Существует распространенное заблуждение, что все важные открытия в науке уже сделаны, но ученые Института естественных и точных наук ЮУрГУ с ним не согласны. Важным является каждый вклад в развитие фундаментальной и прикладной науки, ведь только вместе они приводят к тому, что мир постоянно развивается, появляются новые технологии, которые меняют нашу жизнь и делают ее более комфортной. Именно поэтому в ИЕТН существует более 15 научных групп.
Подразделение предоставляет ежегодно более 250 бюджетных мест на направления бакалавриата и более 100 бюджетных мест на магистерские направления. Студенты всех направлений могут участвовать в научной работе во время обучения в университете, это позволяет им получить научные публикации, опыт общения в научной среде, а также другие компетенции, необходимые для трудоустройства.
Исследования в области химии
Химия и химическая технология позволяют производить лекарства и косметику, изобретать новые способы лечения и получения материалов, экология – это наука будущего, без нее невозможно устойчивое развитие нашего мира. Ценность этих наук для общества заключается в том, что без них невозможно представить ни одной современной технологии. В частности, органическая химия и химия элементоорганических соединений являются крайне востребованными, когда речь идет о разработке новых фармацевтических препаратов.
Исследователи-органики кафедры теоретической и прикладной химии ЮУрГУ под руководством Дмитрия Кима занимаются созданием новых гетероциклических систем как перспективных биологически активных веществ, лежащих в основе современных лекарственных препаратов.
Элементоорганики этой же кафедры под руководством профессоров Владимира Шарутина и Ольги Шарутиной успешно занимаются развитием методов направленного синтеза элементоорганических соединений с практически значимыми свойствами. В базе данных Scopus присутствуют порядка 400 научных публикаций Владимира Викторовича.
Исследования научной школы под руководством профессора кафедры теоретической и прикладной химии, д.х.н. Екатерины Барташевич находятся на стыке фундаментальной химии и цифровых технологий и нацелены на развитие подходов, позволяющих создавать цифровые двойники химических соединений и материалов, в состав которых входят органические молекулы.
«Направление исследований лежит в русле задач хемоинформатики – раздела знаний, концепций, методов, нацеленных на получение, обработку и хранение химической информации. Сотрудники международной лаборатории многомасштабного моделирования многокомпонентных функциональных материалов используют для проведения своих исследований как персональные компьютеры, так и суперкомпьютер Торнадо ЮУрГУ и активно участвуют в научно-исследовательских проектах», - отмечает Екатерина Барташевич.
Уже несколько лет на кафедре экологии и химической технологии успешно ведутся разработки фотокатализаторов для синтеза новых веществ, а также для очистки воды под руководством Вячеслава Авдина. Не так давно возник новый проект по созданию органических полупроводниковых материалов для солнечных батарей под руководством Олега Большакова,Олега Игоревича и Вячеслава Авдина.
С каждым годом все более актуальными являются исследования в области экологии. Определением экологического профиля города занимаются исследователи-экологи под руководством Татьяны Крупновой, а биологической индикацией экологического состояния – под руководством Ирины Машковой.
Стань математиком мирового уровня
Как известно, математика – царица наук, и без сложных расчётов невозможно создание современной техники. Учёные ЮУрГУ известны своими исследованиями в различных сферах математики.
Хотите узнать, как возникают ударные и детонационные волны? Как они распространяются в жидкостях, газах и твердых телах? Хотите научиться моделировать такие процессы? Этим занимаются сотрудники кафедры вычислительной механики. В составе кафедры действует научно-исследовательская лаборатория «Математическое моделирование многокомпонентных и многофазных сред» под руководством Юрия Ковалева. Индустриальным партнером кафедры в реализации научных исследований, образовательной программы проектного обучения является предприятие Госкорпорации «Росатом» «Российский Федеральный Ядерный Центр – Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина».
Современные исследования дифференциальных и интегральных уравнений посвящены, как правило, приближенным и численным решениям. Своеобразие теоретических работ профессоров кафедры математического анализа и методики преподавания математики Валерия Карачика и Виктора Адукова в том, что им удается находить точные решения некоторых граничных задач для таких уравнений. Эффективные решения систем полиномов, полученные к.ф.-м.н. Евгением Мартюшевым, находят приложения для задач компьютерной графики. Из прикладных работ можно отметить математическое моделирование последствий радиоактивного заражения населения в результате техногенных катастроф, проводимое к.ф.-м.н. Владимиром Заляпиным, и математическое моделирование критических состояний неоднородных конструкций под руководством д.ф.-м.н. Валерия Дильмана.
