ФАКУЛЬТЕТ ФОТОНИКИ И ОПТОИНФОРМАТИКИ
НовостиУниверситет ИТМО
2019-12-04
Ученые из Петербурга предложили самоочищающийся прозрачный антибактерицидный материал для дисплеев и экранов смартфонов
  Группа петербургских ученых, в которую входят специалисты Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО, представили новый прозрачный материал, который можно нанести на экран смартфона или планшета. Он сможет самоочищаться и убивать болезнетворные бактерии на своей поверхности. Также субстанция может быть использована в медицинских целях. Результат исследования и методология получения представлены в журнале Materials Today Communications.
  Экран смартфона для многих из нас становится первой вещью, с которой мы контактируем, проснувшись. Мы держим в руках гаджет за едой, в транспорте, на пробежке, иногда даже в туалете. Мы берем его чистыми руками, грязными, жирными, потными — естественно, что на тачскрине скапливается огромное число бактерий, которые могут попасть на лицо, стоит нам поднести трубку к уху.
  Вот уже несколько лет различные компании (Apple, Samsung и др.) работают над тем, чтобы «обучить» экран смартфона бороться с микробами. За это время были предложены добавления антибактерицидных компонент в саму структуру защитного стекла, а также нанесение специальных полимерных пленок с антисептическим эффектом.
  «Введение антибактерицидных компонентов в состав стекла – процесс довольно дорогой и сложный. Кроме того, встает вопрос эффективности – бактерицидные компоненты должны работать на поверхности, а не в объеме самого стекла, — рассказывает соавтор статьи, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник НИЦ оптического материаловедения Университета ИТМО Сергей Евстропьев. — Антибактерицидные пленки на основе полимеров много дешевле, но их легко поцарапать, они стираются со временем, деградируют на свету и химически не стойки, в результате их эффективность со временем эксплуатации быстро падает».

Сергей Евстропьев
 
  Олово и цинк

  Научно-исследовательский центр оптического материаловедения входит в состав Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО, и вот уже несколько лет ведет разработки антибактерицидных материалов на основе оксидов легких металлов. В только что выпущенной статье ученые представили прозрачную структуру на основе этого материала.
«Первые покрытия были сделаны нами на основе оксидов цинка и олова, а также с добавками оксидов церия и иттрия. Мы показали, как можно оптимизировать химический состав покрытия, чтобы оно было прозрачным в видимом спектральном диапазоне, имело максимально высокие антибактерицидные свойства и высокую адгезию – сцепление со стеклом-подложкой», — продолжает Сергей Евстропьев.
  Одним из главных достоинств материала покрытия, наравне с высокими антибактерицидными свойствами, является сравнительная дешевизна и простота его получения.


  «Я могу сделать его, условно говоря, в сарайчике на даче, с помощью ведра и недорогих химических реактивов. Секрет заключается в специальных органических добавках, которые вводятся на стадии синтеза. Благодаря ним достигается равномерное нанесение покрытия на поверхность. При термообработке, являющейся частью технологического процесса нанесения, эти органические компоненты испаряются, при этом не выделяя токсичных веществ», — добавляет Сергей Евстропьев.

  Самоочищающийся телефон
  Как утверждают ученые, технология производства и нанесения таких поверхностей на защитные стекла телефонов или планшетов сравнительно проста в освоении и может быть легко внедрена в компаниях среднего бизнеса. Главное, что придется установить – конвейерная печь, которая сможет обеспечить нагрев до 550 градусов.
  Толщина покрытия всего 200 – 300 нанометров. Антибактерицидное действие обеспечивается за счет диффузии ионов металлов, содержащихся в покрытии, внутрь бактерий. Таким образом болезнетворные микроорганизмы разрушаются.

