В Сколтехе рассказали о разработке, которая изменит химическое производство

Новые технологии, над которыми работают специалисты Сколковского института науки и технологий, могут в перспективе заметно изменить подход к химическому производству в России, заявила РИА Новости ректор института, академик РАН Юлия Горбунова. По ее словам, речь идет о разработке решений, которые способны сделать химические процессы более точными, компактными и экономически эффективными.

Микрофлюидный чип представляет собой своеобразный «мини-завод» или «мини-лабораторию» на микроскопической пластине, где можно быстро и с минимальными затратами получать необходимые вещества, а также проводить сложные аналитические исследования. Такая система способна заменить крупное и дорогостоящее оборудование, которое традиционно используется в химии и смежных областях. Благодаря этому открываются новые возможности для ускорения исследований и внедрения инноваций в промышленность.

Принцип работы таких чипов основан на том, что все реакции, смешивание компонентов и контроль условий происходят не в больших емкостях, а внутри крошечных каналов и микропотоков. Это позволяет очень точно регулировать давление, температуру, скорость реакции и время взаимодействия веществ. Важную роль в этом процессе играет искусственный интеллект, который помогает управлять системой, анализировать данные и подбирать оптимальные параметры для достижения нужного результата.

Микрофлюидные чипы представляют собой компактные, специально спроектированные устройства, в которых можно с высокой точностью воспроизводить и изучать различные процессы в потоках жидкостей и реагентов, — пояснила Горбунова. Такие системы открывают возможности для более гибкого и контролируемого проведения экспериментов, чем это возможно в традиционном оборудовании.

Она подчеркнула, что подобные технологии способны существенно изменить привычный формат химического производства, сделав его более точным, экономичным и безопасным. По ее словам, речь идет не просто о замене крупного оборудования на миниатюрные аналоги, а о переходе к принципиально новому подходу к организации химических процессов.

«Вместо классических химических установок реакция будет происходить на небольших, целенаправленно разработанных чипах, а управление ими будет осуществляться с помощью искусственного интеллекта, который сможет оптимизировать параметры процесса в реальном времени», — отметила ректор Сколтеха. Такой подход позволит быстрее подбирать условия реакций, снижать потери сырья и повышать воспроизводимость результатов.

В результате подобных реакций можно будет получать вещества, которые особенно востребованы в важнейших секторах экономики, включая фармацевтику, энергетику, материаловедение и промышленную химию. Кроме того, развитие микрофлюидных технологий может ускорить создание новых соединений и сделать производство более экологичным и технологически устойчивым.

Развитие микрофлюидных технологий открывает широкие возможности для создания принципиально новых решений в самых разных отраслях науки и промышленности. Речь идет не только о повышении эффективности существующих процессов, но и о появлении совершенно новых подходов к синтезу, анализу и производству веществ.

"Это могут быть новые лекарства, новые химически необходимые вещества для нефте- и агрохимии, новые материалы для приборостроения, машиностроения, авиастроения", — перечислила Горбунова. Такие разработки особенно важны там, где требуются высокая точность, экономия ресурсов и возможность быстро адаптировать технологию под конкретные задачи.

Микрофлюидные устройства также находят применение в научных исследованиях, поскольку позволяют проводить сложные химические реакции в компактных и строго контролируемых условиях. При этом становится возможным одновременно анализировать продукты реакции в потоке, что существенно ускоряет получение результатов и повышает их достоверность. Подобный подход особенно ценен для изучения новых соединений, тестирования катализаторов и оптимизации синтетических маршрутов.

"Эти устройства будут менять в ближайшее время облик химических процессов", — подчеркнула академик РАН. По ее словам, именно такие технологии способны вывести химию на новый уровень, сделав производство более гибким, безопасным и технологичным. В перспективе микрофлюидные системы могут стать важной частью как лабораторной практики, так и промышленной модернизации.

Сегодня микрофлюидные технологии становятся одним из самых перспективных направлений современной науки и инженерии. Разработкой микрофлюидных чипов занимаются молодые ученые из компании Labadvance, которая появилась при поддержке Сколтеха (группа ВЭБ.РФ) и стала резидентом инновационного центра «Сколково». Команда специалистов работает над созданием компактных и высокоточных решений, которые позволяют проводить сложные лабораторные процессы с минимальными затратами времени и реагентов. Такие разработки открывают новые возможности для медицины, биотехнологий, диагностики и научных исследований, где особенно важны точность, скорость и автоматизация. В Labadvance делают ставку на инновационный подход и стремятся вывести микрофлюидные чипы на уровень практического применения в самых разных отраслях. Это направление может сыграть важную роль в развитии отечественных технологий и укреплении научного потенциала страны.

Источник и фото - ria.ru