Директор Института автоматики и электрометрии СО РАН академик Анатолий Михайлович Шалагин из тех, кто не любит много говорить, а сразу предлагает пройтись по лабораториям. "Лучше один раз увидеть", - считает он .

За каждой дверью здесь таится своя страна чудес: 3D-принтеры, которые способны напечатать протезы и импланты для медицины, хитрые установки по распознаванию предметов и людей, маленькие летающие самолетики и виртуальные кабины пилотов, позволяющие почувствовать себя завоевателем пространства... Ученые - это и есть настоящие волшебники, которым покоряются самые невероятные задачи.
Академик А.М. Шалагин
- Анатолий Михайлович, вашему институту скоро 60. Пришлось ли ему меняться за время своего существования?

- Да, изначально институт был ориентирован на электрические измерения и системы автоматизации, но потом из Института ядерной физики пришел новый директор, молодой, энергичный Юрий Ефремович Нестерихин, и он задался целью создать физический институт с мощным фундаментальным компонентом, что у него с успехом и получилось. Тогда в институте и сложились три явно выраженных направления, которые сохранились до сих пор. Первое направление - фундаментальные исследования в области физики с уклоном в нелинейные явления, преимущественно в лазерной физике. Второе - оптическое, которое в большей степени имеет прикладную направленность. Третье - информационные технологии. Что касается фундаментальных исследований в области лазерной физики, здесь институт выглядит очень неплохо. Есть масса публикаций в самых престижных мировых и ведущих отечественных журналах.

В оптике мы располагаем наработками, которых нет ни у кого в мире. Например, у нас имеется лаборатория дифракционной оптики. Разработка, вышедшая из этой лаборатории, использовалась как наиболее продвинутая при изготовлении зеркал самых крупных в мире телескопов. Там должны быть заданные формы поверхности с очень высокой точностью. И вот эту точность обеспечивали сотрудники нашей лаборатории с помощью так называемых дифракционных оптических элементов. Или другой пример - бифокальный искусственный хрусталик глаза, когда с помощью дифракционного оптического элемента, или голограммы, создается второй фокус на линзе-хрусталике, уже имеющей один фокус, как любая линза. И вот эти два фокуса обеспечивают нормальное зрение и вблизи, и вдали одновременно. По нашей технологии в новосибирском филиале МНТК "Микрохирургия глаза" проведено уже несколько тысяч операций.

- Знаю, вы активно занимаетесь аддитивными технологиями. Что это такое и зачем они нужны?

- Аддитивные технологии, или технологии послойного синтеза, - сегодня одно из наиболее динамично развивающихся направлений цифрового производства. В недалеком прошлом, лет 10-15 назад, такие технологии использовались преимущественно в традиционно технологически продвинутых отраслях - автомобильной, авиационной и аэрокосмической, а также в приборостроении и медицине. Сейчас все больше направлений промышленности активно осваивают эти технологии. Все чаще их используют научно-исследовательские организации, архитектурные и конструкторские бюро. Во многих колледжах и университетах аддитивные машины, или, как их часто называют, 3D ‑ принтеры стали неотъемлемой частью учебного процесса для профессионального обучения инженерным специальностям. При этом мы вынуждены констатировать существенное отставание России от развитых стран в аддитивных технологиях.

В частности, в России не производятся 3D‑ принтеры для металлических и керамических изделий. Существует множество технологий, которые можно назвать аддитивными, их все объединяет одно: построение модели происходит путем добавления материала (от англ. аdd - "добавлять") в отличие от традиционных технологий, где создание детали происходит путем удаления лишнего материала. По аддитивным технологиям сейчас в России создается несколько типов кластеров или сообществ. Есть такой кластер и у нас. В него входят четыре академических института, Новосибирский государственный технический университет и несколько промышленных предприятий. Он отличается от всех остальных тем, что мы сориентированы на изготовление отечественных машин и порошков. Мы хотим сделать все целиком свое. И мы это сделать можем. Использование аддитивных технологий открывает перед человечеством принципиально новые возможности. Это создание материалов с иными, крайне сложными формами и новыми свойствами, с помощью которых возможно многое, включая уникальное протезирование в медицине.

Николай Владимирович Голошевский, младший научный сотрудник лаборатории лазерной графики:

- Наша лаборатория занимается переносом изображений, созданных на компьютере, на различные носители и материалы лазерными методами. Это очень востребованные сейчас технологии лазерной обработки для создания защитных изображений на бумаге, полимерах и прочих материалах - в первую очередь для защиты документов. Много лет мы работаем с Гознаком и делаем для них опытные работы для защиты денег путем переноса на них различных микроизображений. Мы также сделали лазерный комплекс для нанесения шкал, лимбов и прочих изображений на поверхность стекла. Это непростая задача - обрабатывать стекло так, чтобы на нем не появлялось трещин и сколов. В то же время задача крайне важная для оптической промышленности. Для этой цели мы предложили использовать возможности фемтосекундной лазерной обработки, и задача была успешно решена.