Антибактериальный эффект материала

  «Есть традиционный метод, утвержденный Минздравом, показывающий эффективность антибактерицидных свойств, — объясняет Сергей Евстропьев. — В чашке Петри делается что-то типа бульона, туда высееваются бактерии. Если туда опустить простое стекло или любой другой не антибактерицидный материал, то ничего с микроорганизмами не случится. Бактерии будут “уживаться” с таким стеклом и размножаться. Если положить в такой бульон с бактериями стекло с нашим покрытием, то вокруг него будет создаваться зона, свободная от бактерий. Во время другого теста мы измеряли эффективность бактерицидного эффекта при дневном свете и в темноте – разница примерно в два раза. То есть в светлое время обеззараживание идет эффективнее, но ночью оно все равно продолжается! Это важно, потому что иначе вы пришли домой, выключили свет, легли спать, а микробы в это время на смартфоне плодятся. Эти эксперименты мы проводили совместно с Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академией».
  Помимо антибактерицидного свойства, данное покрытие обладает высокой прочностью, хорошей адгезией и может служить дополнительной защитой телефона от царапин и трещин. Кроме того, покрытие может самоочищаться за счет того, что при воздействии на него света оно выделяет химически активный кислород. Он разлагает органические соединения на своей поверхности – бактерии, следы пота, жирные контуры пальцев.


  Другие применения
  Именно выделение химически активного кислорода делает разработанный материал перспективным с точки зрения медицины.
«У нас начались совместные разработки с Государственным оптическим институтом по модификации медицинских волоконных эндоскопов и использованию фотонокристаллических волокон в медицинских целях, — рассказывает соавтор статьи, доктор физико-математических наук, профессор Университета ИТМО, замдекана факультета фотоники и оптоинформатики, директор научно-исследовательского центра оптического материаловедения Николай Никоноров. — В медицине довольно широко используются волоконно-оптические эндоскопы, которые вводятся в тело больного, чтобы посмотреть состояние внутренних органов. Мы экспериментируем с нанесением на конец эндоскопа нашего покрытия, генерирующего синглетный кислород под действием мягкого УФ излучения, а также с введением нашего антибактерицидного материала в фотоннокристаллические волокна – благодаря этому мы потенциально можем доставлять через волоконный эндоскоп химически активный кислород к раковым клеткам, находящимся во внутренних органах человека, и с помощью него их убивать. То есть если раньше у нас был только бинокль или, если хотите, гибкий волоконный прицел, то теперь мы совместили его с винтовкой. Нужно только переключить светодиод, излучающий белый свет, на УФ-светодиод».

Николай Никоноров

  Также ученые предлагают различные методики использования своего материала в виде порошка. Его можно добавлять в краску, которой красят стены в детских учреждениях или в больницах. Таким образом поверхность будет сама себя обеззараживать. Также прорабатывается вопрос замены традиционной цинковой мази на новый материал, который будет ненамного дороже, но при этом более эффективен. Наконец, новый материал можно будет использовать в бытовых и медицинских системах воздухоочистки.

Константин Крылов редакция ITMO.NEWS
2019-11-19
Артур Глейм возглавил департамент Квантовых коммуникаций «Российских железных дорог».
«Приказом генерального директора — председателя правления ОАО «РЖД» Олега Белозерова начальником департамента Квантовых коммуникаций ОАО «РЖД» назначен Артур Глейм», — сообщила 18 ноября пресс-служба РЖД.
Пресс-релиз
 
