Прорывные патенты ученых Прикамья: удар по грибку, удешевление асфальта, отбеливание без импорта и прочее

Новые реалии – вызов не только для нашей экономики, но и для науки. От ученых ждут экономичные и экологичные разработки, которые могут быть внедрены в жизнь в обозримом будущем. Пермские исследователи в этом вопросе – среди лидеров.

По данным Федеральной службы по интеллектуальной собственности Пермский университет (ПГНИУ) вошел в тройку вузов-лидеров по патентной активности в 2022 году. Ученые ПГНИУ получили 74 патента на изобретения и отправили в Роспатент 85 заявок. Список лидеров по полученным патентам возглавили химический факультет, коллективы Естественнонаучного института (ЕНИ) и механико-математического факультета. Также получили патенты ученые геологического и биологического факультетов.

Здоровье

Нарушение сна, тяжесть в груди, когда нельзя сделать полный вдох, ноющие мышцы и суставы, головные боли – эти неприятные симптомы испытывают многие, переболевшие коронавирусной инфекцией. И не всем удается от них избавиться. Лекарством от постковидного синдрома может стать разработка ученых ПГНИУ. Они запатентовали два антиоксиданта, которые могут стать основой для такого препарата.

– Мы разработали несколько новых антиоксидантов – веществ, которые препятствуют окислению каких-либо субстанций. Они используются в различных лекарствах. Так, например, на их основе может быть создано лекарственное средство для лечения Post-COVID-19 – синдрома, вызванного опасным вирусным заболеванием, – рассказывает доцент кафедры органической химии Екатерина Храмцова.

Не менее интересными разработками отметилась кафедра биохимии и медицинской биотехнологии. Старший преподаватель Дмитрий Иванов и заведующая лабораторией «Бактерицид» химфака Светлана Баландина в 2022 году получили патент на соединение бензиламмонийной соли, которая может применяться как потенциальное лекарственное средство при гнойно-воспалительных заболеваниях и грибковых инфекциях. Сфера использования: фармакология, медицина и ветеринария.

Третье изобретение химиков – лекарство от менингита, который возбуждает дрожжеподобный грибок Cryptococcus neoformans. У людей с ослабленным иммунитетом грибок вызывает воспаление головного и спинного мозга, часто заканчивающиеся смертью пациента.

– С помощью австралийских ученых (CO-ADD, Брисбен, Австралия), которые давно проводят систематический скрининг химических соединений против патогенов, нам удалось найти среди наших разработок активное вещество с низкой токсичностью, способное убивать смертоносный грибок, – уточняет Екатерина Храмцова.

Экология

Прочный и дешевый асфальт, казалось бы, несочетаемые понятия. Однако ученые пермского политеха (ПНИПУ) изобрели именно такой – и даже получили на него патент. В состав нового асфальтобетона входит буровой шлам – техногенный отход от нефтяных скважин, который замещает традиционный минеральный порошок.

– Отличительным признаком изготовленного нами асфальта является повышенный коэффициент трещиностойкости и водостойкости, при этом материал соответствует требованиям нормативных документов по эксплуатационным характеристикам и физико-механическим свойствам, – рассказала заведующая кафедрой охраны окружающей среды Лариса Рудакова.

Изобретение, по мнению ученых, не только снизит стоимость асфальта и, следовательно, всего дорожного строительства в целом, но и улучшит экологию благодаря переработке отхода нефтедобывающей промышленности.

Солому, опил и другие отходы сельского хозяйства и лесопереработки предлагают использовать ученые ПГНИУ для производства солнечных батарей. А дело все в фурфуроле. Солнечные элементы на основе производных этого продукта вторичной переработки отличаются легкостью и прочностью, в отличие от кремниевых, и могут перерабатываться.

– На данный момент получены несколько соединений, исследованы их оптические и электрохимические свойства, проведены компьютерные расчеты граничных орбиталей. Полученные показатели говорят о том, что данные соединения могут быть применены в качестве красителей для поглощающего слоя органических солнечных элементов. Мы будем получать другие соединения, варьировать заместители, смотреть динамику изменения светопоглощения. И выберем наиболее перспективные, – рассказывает сотрудник лаборатории органического синтеза Данил Вшивков.

Импортозамещение

Помните серую офисную бумагу, которая появилась на прилавках прошлой весной после введения санкций против нашей страны? Ученые ПНИПУ предложили свой метод отбеливания и тем самым упростили производство целлюлозы, которая необходима при изготовлении не только бумаги, но и химической продукции: вискозного шелка, лаков, красок, пороха. Новая технология и экономичнее, и экологичнее: вместо хлора и хлорсодержащих реагентов используется перекись водорода.

– В современных схемах отбелки целлюлозы пероксид водорода часто используется как белящий реагент. Известно также, что его можно использовать как в щелочной, так и в кислой среде. Поэтому мы предположили, что возможно провести весь цикл отбелки целлюлозы с использованием лишь одного окислительного реагента. В этом случае процесс несколько упрощается за счет того, что отбелка проводится при атмосферном давлении, – рассказывает профессор аэрокосмического факультета Фирдавес Хакимова.

Четырехступенчатая схема отбелки позволила получить целлюлозу, пригодную для изготовления взрывчатых веществ, эмалей и лаков. А еще один этап обработки сырья с чередованием щелочной и кислой ступеней дал белизну, необходимую для производства вискозы.

Строительство

В Пермском крае грунты для строительных работ достаточно сложные: то болотистые, то карбонатные, закарстованные. Разработка ученых политеха – фундаментная подушка из связных грунтов с переменным шагом армирования – может предотвратить оседание и деформацию постройки. Геотекстиль в составе изобретения увеличивает максимальную нагрузку на грунтовую подушку и неплохо справляется с перепадами температур. Новаторская разработка повышает прочность фундамента, экономит бюджет и подходит для строительства в отдаленных районах.

– Создание фундаментной подушки из связных грунтов происходит так: отрывают котлован, в нем послойно уплотняют грунтовую подушку, на утрамбованных слоях раскладывают армирующие материалы с переменным шагом. Ближе к фундаменту слои геотекстильного материала располагают чаще. Это позволяет снизить деформацию основания и обеспечить его высокую несущую способность. Затем на укрепленной подушке возводят ленточный фундамент, – объясняет доцент кафедры строительного производства и геотехники Даниил Татьянников.

Антон Берг