Вадим Викторович Вилейко, ведущий инженер лаборатории лазерной графики:

- Мы разработали кардиодатчик, который может оказаться крайне востребованным в медицине. Точнее, это система мониторинга, задуманная как набор мобильных датчиков и вычислительных средств, которые находятся, скажем, в сотовом телефоне или в планшете. При всей компактности там присутствует все необходимое - память, экран, интерфейс как с человеком, так и с внешним миром. Поэтому было задумано сделать несколько интеллектуальных датчиков, которые выходили бы на эти устройства. Стоимость такого прибора оказалась очень низкой. Сейчас мы сделали датчик электрокардиограммы, одновременно измеряется пульс. Сигнал у нас бесконтактный, беспроводной. Через майку или рубашку можно принять сигнал и узнать, как работает сердце человека. Это очень важно для МЧС, спасателей, пограничников, а в будущем - для контроля состояния всех людей с кардиопатологией.

Сергей Алексеевич Бабин, заместитель директора по научной работе, заведующий лабораторией волоконной оптики:

- У нас есть немало фундаментальных работ, имеющих большой прикладной выход. Скажем, очень длинный лазер в обычном телекоммуникационном волокне, дешевый, который, как оказалось, обладает уникальными свойствами. С его помощью можно получать достаточно равномерное распределение световой мощности и этот свет использовать для подкачки информационного сигнала. Информационный сигнал распространяется без потерь, на длинные расстояния без промежуточных усилий. Эта работа у нас опубликована в журнале Nature Photonics.
Или наш одночастотный лазер - это кусочек волокна, выступающий источником узкополосного стабильного излучения. Мы сделали такой лазер, сузили его спектр до предельных величин, и теперь все это успешно используется в системе оптических стандартов частоты, важных, например, для системы ГЛОНАСС.

​ Юрий Николаевич Золотухин, главный научный сотрудник лаборатории нечетких технологий:

- Мы разрабатываем технологию динамически подобных свободно летающих моделей летательных аппаратов. Обычно летательный аппарат рисуют на бумаге умные люди в КБ, потом делают модель, продувают в трубе, снимают какие-то характеристики. После этого строят опытный самолет, сажают летчика - и с богом, полетели. Иногда люди погибают, дорогая техника выходит из строя. Можно ли этого избежать? Можно. Далеко вперед шагнули техника и микроэлектроника, появились композитные материалы, которые позволяют делать легкие изделия с хорошими, но маленькими двигателями, которые один в один повторяют этот самолет и в воздухе ведут себя так же. То есть можно обойтись без летчика-испытателя. Мы делаем наземный пункт управления и можем испытывать самолеты прямо в лаборатории. Таким образом, можно проверить прочность и надежность любой новой техники, не рискуя человеческими жизнями и не тратя лишних денег.

Сергей Михайлович Борзов, заведующий лабораторией информационной оптики:

- Наша лаборатория занимается созданием методов и программно-алгоритмических средств обработки изображений. С помощью программы, позволяющей сформировать изображение повышенного разрешения движущегося объекта по серии последовательных изображений, можно восстановить номера автомобиля или распознать лица людей. Это важно, в первую очередь, для обеспечения безопасности. Другая программа, анализирующая последовательность изображений, ориентирована на обеспечение безопасности в людных местах. Это то, что называется определением оставленных предметов. Тревога возникает в том случае, если предмет долго остается без движения. Таким образом, бесхозные предметы оказываются под контролем. Еще одна разработка, над которой мы трудились совместно с Институтом ядерной физики, - это система досмотра пассажиров на основе малодозного рентгеновского аппарата, функционирующая в аэропорту Толмачево. Написанная нами программа подсказывает оператору, где есть подозрительные зоны, нетипичные для изображений тела человека. Еще один пример - программа, которая позволяет через спутники обнаружить выборочные рубки леса. Сравнивая выделенные подозрительные зоны с картой разрешенных рубок, можно понять, законно ли производятся эти действия.
Иван Александрович Лобач, научный сотрудник лаборатории волоконной оптики:

- Мы создали перестраиваемый волоконный лазер, который не требует каких-либо специальных элементов для перестройки. На основе этого лазера мы разработали устройство для опроса волоконных сенсорных систем, которое может применяться, например, для мониторинга механических конструкций зданий (распределения напряжений и температуры в них), в нефтегазовой промышленности. Эти датчики записываются в волокне, которое помещается в скважину, и затем можно будет оптическим методом получать всю необходимую информацию о температуре или механических напряжениях в шахте.

Наталия Лескова

СПРАВКА

Анатолий Михайлович Шалагин

Директор Института автоматики и электрометрии СО РАН, доктор физико-математических наук, академик.

Родился 5 июля 1943 г. в Комсомольске-на-Амуре.

Окончил физический факультет Новосибирского государственного университета (1965).

Спектр научных интересов: квантовая оптика, нелинейная спектроскопия, квантовая электроника и газовая кинетика в поле лазерного излучения; открыл явление светоиндуцированного дрейфа частиц.