  10 июля 2019 г. Правительство РФ и ОАО «Российские железные дороги» заключили соглашение о развитии квантовых коммуникаций. Стороны скоординируют свои действия для ускорения технологического развития и достижения Россией позиции одного из лидеров на глобальных технологических рынках в области квантовых коммуникаций.
  В конце августа в ОАО «РЖД» создан департамент Квантовых коммуникаций, задачей которого является реализация соглашения холдинга с правительством РФ о развитии высокотехнологичных отраслей. Основная цель департамента — внедрение квантовых технологий передачи и защиты данных, способствующих повышению эффективности бизнес-процессов холдинга, а также эффективности использования инфраструктуры и безопасности функционирования железнодорожного транспорта.
  18 ноября начальником департамента Квантовых коммуникаций ОАО «РЖД» назначен Артур Глейм.
  Артур Глейм - выпускник факультета Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО 2010 года. В этом же году был назначен руководителем лаборатории Квантовой информатики Университета ИТМО, которую сам же и организовал, будучи студентом магистратуры, на кафедре Фотоники и оптоинформатики под руководством профессора С.А.Козлова.
  В 2013 году в лаборатории Артура Глейма был разработан принципиально новый подход к созданию систем квантовой связи для организации высокозащищённого обмена данными и создано соответствующее устройство. Это была первая отечественная система, которая по скорости и дальности передачи информации сопоставима с абсолютными рекордами в области квантовой коммуникации. А уже в 2014 году была создана и запущена первая в России городская линия квантовой связи в существующей телекоммуникационной инфраструктуре. Параллельно с основной работой в лаборатории, Артур учился в аспирантуре, и в 2015 году успешно защитил кандидатскую диссертацию на соискание учёной степени кандидата технических наук. В 2017 году специалисты лаборатории Квантовой информатики совместно с коллегами из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ успешно запустили первую в России и СНГ многоузловую квантовую сеть, объединившую четыре узла, расположенные в разных районах столицы Татарстана. В 2018 году запущена квантовая коммуникационная программно-конфигурируемая сеть в Самаре. В 2019 году квантовая система безопасной передачи данных, созданная коллективом учёных лаборатории Квантовой информатики, прошла успешные испытания в действующих сетях ОАО «Ростелеком» в Санкт-Петербурге.
  Поздравляем Артура Глейма и весь коллектив его лаборатории с выдающимися результатами!!!
2019-11-15
4 декабря - День открытых дверей факультета Фотоники и оптоинформатики!
  Уважаемые абитуриенты и родители, приглашаем вас на День открытых дверей факультета Фотоники и оптоинформатики. Приглашаем всех, кто любит физику, кого интересует: квантовая криптография, лазерные оптические технологии, нанотехнологии, цифровая голография.
 
 
День открытых дверей факультета Фотоники и оптоинформатики состоится 4 декабря и будет проходить с 17-30 до 19-00.
  Адрес: В.О., Кадетская линия д.3, к.2.
  Сбор участников в 17-00.
 
  Программа Дня открытых дверей
  • Вас ждёт увлекательный рассказ об образовательной программе «Фотоника и Оптоинформатика».
  • Опытные преподаватели доступным языком расскажут о таких «сложных» понятиях, как: «Фотоника», «Оптоинформатика», «Квантовые коммуникации», «Фемтотехнологии».
  • Вы узнаете, как работают самые современные системы передачи, записи и хранения информации.
  • Молодые учёные покажут Вам лаборатории Международного института Фотоники и оптоинформатики, в которых обучаются, проводят научные эксперименты и делают открытия наши студенты.
  • Вы получите самую актуальную информацию о том, как поступить в Университет ИТМО на факультет Фотоники и оптоинформатики.
 
  Подробная информация и регистрация на мероприятие

Контакты
Андреева Наталья Владимировна: +7-911-975-58-48
2019-11-07
День погружения в фотонику и оптоинформатику.

  30 октября факультет Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО провёл «День погружения в фотонику и оптоинформатику» для школьников старших классов. Мероприятие, традиционно, состоит из двух частей: теоретической и практической.
  В первой части «погружения» школьники прослушали рассказ о факультете, основных направлениях его образовательной деятельности и лабораториях Международного института Фотоники и оптоинформатики. Затем школьникам были предложены лекции: «Фемтотехнологии фотоники и оптоинформатики» и «Квантовая информатика. Квантовая криптография».
  Вторая, практическая, часть включала в себя знакомство с лабораториями и Мастер-классы по темам прослушанных лекций.
 В течение трёх часов школьники с большим интересом знакомились с такими терминами, как: фотоника, оптоинформатика, фемтотехнологии, терагерцовое излучение, квантовая криптография, сверхбыстрая передача и защита информации, цифровая голография и др. Все эти термины являются базовыми понятиями образовательного направления «Фотоника и оптоинформатика». Опытные преподаватели факультета постарались доходчивым и понятным языком приоткрыть школьникам суть этих понятий и пробудить к ним интерес.
  Надо отметить, что школьники с честью выдержали этот мозговой штурм, и по окончании «погружения» выразили искреннюю заинтересованность и желание изучать в дальнейшем фотонные технологии и разрабатывать собственные проекты по этой тематике.
2019-10-30
XI Международная конференция «Фундаментальные проблемы оптики» «ФПО – 2019».

