В Центре наукоёмкого приборостроения ЮФУ представили новую систему удалённого управления установкой микрофлюидного синтеза под названием «Умная лаборатория».
Сегодня одной из ключевых задач российской науки является развитие ускоренного синтеза стратегически важных функциональных материалов, необходимых для космической, автомобильной промышленности, фармакологии и других отраслей.
Данным направлением в Южном федеральном университете занимается коллектив Международного исследовательского института интеллектуальных материалов и Центра наукоёмкого приборостроения. Разработка направлена на ускорение процесса синтеза.
На базе МИИ ИМ ЮФУ была создана лаборатория под управлением искусственного интеллекта. Для создания новых материалов ученые задают необходимые свойства разработки – дальше все решения принимает сама микрофлюидная система. Подобные лаборатории значительно ускоряют и упрощают процесс работы, однако о полной автоматизации научных исследований говорить ещё рано.
Тем не менее, недавно стало возможным осуществлять дистанционное управление работой и мониторинг лаборатории в реальном времени. Это произошло благодаря коллаборации сотрудников МИИ ИМ ЮФУ под руководством руководителя научного направления «Науки о материалах и синхротронно-нейтронные исследования», доктора физико-математических наук, профессора ЮФУ Александра Солдатова и сотрудников Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ под руководством доцента кафедры безопасности информационных технологий им. О.Б. Макаревича ИКТИБ ЮФУ Елены Басан.
В рамках совместной работы был разработан мультисенсор, совмещённый с контроллером «Интернета вещей» (концепция, в которой физические предметы повседневной жизни соединены в сеть при помощи интернета и обмениваются данными между собой без необходимости прямого взаимодействия с человеком), а также веб-сервис удалённого мониторинга и управления компактной микрофлюидной системой для ускоренного синтеза стратегически важных материалов.
– Мультисенсор включает в себя датчики углекислого газа, угарного газа, влажности, температуры, давления, доли кислорода в составе атмосферы, которые позволяют анализировать состояние окружающей среды и принимать решение об обстановке в лаборатории. Также вместе с мультисенсором в программно-аппаратный комплекс интегрирована IP-камера, которая в режиме реального времени позволяет наблюдать за работой в лаборатории, – рассказал Александр Солдатов.
Данная система позволяет осуществлять непрерывный мониторинг состояния лабораторного оборудования и обеспечивать безопасность для гетерогенной вычислительной сети на базе концепции «Интернет вещей».
В 2025 году планируется модернизация инфраструктуры лаборатории аддитивных технологий (АТ), интеграция её в веб-сервис удалённого мониторинга и управления, разработка аддитивных технологий микрофлюидного синтеза, а также интеграция с университетской платформой управления на основе больших данных. По словам учёных, в ближайшее время планируется интеграция других лабораторий университета в гетерогенную сеть.
Данная разработка выполнена в рамках проекта «Исследовательская лаборатория микрофлюидных технологий для ускоренного синтеза материалов» в рамках программы стратегического академического лидерства ЮФУ «Приоритет 2030» (нацпроект «Молодёжь и дети»).
Центр общественных коммуникаций Южного федерального университета