VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Механизмы действия физико-химических факторов на биологические системы

Использование биофизических технологий в сельскохозяйственных исследованиях

С..В.. Гудков1*

1.Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук;

* S_makariy(at)rambler.ru

Изменение климата и борьба за сохранение окружающей среды обитания, требуют разработки и внедрения новых решений и подходов, в том числе и в сельском хозяйстве. В процессе выполнения Крупного научного проекта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (№075-15-2020-774) в ФНАЦ ВИМ и ФНЦ ИОФ получены следующие результаты:

Создан прототип проточного датчика для доильных систем для определения аномальных характеристик молока (примеси крови, обводненность и другое) и его компонентного состава (жир, белок, лактоза). Для этого созданы оптические технологии позволяющие контролировать скорость течения сильно светорассеивающих жидкостей. Созданы оптические технологии позволяющие обнаруживать в сильно светорассеивающих жидкостях объекты размером 10-100 мкм (размер клетки животного). Созданы оптические технологии позволяющие оценивать количество и качество рассеивателей в биологических жидкостях. Созданы оптические технологии позволяющие оценивать в молоке концентрации основных биомолекул. Разработана экспресс технология оценки качества молока путем анализа наличия в нем энтеротоксинов стафилококков и антибиотиков (хлорамфеникола).

Созданы экологически безопасные и энергоэффективные трансформирующие солнечный свет покрытия для увеличения продуктивности закрытых грунтов в условиях северных широт. Для этого разработаны методы получения наночастиц с необходимыми оптическими и магнитными свойствами. Созданы технологии получения наноструктурированных поверхностей с нужными физическими и биологическими свойствами. Разработан низкотемпературный метод включения наночастиц в полимерную матрицу. Создана технология упорядочивания наночастиц в полимерной матрице. Разработана технология нанесения фотоконверсионных композитов на стекло и полимерные материалы, в том числе и нетканые. Разработан ряд перспективных конструкционных нано- мезо- и макроматериалов для тепличных хозяйств.

Созданы технологии нейтрализации патологических процессов у растений с помощью холодной плазмы и плазмолитов. Для этого созданы установки для получения плазмолитов на основе низкотемпературной плазмы: 1. Сгенерированной пьезотрансформаторами (малогабаритная переносная установка холодной плазмы); 2. На основе плазмы тлеющего разряда в жидкости (полупромышленная/исследовательская); 3.На основе магнитронной генерации плазмы (промышленная установка). На основе плазмолитов разработаны технологии обеззараживания семян растений от патогенной микрофлоры. Для культур просо разработаны технологии интенсификации развития корневой системы (повышение засухоустойчивости). На основе плазмолитов разработана система обработки привоя и подвоя повышающая вероятность успеха прививки для плодовых растений яблони, груши, вишни и черешни.

На основе беспилотного летательного аппарата создана система по экспресс оценке функционального состояния полей. Для этого разработан лазерно-оптический классификатор семян и биомассы, позволяющий различать зараженные и не кондиционные части растений. Для детекции фитопатогенов разработаны протоколы применения лидарных технологий, спектроскопии, растровой гиперспектральной визуализации, рамановского рассеяния. Разработаны технологии сканирования множества объектов с разных ракурсов, распознавания объектов, их формы и других топологических параметров. Разработаны алгоритмы дистанционного мониторинга и экспресс-диагностики функционального состояния растений. Разработан прототип робота-транспортера позволяющего сепарировать зараженное и здоровое зерно.



Грант Министерства науки и высшего образования РФ на проведение Крупного научного проекта «Разработка экологически безопасных и энергоэффективных спектральных и лазерных технологий для увеличения продуктивности сельскохозяйственных растений и животных» (075-15-2020-774)

Use of biophysical technologies in agricultural research

S..V.. Gudkov1*

1.Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences ;

* S_makariy(at)rambler.ru

Climate change and the struggle to preserve the environment require the development and implementation of new solutions and approaches, including in agriculture. In the process of implementing the Large Scientific Project of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (No. 075-15-2020-774), the following results were obtained at the VIM and GPI RAS:

A prototype of a flow sensor for milking systems has been created to determine the abnormal characteristics of milk (blood impurities, water content, etc.) and its component composition (fat, protein, lactose). For this, optical technologies have been created that make it possible to control the flow rate of highly light-scattering liquids. Optical technologies have been created that make it possible to detect objects with a size of 10-100 microns (the size of an animal cell) in highly light-scattering liquids. Optical technologies have been created that make it possible to evaluate the quantity and quality of scatterers in biological fluids. Optical technologies have been created that make it possible to evaluate the concentrations of the main biomolecules in milk. An express technology for assessing the quality of milk has been developed by analyzing the presence of staphylococcal enterotoxins and antibiotics (chloramphenicol) in it. Ecologically safe and energy-efficient solar-transforming coatings have been created to increase the productivity of protected soils in northern latitudes. For this, methods have been developed for obtaining nanoparticles with the necessary optical and magnetic properties. Technologies for obtaining nanostructured surfaces with the desired physical and biological properties have been created. A low-temperature method for incorporating nanoparticles into a polymer matrix has been developed. A technology for ordering nanoparticles in a polymer matrix has been created. A technology has been developed for applying photoconversion composites to glass and polymeric materials, including nonwovens. A number of promising structural nano-meso- and macromaterials for greenhouses have been developed. Technologies have been created to neutralize pathological processes in plants using cold plasma and plasmolites. For this, installations have been created for the production of plasmolites based on low-temperature plasma: 1. Generated by piezotransformers (small-sized portable cold plasma installation); 2. Based on glow discharge plasma in liquid (semi-industrial/research); 3. Based on magnetron plasma generation (industrial installation). On the basis of plasmolites, technologies have been developed for disinfecting plant seeds from pathogenic microflora. For millet crops, technologies have been developed to intensify the development of the root system (increase in drought resistance). On the basis of plasmolites, a system for processing scion and rootstock has been developed that increases the likelihood of successful grafting for fruit plants of apple, pear, cherry and sweet cherry. On the basis of an unmanned aerial vehicle, a system was created for express assessment of the functional state of the fields. For this, a laser-optical classifier of seeds and biomass has been developed, which makes it possible to distinguish between infected and non-conforming parts of plants. Protocols for the use of lidar technologies, spectroscopy, raster hyperspectral imaging, and Raman scattering have been developed for the detection of phytopathogens. Technologies have been developed for scanning a set of objects from different angles, for recognizing objects, their shape and other topological parameters. Algorithms for remote monitoring and express diagnostics of the functional state of plants have been developed. A prototype of a conveyor robot has been developed that allows to separate infected and healthy grain.

Grant of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation for the Large Scientific Project "Development of environmentally friendly and energy-efficient spectral and laser technologies to increase the productivity of agricultural plants and animals" (075-15-2020-774)



Докладчик: Гудков С.В.
89
2022-10-27

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists