Разработка пермских ученых позволит уменьшить оптические чипы в десять раз

Пермский край в своем развитии обоснованно делает ставку на науку и высокотехнологичную промышленность. Месяца не проходит, чтобы ученые того или иного вуза не рассказали об очередном достижении. В нашем обзоре – чего они добились в начале 2023 года.

Протонообменный волновод в монокристалле ниобата лития (LiNbO3) – элемент крохотных кольцевых резонаторов, гироскопов, чипов, датчиков.

А разработка ученых Цент­ра компетенций НТИ «Фотоника» на базе пермского университета позволяет уменьшить эти и так очень маленькие устройства еще десятикратно – до мельчайших размеров. Специалисты ПГНИУ теперь умеют формировать наноструктуры на тонкопленочных подложках ниобата лития. Это достигается методом реактивного ионного травления, уточнили в пресс-службе вуза.

– Наша научная группа работает с тонкопленочным нио­батом лития на изоляторе. Это совершенно новая, малоизученная материальная платформа, которая производит революцию в современной нанофотонике,  – рассказывает Андрей Козлов, ассистент кафедры нанотехнологий и микросистемной техники ПГНИУ. – Волноводы ниобата лития на изоляторе совмещают в себе все преимущество классических волноводов на протоннообменных технологиях, но при этом устройства потенциально могут иметь размеры на десять раз меньше.

Результаты прорывного пермского исследования опуб­ликованы в научном журнале Applied Sciences (16+). К американскому «яблочному бренду» он не относится, а выходит с 2011-го раз в полгода в Швейцарии. Это издание открытого доступа, охватывающее прикладные физику, химию, биологию, а также инженерию, экологию и науки о земле. Выпускает его MDPI – Multidisciplinary Digital Publishing Institute.

Пермские нефтяники и ученые продолжают поддерживать свой приоритет в области бурения наклонно-направленных скважин. Впервые в мире эта технология была применена в Краснокамске 31 декаб­ря 1942-го.

Она дала возможность добывать нефть из-под уже построенных жилых домов, Краснокамской печатной фаб­рики Гознака, Пальтинского болота, из-под русла Камы. Сейчас этот способ, внедренный прикамскими и эвакуированными бакинскими нефтяниками в военные годы, позволил, например, на Сахалине с берега Охотского моря качать углеводороды из месторождения на океанском шельфе.

Но правильно задать скважине нужное направление всегда было достаточно сложно. Хотя, если в 1940-е преобладал так называемый «метод тыка», нынче бурить можно точно. В частности, в рамках соглашения, заключенного в феврале в 2023 года между Рос­патентом, пермским политехом и НОЦ «Рациональное недропользование», идет работа над проектом «Телеметрическое сопровождение строительства наклонно-направленных скважин (MWD) с применением технологии геонавигации на основе волоконно-оптических гироскопов».

– Наш проект предполагает использование волоконно-оптических гироскопов в качестве датчиков для измерения углов искривления скважины,  – пояснил профессор кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ, доктор технических наук Сергей Чернышов, один из авторов разработки. – Такие гироскопы не только обладают высокой точностью измерений, но и не чувствительны к магнитным помехам. Благодаря таким свойствам исчезает необходимость использовать в составе бурильной колонны и корпусе самой системы элементов из немагнитной стали, вести бурение можно в зоне намагниченных горных пород. Первые опытно-промышленные испытания телеметрической части были проведены на скважине №450 Татсуксинского месторождения. Они подтвердили, что телеметрическая система сохраняет работоспособность при спус­коподъемных операциях, а результаты измерения соответствуют значениям автономных приборов.

По данным пресс-службы Пермского научно-образовательного центра мирового уровня «Рациональное недропользование», сегодня рынок услуг по сопровождению нак­лонно-направленного и горизонтального бурения составляет около 1/10 доли всего объема нефтепромыслового сервиса. А это примерно 130 млрд рублей с перспективой роста к 2030 году до 600 миллиардов.

Специалисты ПГНИУ в ходе работ по проекту «Стратегирование территориальных образований региона», реализуемому «Центром управления будущим», обследовали Краснокамский и Нытвенский округа.

По информации пресс-службы Пермского классического университета, после подготовительного этапа, многочисленных интервью в территориях и анализа данных ученые и помогавшие им студенты выяснили, что мешает устойчивому развитию этих муниципалитетов. В дальнейшем, такому же изучению подвергнутся и другие округа Прикамья.

– Результаты качественного исследования частично подтвердили ключевые гипотезы, – рассказал кандидат политических наук, доцент кафедры политических наук ПГНИУ Михаил Грабевник. – Дефициты кадрового и ресурсного характера, жесткая вертикальная административная политика действительно являются одними из ключевых факторов, ограничивающих реализацию политики устойчивого развития в территориях. Значимыми ограничителями является и ряд дополнительных факторов административного, финансового, правового характера: взаимодействие с подрядчиками в рамках ФЗ №44 «О государственных закупках», кадровый и экспертный дефициты, гражданская сознательность и низкий уровень экологического воспитания, сложная операционализация (в данном случае – подход к выполнению, авт.) проектов и программ по устойчивому развитию.

Тем не менее, эксперты отметили достижение обоими округами целей устойчивого развития. В частности, решаются проблемы экологии и создается комфортная среда для населения.

Юрий Токранов