Роспатент назвал топ-10 лучших российских изобретений по итогам 2020 года. Рейтинг возглавили такие разработки, как полиантигенная вакцина для профилактики и вспомогательного лечения туберкулёза; система автоматического управления траекторным движением автомобиля с функцией курсовой устойчивости, а также способ получения игольчатого кокса. Изобретений воронежских учёных в списке, увы, не оказалось. Чтобы исправить эту несправедливость, мы решили вспомнить, что интересного и полезного разработали вузы столицы Черноземья за последние годы.

10 самых интересных изобретений воронежцев в XXI веке

«Твёрдая вода»

Фото Александра ЗИНЧЕНКО.

Фото Александра ЗИНЧЕНКО.

В топ-10 лучших изобретений россиян за последнее десятилетие попала разработка воронежских учёных «твёрдая вода». Это вещество в 2015 году представили общественности специалисты химфака ВГУ.

Сам препарат по своей консистенции похож на сахарный песок. Один килограмм такого песка способен поглотить 500 литров воды, при этом гранулы увеличиваются примерно в 100 раз! Этим сорбентом можно «засеивать» поля. Гранулы будут задерживать в себе воду и постепенно отдавать её корням растений. Одного полива или одного хорошего дождя может хватить на весь вегетационный период. «Твёрдая вода» может стать незаменимым средством при выращивании сельскохозяйственных культур в засушливых районах.

Электронный нос

Фото с сайта ru.wikipedia.org.

Это удивительное устройство разработала группа учёных кафедры аналитической химии воронежской технологической академии (ныне — ВГУИТ) под руководством профессора Якова Коренмана (ныне — покойного). Разработки носа-робота шли с начала 1990-х, а первый стендовый образец был представлен общественности в 2002 году. Об окончательной доработке и готовности прибора к серийному производству стало известно в 2008 году.

Электронный нос представляет собой набор датчиков, способных распознавать различные запахи. Полезность такого прибора сложно переоценить. К примеру, он легко может распознавать наличие химических добавок в натуральных продуктах и применяться для контроля качества пищевой продукции. Также подобное устройство можно использовать при поиске наркотиков и взрывчатых веществ.

Устройство, позволяющее управлять предметами при помощи глаз

Вы заходите в комнату и включаете свет, только посмотрев на лампочку. Затем движением взгляда придвигаете к себе кресло на колёсиках и, удобно устроившись, начинаете листать взглядом телевизионные каналы. Как вам такая картина? Фантастика, правда? А между тем группа молодых учёных факультета компьютерных наук ВГУ ещё в 2015 году сделала большой шаг к осуществлению этой фантастики. Они создали окуло-нейроинтерфейс — систему, позволяющую управлять внешними устройствами на основе мониторинга движения глаз пользователя.

Сейчас существуют аналоги этой системы — так называемые айтрекеры. Эти устройства считывают движения глаз и преобразовывают их в цифровой сигнал, используются в первую очередь в игровой индустрии.

Но как уверяют учёные ВГУ, мировые аналоги стоят в десятки раз дороже, а работают хуже. Воронежская разработка отличается простотой в производстве и управлении. Это устройство позволяет определить направление взгляда на основе данных, получаемых с веб-камеры. Программа определяет координаты положения зрачка и интерпретирует их в команду или группу команд для внешнего устройства.

По мнению разработчиков, больше всего эта система может быть полезна для людей с ограниченными физическими возможностями (к примеру, для парализованных), которые смогут работать с компьютером только при помощи глаз.

«Говорящие» перчатки для глухонемых

Выпускник радиотехнического факультета воронежского политеха (ВГТУ) Игорь Семенихин в 2013 году представил разработку «Программно-аппаратный комплекс распознавания жестов глухонемых и слабослышащих людей и дальнейшее преобразование этих жестов в звуки».

Устройство представляет собой перчатку с датчиками, которые распознают жесты и передают их на смартфон или планшет, где установлена специальная программа, преобразующая эти сигналы в звуки.

Справедливости ради стоит отметить, что «говорящие» перчатки для глухонемых — вещь не уникальная. Так, ещё в 2002 году аналогичную разработку под названием GRASP представил доктор австралийского университета Нового Южного Уэльса Мохаммед Валид Кадус. А проект перчаток для глухонемых от донецких студентов под названием EnableTalk попал в шорт-лист американского журнала Time как одно из лучших изобретений 2012 года.

