруктов, молочной и животной продукции. Можно сквозь стены смотреть или применить в геодезии для поиска полезных ископаемых. Да уже в аэропортах, когда на контроле в прозрачном “стакане” вы на миг поднимаете руки, вас датчики обследуют бесконтактно, выискивая спрятанное под одеждой оружие или, например, керамическую взрывчатку. Она не всегда детектируется обычным диапазоном. СВЧ-датчики по спектроскопии ладоней могут определить, имел ли человек дело с взрывчатыми веществами. Во Франции сейчас это стали часто применять… Мы же переходим на излучатель совсем малых размеров, на новой элементной базе учимся изготавливать вещи, которые были, но теперь нужны гораздо меньших габаритов. Наши разработки в этом направлении – на уровне Японии, США, а сумели мы выйти на этот уровень благодаря тому, что по проекту инновационных вузов в свое время купили прекрасное оборудование и его освоили. В чем наша заслуга? Ну, если с кремнием давно все известно, то здесь в гетероструктурных слоях “зашито” очень много функциональности. Каждый продукт – высокоинтеллектуальный. Добиться устойчивого результата трудно, а мы передаем технологии промышленности. Заказчики, глянув на наши маленькие гермозоны, покупают то же оснащение или более современные аналоги. Мы являемся для них испытательным полигоном новых идей.
О погоде
Микроэлектронный аэрологический радиолокатор (МАРЛ), разработанный под руководством профессора Виктора Чистюхина на кафедре микроэлектронных радио­технических устройств и систем МИЭТ, был внедрен в серийное производство по заказу Росгидромета РФ. Сегодня он установлен на 60 метеостанциях, а всего их в стране – больше 100. Конструкция впечатляющая, но главное – очень информативная, сделанная в Солнечногорске, что недалеко от Зеленограда, на основе детекторов СВЧ-диапазона. Тех самых, о которых рассказывал В.Егоркин. Но придумали МАРЛ вот в этой исследовательской лаборатории на базе активной фазированной антенной решетки и весьма успехом гордятся потому, что срок годности старых станций давно истек, они выходят из строя. Информацию же с радиозондов снимать надо, чтобы прогнозировать погоду. МАРЛ тут вполне к месту, она автоматически следит за зондами, собирая с них данные о температуре, силе и направленности ветра, влажности, пока шары находятся не выше 40 км и не далее 220 км от нее.
Последнее время лаборатория занимается миниатюризацией радиолокаторов, позволяющих с высоты осматривать местность, заглядывать внутрь бетонных строений, даже под землю, не спряталось ли там какое зло – работа актуальна для борьбы с терроризмом.
– Говорят, наша беда – нет своей элементной базы.
– Беда – не то, что из всей палитры комплектующих надо отобрать правильные по общемировым каталогам. Это нормально: микроэлектроника – отрасль интернациональная, ни одна страна не может для ее нужд выпускать все сама. Отбирать мы умеем, помогает богатый опыт разработчика техники. Беда в том, что надо еще проверить, нет ли в комплектующих закладок.
Партнерам – все внимание
Когда в стране вспомнили про электронную промышленность и стала ощущаться потребность в кадрах для нее, МИЭТ первым делом взялся за разработку программ дополнительного образования и в соответствии с ними – строить магистерское обучение, а следом – пересматривать все свои программы бакалавриата. Ведь все программы должны были вести к компетенциям, нужным работодателям.
– Профессиональных стандартов тогда не было, и мы шли к производственникам напрямую, – рассказывает проректор по учебной работе МИЭТ профессор Ирина Игнатова. – Работодатели охотно откликались потому, что видели наше новейшее оборудование и рассчитывали, получив подготовленные на нем кадры, быстро обновить свое производство. К нам потянулись не только люди из Зеленограда (мы с ними и не теряли связи), но и из Курска, Воронежа, Нижнего Новгорода, Самары – отовсюду, где в отраслях стала появляться микросистемная техника. Мы уже к этому моменту имели навык современной поддержки образовательного процесса: информационные ресурсы, доступ студентов к внешнему и внутреннему контенту, умели и создавали электронные курсы, тренажеры, мультимедийные ролики. Но чтобы сразу внедрять все эти новинки, потребовалось изменить и организацию корпоративной среды, где у каждого из участников своя роль. Помогла инновационная платформа организации распределенного информационного обмена в корпоративной среде. Она охватывает ресурсы библиотеки, лабораторных, иногда с удаленным доступом, порой с неполной автоматизацией, но выделением особо значимых случаев; перечислением обеспечения, которое надо предоставить студенту для каждой лабораторной, включая техописание разных установок, чтобы он познакомился с заданием, инструментарием и начал выполнять работу…
– У вас технический университет. Как быстро устаревает этот материал?
– Вопрос в самую точку. То, что относится к фундаментальным теориям, не устаревает, но, поскольку мы вуз прикладной, да еще растущий вместе с цифровой эпохой, мы соответственно должны меняться. И скорость этих перемен должна задавать среда, в которой люди работают и обучаются, а не команда начальства. Главная проблема была в том, чтобы выпускающие кафедры обновляли информацию для обучающегося по мере ее возникновения, а не по указаниям декана. Так наша работа с промышленностью замкнулась на образование, новое в микро- и нанотехнологиях, которые становятся частью учебного процесса, как только появляются. Благодаря созданной нами информационной платформе наш профессорско-преподавательский коллектив сделал много аналитических форм, по мере заполнения которых становятся видны результаты работы не только студентов, но и преподавателей. У нас появилась обратная связь. Мы видим, как и где идет обновление, осмысленны ли перемены, замечаем, насколько логично выстраиваются горизонтальные связи между выпускающими кафедрами и ведущими общую подготовку. Еще на этапе проектирования новых образовательных программ мы различаем комплексную картину предстоящих перемен, какие, в каком объеме потребуются ресурсы. Причем видит это не один ректорат, а весь коллектив – электронные формы, в основном, открыты для корпоративного сообщества. И весь этот труд концентрируется в утверждаемом позже ректором документе, отражающем логику формирования компетенций образовательных стандартов в связи с потребностью работодателей нашего вуза.

Елизавета ПОНАРИНА
Фото Николая Степаненкова

Нет комментариев