Одним из междисциплинарных проектов кафедры прикладной математики и программирования является разработка комплекса экологического мониторинга и прогнозирования «Экомонитор» под руководством Дмитрия Дрозина. Он позволяет следить за экологической ситуацией промышленных предприятий в режиме реального времени.
На кафедре разработано программное обеспечение, реализующее интеллектуальную систему онлайн мониторинга транспортных потоков, пешеходного трафика и экологической обстановки на основе искусственных нейронных сетей. Работа системы была успешно протестирована в режиме реального времени.
Ученые кафедры математического и компьютерного моделирования под руководством заведующего кафедрой Софьи Загребиной исследуют динамические и стохастические линейные неклассические модели математической физики, снабженные многоточными начально-конечными условиями. На кафедре также зарождается новое направление по исследованию линейных нестационарных моделей соболевского типа и оптимального управления их решениями.
Коллектив кафедры уравнений математической физики (УМФ) ведет активный научный поиск в области уравнений соболевского типа, целью которого является создание общей теории и разработка конкретных приложений.
«В этом направлении уже достигнуты определенные успехи – объяснено несуществование решения задачи Коши для уравнения соболевского типа при произвольных начальных данных, получены условия сильной неустойчивости решений этих уравнений, описана морфология фазовых пространств полулинейных уравнений соболевского типа. Успехи коллектива кафедры УМФ в научно-исследовательской работе, безусловно, строятся на мощном фундаменте – теории разрешающих вырожденных (полу)групп операторов», - комментирует создатель этой теории профессор Георгий Свиридюк.
Под его руководством каждую неделю в стенах университета проводятся заседания научного семинара по уравнениям соболевского типа, представляются и обсуждаются новые результаты, изучаются новые математические модели и методы, приобретают опыт молодые исследователи. В настоящее время на кафедре исследуются детерминированные и стохастические модели первого и высокого порядков, теория уравнений соболевского типа распространяется на стохастические модели в пространствах дифференциальных форм, исследуются математические модели оптимального динамического измерения, строятся позитивные вырожденные (полу)группы операторов.
Физика – основа основ
Физические законы лежат в основе многих процессов и явлений, в том числе они необходимы для понимания окружающего мира. Понять современные проблемы физики практически невозможно без квантовой механики, компьютерные науки позволяют промоделировать физический процесс, заранее предсказать то, что будет в эксперименте.
Научная деятельность кафедры физики наноразмерных систем сосредоточена на квантовых методах описания строения и свойств вещества на атомном уровне и квантовых технологиях извлечения, передачи, обработки и хранения информации. Результатами исследований является прогноз новых материалов, перспективных для использования в энергетике (аккумуляторы электрической и химической энергии), металлургии (сплавы с повышенными служебными свойствами), микро- и наноэлектронике (наноразмерные транзисторы), сенсорике (чувствительные элементы датчиков), а также устройства и процессы для квантовых вычислений, криптографии и измерений (базовые элементы квантовой логики, алгоритмы для квантовых вычислений и криптографии).
Научная группа под руководством Наталии Кундиковой является лидером исследований эффектов спин-орбитального взаимодействия света, работы по предсказанию и исследованию новых эффектов были удостоены премии Галилео Галилея Международной комиссии по оптике.
Основное направление группы Федора Подгорнова, руководителя Лаборатории молекулярной электроники, связано с исследованием и модификацией свойств жидких кристаллов и устройств на их основе. Возможности модифицирования свойств металлов под воздействием высокоэнергетического излучения исследуются в группе Артема Лейви. Сочетание лазерных и акустических методов используется в исследованиях Сергея Гуревича и его коллектива. Полученные результаты могут в перспективе послужить основой для разработки методов определения дефектов в металлах.
В процессе обучения студенты Института естественных и точных наук ЮУрГУ получают опыт работы в команде и решают серьезные фундаментальные и прикладные задачи. Таким образом, выпускники получают необходимые для трудоустройства навыки. Многие студенты в процессе обучения участвуют в научных конференциях и являются соавторами научных публикаций, что также повышает уровень их портфолио.
Контакты для абитуриентов:
Официальный сайт ЮУрГУ: Susu.ru;
сайт для абитуриентов: Аbit.susu.ru;
группа в ВК: Vk.com;
«ЮУрГУ News» в Telegram;