Экокартон

Одним из лауреатов премии правительства Воронежской области за научно-технические разработки в 2014 году стал проект аспирантки кафедры машин и аппаратов пищевых производств ВГУИТ Марины Жигулиной. Она разработала технологию, способную превращать пищевые отходы в экологически чистую упаковку — экокартон, который разлагается в воде и превращается в удобрения. Для изготовления упаковки по задумке автора проекта подойдут отходы пивоваренных, маслоэкстракционных предприятий и сахзаводов Воронежской области.

«Вечный» фильтр для воды

Бытовой фильтр для воды, аналогов которому по долговечности нет в мире, сконструировали в 2012 году в Воронежском государственном аграрном университете. В основу фильтра положены нанотехнологии. По словам авторов проекта, синтез фильтрующего материала производится из наночастиц диоксида кремния, углерода и серебра.

Фильтр очищает воду от техногенных примесей — соединений железа, нефтепродуктов, а также ионов тяжёлых металлов (свинца, ртути, цинка, кадмия, меди). Природный минеральный состав воды остаётся без изменений.

Самое главное — фильтр не требует замены. По задумке разработчиков периодически нужно лишь относить фильтр в сервисный центр для восстановления фильтрующих свойств (путём нанесения новой порции наночастиц).

Машина для тушения лесных пожаров землёй

Фото из архива Сергея Малюкова.

Машину, способную бороться с лесными пожарами при помощи земли, разработали учёные воронежской лесотехнической академии (ныне — ВГЛТУ им. Г.Ф.Морозова). Своё изобретение они представили в 2014 году на конкурсе «Кубок инноваций» и победили.

Принцип работы агрегата — направленно и под давлением распылять грунт в направлении огня. Дальность может достигать 40 метров. Параллельно машина создаёт противопожарные полосы, препятствующие распространению пожара. Установку можно использовать в качестве прицепа к трактору или автомобилю.

Как рассказали разработчики машины, идея её создания пришла к ним после лесных пожаров 2010 года, когда ликвидаторы огня столкнулись с проблемой нехватки воды.

Уникальные лекарства и медицинские технологии

Очень много разработок воронежских учёных посвящено медицине. Студент фармацевтического факультета ВГУ Павел Федосов в 2014 году представил общественности ранозаживляющий гель из панциря ракообразных. Препарат предотвращает инфицирование раны, ускоряет процесс регенерации кожи, затягивая повреждения без образования на коже рубцов. Главное преимущество препарата перед аналогами — дешевизна. Благодаря своей разработке Павел Федосов стал победителем Конкурса инновационных проектов ВГУ — 2014.

В 2017 году в топ-100 медицинских изобретений в России вошла совместная разработка учёных ВГУ и Воронежского медуниверситета им. Бурденко — «Устройство для кардиореспираторного анализа и способ оценки кардиореспираторного состояния». Говоря простым языком, они создали дешёвый, простой и точный прибор, прогнозирующий сердечно-сосудистые заболевания.

Фото с сайта riavrn.ru.

В 2019 году учёные физфака ВГУ изобрели уникальное средство защиты от бактериальных инфекций. Раствор на основе наночастиц сульфидов металлов можно применять для дезинфекции поверхностей в больницах, школах и детсадах, а также для обработки внутренних поверхностей машин скорой помощи.

Изобретали воронежские учёные и новые подходы к диагностике и лечению онкологии. Группа исследователей ВГУ с кафедр оптики и спектроскопии физфака, аналитической химии химфака и цитологии и биоинженерии биолого-почвенного факультета разработали уникальную технологию создания низкотоксичных гибридных наноформ для фотодинамической терапии рака (один из видов лучевой терапии). Работы над этим проектом велись с 2011 по 2014 год.

Фото с сайта vsu.ru.

А в 2017 году доцент медико-биологического факультета ВГУ Игорь Колтаков создал препарат для магниторезонансной томографии «Липоскан». Он обладает меньшей токсичностью по сравнению с ныне существующими средствами, которые используют в качестве контрастного вещества при определении опухоли с помощью МРТ.

Материал для нанофлешки

В 2017 году учёные Воронежского опорного вуза рассказали о создании наноструктурированной плёнки, производящей электричество. Этот материал в перспективе можно использовать для создания самого маленького в мире носителя памяти. Условно говоря, это может быть флешка размером меньше одного сантиметра, которая будет вмещать сотни гигабайт информации. Единственным минусом такого материала, по словам разработчиков, является ограничение по числу записей. После многократного использования «структура деградирует».

