На кафедре

Сотрудниками кафедры под руководством профессора, д.т.н. Жердева А.А. при поддержке РНФ (проект 19-19-00359) проведено исследование "Теплофизическое моделирование криовоздействий на биоткань для повышения точности дозирования". Основная научная проблема, на решение которой направлен данный проект заключается в недостаточной для широкого применения на практике степени соответствия цели и результата медицинских криовоздействий (КВ). На основе решения задач теплофизического моделирования  и сопутствующего ему раскрытия неопределенностей и снижения количества ограничений в постановке вычислительного эксперимента проведены работы по повышению точности прогнозирования дозы КВ. Повышение степени рационализации и точности прогнозирования дозы до насыщения может продвинуть КВ на принципиально новый уровень – свести потребную и полученную на практике дозу как можно ближе.  Результаты работы должны стать основой для программ компьютерного прогнозирования криовоздействий. В рамках выполнения проекта было подготовлено 4 публикации в ведущих мировых научных журналах (International Journal of Heat and Mass Transfer, International Journal of Refrigeration, Cryobiology).

Сотрудниками кафедры под руководством профессора, д.т.н. Цыганова Д.И. при поддержке РНФ (проект 21-19-00676) в 2021 году начато исследование "Теоретические и экспериментальные основы прецизионного обеспечения локального низкотемпературного воздействия на биоткани". Проект направлен на проведение поискового исследования в области процессов теплообмена при проведении локального низкотемпературного воздействия на биоткани для решения задачи трансформации подходов к его обеспечению к уровню высокоточного (прецизионного) достижения цели воздействия. Основная научная проблема, на решение которой направлен данный проект заключается в отсутствии теоретически и экспериментально полученных знаний о теплофизике процессов низкотемпературных воздействий на объекты охлаждения сложной внутренней структуры со строгими ограничениями по динамике изменения температурных полей, необходимых для формирования научных основ создания систем прецизионного локального низкотемпературного воздействия на биологические ткани. В рамках проекта в октябре 2021 года был сделан доклад на конференции 16th CRYOGENICS 2021, IIR International Conference.

Сотрудниками кафедр Э4 и Э6 под руководством к.т.н. Шакурова А.В. при поддержке РНФ (проект 20-79-10190)  проводится исследование "Разработка научных основ создания биосовместимых керамико-металлических структур и исследование методов воздействия на них с целью стимулирования приживаемости в организме". Основная научная проблема, на решение которой направлен данный проект, заключается в разработке и исследовании неконсолидированных медицинских материалов на основе функциональных биокерамических покрытий, стимулирующих остеоинтеграцию имплантов. В качестве таких имплантов рассматриваются хирургические пины из титана и его сплавов (как модель хирургического крепежа), а также перспективные углеродные композиты (для замещения дефектов костной ткани). Получение пористых оксидных покрытий на титане проводится методом микродугового оксидирования (МДО), а нанесение кальций фосфатов – методом детонационного напыления. Кроме того, в проекте проводится исследование методов криовоздействия на вживленные импланты с целью стимуляции их приживаемости. Научные результаты проекта состоят, во-первых, в установлении особенностей физико-химических процессов формирования биокерамических покрытий с помощью указанных методов, а также в изучении биологических процессов «отклика» на физические воздействия в области имплантированных структур. Результаты работы должны стать основой для формирования наиболее полной научной картины процессов при получении биокерамических покрытий предложенными методами (с установлением степени влияния процессов на свойства), а также получения новых данных о методах стимуляции биологического ответа в организме реципиента с помощью физических методов. В рамках проекта в 2021 году опубликованы статьи в журналах "Прикладная физика" и "Неорганические материалы".