Академик РАН Е.Б.Александров
 
 В Университете ИТМО 25 октября завершила работу
XI Международная конференция «Фундаментальные проблемы оптики» «ФПО – 2019». Целью конференции является ознакомление широкого круга исследователей и конструкторов, магистров, аспирантов, молодых ученых РФ, ближнего и дальнего зарубежья с последними достижениями и тенденциями развития оптики и спектроскопии, фотоники и оптоинформатики, инноваций в оптической науке и технике.
  Конференция проводится при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), Optical Society of America (OSA), The international society for optics and photonics (SPIE), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) и информационной поддержке Лазерной Ассоциации и журналов «Фотоника», «Оптический журнал».
  На открытии конференции выступил профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана С.Б.Одиноков. Его доклад был посвящён современным тенденциям развития голографических технологий и их применению в прикладной оптике.
 
  Также свой доклад представил Су Хён Бэк (Soo Hyun Baek), директор отдела исследований и разработок (R&D) компании «WOORIRO» (Кванджу, Южная Корея) с докладом «Однофотонные лавинные диоды (SPAD) для производства однофотонных детекторов и развития квантовой криптографии». (Компания «WOORIRO» - ведущая компания Кореи по производству и разработке систем и компонентов оптической связи).
  Конференция проходила в течение пяти дней с 21 по 25 октября. На ней были представлены наиболее актуальные и перспективные разработки и исследования в области фотоники по следующим тематикам:
  • квантовая оптика и фундаментальная спектроскопия,
  • когерентные процессы взаимодействия света с веществом,
  • оптика фемто- и аттосекундных импульсов,
  • нелинейные взаимодействия терагерцового излучения с веществом, функциональные терагерцовые материалы,
  • новые принципы оптической передачи, обработки и хранения информации,
  • оптические материалы фотоники,
  • оптика для биологии и медицины.
  В конференции приняли участие более трёхсот человек. Это и студенты, и аспиранты, молодые и многоопытные ученые, специалисты из различных российских и международных компаний, а также представители промышленности. Каждый день работы конференции можно было прослушать до 30 научных докладов, а также ознакомиться с трудами коллег на стендовой сессии, где были представлены более ста научных работ.
  Как всегда, значимым событием конференции стали «Чтения академика Ю.Н, Денисюка». В этом году на «Чтениях» было два докладчика. Профессор ВНИИОФИ (Москва, Россия) Г.Г.Левин выступил с докладом «Интерференционная и томографическая микроскопия живых клеток». И научный сотрудник Института прикладной физики Молдовы (Кишинев, Молдова) А.Ю.Мешалкин выступил с докладом «Регистрирующая среда нового поколения на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников для записи рельефно-фазовых голограмм».

Профессор Г.Г.Левин
 
 Важной частью конференции стал семинар «Индустриальная фотоника». Это новый раздел конференции, который впервые был организован пять лет назад, и посвящен последним разработкам крупных иностранных и российских производителей, лидеров в отрасли оптики, фотоники и лазерных технологий. Идейным вдохновителем и организатором этого раздела конференции является компания «Ленинградские лазерные системы», которая является разработчиком и специализированным дистрибьютором оптики и фотоники, компонентов для волоконных лазеров, готовых лазерных систем, оборудования для оснащения лабораторий и систем измерения. Примечательно, что руководителем этой компании является выпускник кафедры Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО 2015 года. В рамках семинара состоялась выставка - презентация ведущих российских компаний в области фотоники и лазерных технологий: «Компания «АЗИМУТ ФОТОНИКС», «Криотрейд инжиниринг» и «АКМЕТРОН».
 
Фотоальбом
 
Официальный сайт конференции
   1    2    3    4    5    Следующая
Design by Anton Alfimov         Powered by MagicTeam