Это не единственное интересное изобретение учёных опорного вуза последних лет. К примеру, в том же 2017 году они одними из первых в России создали антенну для передачи сигнала 5G. Компактная станция размером 80 на 80 см способна обеспечить доступ к сотовой связи, телевидению и высокоскоростному интернету в любой точке страны, в том числе в лесах и удалённых деревнях. У прибора есть зарубежные аналоги, однако они, как уверяют в вузе, стоят в несколько раз дороже.

Радиолокационная станция будущего

Не сидят без дела и учёные Военного учебно-научного центра (ВУНЦ) «Военно-воздушная академия им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина». Ежегодно её офицеры и курсанты получают больше сотни патентов на изобретения. Одна из наиболее актуальных последних разработок — многофункциональная радиолокационная станция (РЛС). Компактный прибор сочетает в себе сразу несколько функций: РЛС способна автономно определять геолокацию в условиях отсутствия или отключения связи с глобальной системой навигации, а встроенные радиолокатор и тепловизор дают картинку не хуже, чем мощная видеокамера.

Ещё одна перспективная разработка учёных ВУНЦ — система активной защиты для самолётов и вертолётов. В её основе лежит кардинально новый подход: не уводить вражескую ракету с помощью ложной цели, а уничтожать на подлёте в автоматическом режиме.

К каким ещё изобретениям имеют отношение воронежцы?

Лазер

Один из трёх воронежских нобелевских лауреатов физик Николай Басов (1922 — 2001) свою премию в 1964 году получил за фундаментальные исследования в области квантовой электроники, которые привели к разработке лазера. Имя Басова носит воронежская гимназия.

Лампа накаливания

Немногие знают, что один из изобретателей электрической лампочки Александр Лодыгин (1847 — 1923) окончил Воронежский кадетский корпус. Правда, военного из него не получилось. А вот изобретатель вышел отменный.

Шина Еланского

Фиксирующую накладку, которую до сих пор используют при транспортировке больных с травмами позвоночника, изобрёл уроженец Новохоперского района хирург Николай Еланский (1894 — 1964).

Москитная сетка Павловского

Сетку, которую надевают на голову для защиты от комаров и москитов, придумал зоолог и паразитолог Евгений Павловский (1884 — 1965), родившийся в селе Бирюч Воронежской губернии.

Консервный нож

Один из первых вариантов ножа для открывания консервных банок придумал во второй половине 19-го века изобретатель и инженер Карл Шуберский, участвовавший в строительстве железной дороге в Воронежской губернии. Его именем названа ж/д станция и посёлок в Новоусманском районе.

Подсолнечное масло

Первые несколько вёдер подсолнечного масла получил в 1829 году крестьянин из Алексеевской слободы Воронежской губернии Даниил Бочкарёв. Он впервые додумался давить масло из семечек подсолнечника при помощи самодельного пресса.

Винтовка Мосина

Главным конструктором, давшим имя легендарной трёхлинейной винтовке, был наш земляк, уроженец Рамони Сергей Мосин (1849 — 1902). Эта многозарядная винтовка была принята на вооружение ещё Русской Императорской армии в 1891 году и активно использовалась вплоть до конца Второй мировой войны.

Термобигуди

Это простое и эффективное устройство для завивки волос изобрёл инженер Воронежского завода радиодеталей Герман Грабер. Он сделал их из алюминиевых корпусов для конденсаторов. Внутрь цилиндра наливали воду и запаивали, потом бигуди кипятили в кастрюле, и они долго оставались горячими. Такая модель называлась «Турист» и была очень популярна в советское время.

Пуля Комарова

Эту мелкокалиберную пулю, начинённую транквилизатором для временного обездвижения животных, изобрёл в 1966 году сотрудник Воронежского биосферного заповедника Владиль Комаров. Благодаря этой пуле из заповедника за 30 лет отловили, вывезли и расселили по всей стране более 3,2 тыс. оленей.

Электросварка

Появлению дуговой электросварки плавящимся металлическим электродом мы обязаны изобретателю Николаю Славянову (1854 — 1897), который является уроженцем села Никольское Задонского уезда Воронежской губернии.