Награды и премии: золотая медаль им. П.Н. Лебедева РАН (1993).

Источники

Аддитивные технологии: обыкновенное чудо
Научная Россия (scientificrussia.ru), 05/08/2016

Похожие новости

  • 01/09/2016

    Сергей Турицин: нам вполне по силам быть среди мировых лидеров

    Фотоника как направление специализации появилось в НГУ относительно недавно - с созданием Лаборатории нелинейной фотоники в 2010 г. в рамках мегагранта Правительства РФ. Возглавил лабораторию выпускник Физического факультета НГУ, профессор Сергей Константинович Турицын, директор Института фотоники Университета Астон (Великобритания), который является международно признанным исследовательским центром в сфере фотонных технологий.
    1992
  • 01/12/2016

    Анатолий Шалагин: «Занятие наукой ― это ни с чем несравнимое удовольствие»

    Выпускник НГУ 1965 года Анатолий Михайлович Шалагин ― советский и российский физик, академик РАН, директор Института автоматики и электрометрии СО РАН, заведующий кафедрой квантовой оптики в Новосибирском государственном университете.
    1779
  • 13/09/2018

    В Новосибирске прошел 8-й Российский семинар по волоконным лазерам

    В новосибирском Академгородке прошел 8-й Российский семинар по волоконным лазерам, на котором были представлены последние достижения в области волоконных лазеров и их применений. Ученые, работающие в ведущих зарубежных и российских исследовательских, технологических и образовательных центрах, обсудили вопросы, связанные с этим направлением исследований.
    282
  • 06/09/2016

    В Новосибирске проходит VII Российский семинар по волоконным лазерам

    В новосибирском Академгородке 5 сентября начался VII Российский семинар с международным участием по волоконным лазерам. Семинар является научным форумом, имеющим целью представление последних достижений и обмен мнениями между русскоязычными учёными, работающими в области волоконных лазеров в ведущих зарубежных и российских исследовательских, технологических и образовательных центрах.
    1937
  • 27/04/2017

    «Фотоника и квантовые оптические технологии» на МНСК-2017

    «Фотоника и квантовые оптические технологии» — такая секция впервые была организована в рамках 55-ой Международной научной студенческой конференции, которая прошла 16-20 апреля в НГУ. Исследования и разработки в направлениях науки и техники, связанных с генерацией и распространением квантов света (фотонов), управлением ими, изучением и использованием их взаимодействия с веществом, бурно развиваются во всем мире, а результаты этих работ быстро выходят на рынок в виде высоковостребованных устройств и технологий - систем сверхбыстрой оптической связи, промышленных лазеров, биомедицинского лазерного оборудования, метрологических и сенсорных устройств, и многих других.
    1879
  • 05/07/2018

    Юбилей академика Анатолия Шалагина

    ​5 июля 1943 г. родился научный руководитель Института автоматики и электрометрии СО РАН, заведующий лабораторией нелинейной спектроскопии газов, академик, доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный ветеран СО РАН Анатолий Михайлович Шалагин.
    379
  • 29/03/2018

    Флагманские проекты ИАиЭ СО РАН обсудили на научно-технической сессии

    ​13-14 марта 2018 года в ИАиЭ СО РАН состоялась научно-техническая сессия "Флагманские проекты Института автоматики и электрометрии СО РАН в 2018 г. - состояние и перспективы". На сессии присутствовали представители администрации Новосибирска и области, Сибирского отделения РАН, институтов СО РАН, Новосибирского государственного университета, предприятий и организаций, сотрудничающих с ИАиЭ.
    853
  • 01/09/2017

    60-летнему юбилею Института автоматики и электрометрии СО РАН посвящён выпуск журнала «История науки и техники»

    ​В июне 2017 г. Институт автоматики и электрометрии СО РАН отметил своё 60-летие. К этому событию издан тематический выпуск журнала «История науки и техники», посвящённый юбилею ИАиЭ СО РАН. Руководители лабораторий и учёные Института рассказали на страницах журнала об истории создания и развитии организации, о важных направлениях и результатах в работе, а также о перспективах на будущее.
    703
  • 14/06/2018

    В СО РАН продолжается обсуждение проектов развития исследовательской инфраструктуры ННЦ

    ​Проект Сибирского национального центра высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных (СНЦ ВВОД) представил заместитель председателя СО РАН академик Павел Владимирович Логачёв. «В современных исследованиях во всех областях знаний научные данные являются ключевым драйвером, — подчеркнул координатор проекта.
    506
  • 13/04/2018

    Анатолий Шалагин: 3D-принтер по металлу и керамике из Сибири способен открыть новые горизонты для многих отраслей

    Отечественных и зарубежных аналогов нет – так можно сказать о большинстве прикладных разработок учёных Института автоматики и электрометрии СО РАН. Гостем этого выпуска программы «Грани сибирской науки» стал Анатолий Шалагин, академик Российской академии наук, профессор, научный руководитель Института автоматики и электрометрии СО РАН.
    402