Маленькая программа - большой прорыв: как российские учёные научились управлять наномиром с ноутбука

Цифровая трансформация науки — от идеи к реальности

В эпоху, когда технологии быстро меняют облик науки, российские учёные делают решительный шаг вперёд. Специалисты Российского технологического университета МИРЭА (Московский Институт Радиотехники, Электроники и Автоматики) разработали компактное, но чрезвычайно мощное программное решение, позволяющее кардинально изменить подход к управлению лабораторными экспериментами в области нанотехнологий. Всего 200 килобайт - и это не урезанная утилита, а полноценная система автоматизации, совместимая с любым персональным компьютером среднего класса. Программа позволяет точно и гибко управлять электрическими и магнитными полями в мгновение ока, как по отдельности, так и в синхронном режиме, что особенно важно при создании сложных наноструктур.

Одним из главных преимуществ новинки является ее способность фиксировать данные по каждому каналу и сохранять их в едином, структурированном файле. Это минимальный анализ взаимосвязи между управляющими параметрами и поведением ограничивающих объектов. Особенно впечатляет одновременная возможность регистрации двух магнитооптических эффектов - терагерцового сигнала и эффекта Керра - в рамках сложного эксперимента. Ранее такие меры требовали громоздких установок и значительных временных затрат. Теперь весь процесс будет доступен и масштабируем.

От лаборатории к технологическому суверенитету

Этот прорыв имеет не только научное, но и стратегическое значение. Для российской IT-индустрии идея МИРЭА – огромный рывок в цифровизации научной сферы. В результате отечественная техника способна создавать не просто аналоги, а инновационные, удобные и экономичные продукты, ориентированные на реальную деятельность научного общества.

Разработан софт, который автоматизирует управление сложными лабораторными установками: он гибко настраивает электрические и магнитные поля, параллельно фиксируя данные, и работает даже на обычном компьютере. Это ускоряет создание новых материалов - от сверхчувствительных датчиков до энергосберегающей электроники. Наша программа позволяет одновременно регистрировать два различных магнитооптических эффекта. В рамках текущих работ мы одновременно исследуем магнитные зависимости терагерц-сигнала и магнитооптический эффект Керра в наноструктурах, получая согласованную информацию о поведении магнитных моментов в структуре

Екатерина Лебедева

инженер лаборатории фемтосекундной оптики для нанотехнологий Института перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА

В условиях ускоренного импортозамещения и роста запросов на технологическую независимость подобные решения приобретают особую ценность. Они позволяют снизить зависимость от иностранных платформ, контроллеров и программного обеспечения, что напрямую влияет на состояние научно-технического потенциала страны.

Более того, компактность и универсальность открывают путь к ее массовому внедрению в университетах, научно-исследовательских институтах и ​​даже в региональных лабораториях, где бюджеты ограничены, а доступ к специализированному оборудованию - затруднен.

Для страны - прогресс. Для мира - доступность

Что дает эта идея гражданам? Прежде всего — ускорение развития передовых технологий. Благодаря более совершенным инструментальным исследованиям быстро ведется разработка новых материалов для энергоэффективной электроники, высокочувствительных датчиков, квантовых устройств и систем хранения энергии. Это, в свою очередь, приводит к появлению более доступных технологических решений в повседневной жизни.

Россия улучшает позиции в глобальной гонке за лидерство в нанотехнологиях, повышение технологической автономии и потенциал для экспорта научных решений.

Программа может стать частью отечественных научных комплексов, поставляемых за границу, особенно в страны, где важны доступность и простота в эксплуатации. Минимальные аппаратные требования делают ее приспособлением для университетов и исследовательских центров в странах Латинской Америки, где отсутствуют дорогие специализированные системы. Это может обеспечить расширение границ фундаментальных исследований и появление новых открытий не только в России, но и во всем мире.

От прошлого к будущему

За последние пять лет в России появилось несколько инициатив по автоматизации лабораторных процессов: цифровые модули для спектрометров, FPGA-платформы, решения на базе Arduino. Однако большинство из них были либо направлены на серьезное оборудование, либо требовали тщательной технической подготовки. Многие решения являются громоздкими, закрытыми или труднодоступными для широкого научного сообщества.

Программа МИРЭА поражает своей простотой, открытостью и универсальностью. Она не требует специального «железа» и может быть адаптирована под разные типы экспериментов. Это не просто улучшение - это настоящий прорыв.

Горизонты возможного: от науки к индустрии

В последние годы ожидается активное внедрение разработки в российских научных центрах.

Уже сейчас просматриваются перспективы создания целой экосистемы вокруг этой технологии: интеграция с IoT-устройствами, удаленное управление установками, облачное хранение данных и даже применение искусственного интеллекта для автоматического анализа результатов.

Кроме того, программа может использоваться для коммерческих продуктов и участия в экспортных инициативах.

Разработка МИРЭА - это не просто программный продукт. Это новый символ эпохи российской науки: цифровой, гибкой, доступной и независимой от зарубежных технологий.