Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка нанодвигателей - компонентов нано- и микроробототехнических систем медицинского назначения для обеспечения перемещения этих систем

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3215
Организация
ИФПМ СО РАН
Руководитель работ
Псахье Сергей Григорьевич
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Внебюджетные средства
3 млн

Разработка новых методов проектирования и конструирования нано- и микроробототехнических систем, в том числе для офтальмологии и их компонентов для обеспечения перемещения этих систем.

Соисполнители

Этапы проекта

1
16.05.2007 - 30.09.2007
В соответствии с календарным планом работ на 1 этапе НИР и учетом основных технических характеристик проектируемых нанодвигателей и их компонентов, указанных в техническом задании, проведен анализ научно-технической литературы по нано- и микроструктурным объектам и технологиям их получения. Проанализированы наиболее интересные микро и нанодвигатели (электростатические, сегнетоэлектрические, тепловые, магнитные, газо- гидродинамические, биомолекулярные, гибридные (живое +неорганическое), полимерные и т.д.) и способы их формирования.
Проведена сравнительная оценка основных характеристик нанодвигателей различного типа.
На основании патентных исследований различных источников, относящихся к разрабатываемой теме, обоснованы и конкретизированы направления исследований и способы решения поставленных в НИР задач.
Выполнен сравнительный анализ различных подходов создания микро- и нанодвигателей медицинского назначения. Изучены ограничения данных подходов, связанные с методами структурирования материалов.
Обоснован подбор материалов и режимов для получения незамкнутых нано- и микроструктур. Предложенный в проекте подход показывает возможность создания микро- и нанодвигателей из огромного класса материалов, из самых различных полупроводниковых и гибридных структур (многослойные структуры типа Si/GeSi, гетероструктуры типа A3B5, гибридные структуры полупроводник-сегнетоэлектрик, полупроводник–металл, электрически активные полимер-полупроводник, живая клетка-полупроводник).
Показано, что технология формирования оболочек стыкуется с технологией сборки и самосборки двигателей. При этом в рамках единой технологии в едином цикле могут быть созданы двигатели с присоединенными хирургическими инструментами (скальпель, микроинжектор, захват и т.д.).
Развернуть
2
01.10.2007 - 31.12.2007
Проведено моделирование процесса формирования незамкнутых наноструктур на ос-нове наноразмерных пленок.
Осуществлен подбор оптимальных режимов, размеров исходных пленок, их состава для формирования наноструктур различной конфигурации.
Выполнена разработка архитектуры и конструкции тепловых, магнитных и электри-ческих микро- и нанодвигателей на основе незамкнутых структур.
Проведены тестовые эксперименты по формированию незамкнутых структур.
Составлен промежуточный отчёт
Развернуть
3
01.01.2008 - 31.05.2008
Изучены атомные механизмы, ответственные за преобразование незамкнутыми наноструктурами сложной конфигурации тепловой энергии в механическую;
  Изготовлены и исследованы микро- и нанодвигатели и их компоненты на основе напряженных многослойных гетероструктур;
  Изучен отклик незамкнутых нано- и микроструктур различной конфигурации при воздействии магнитного и электрического полей; изложены применения незамкнутых структур в качестве нано и микродвигателей, управляемых внешним магнитным и электрическим полями;
  Проведены испытания лабораторных образцов нано и микродвигателей, составлен промежуточный отчет.
Развернуть
4
01.06.2008 - 31.10.2008
Предложено и реализовано более 20 оригинальных мощных по классу нанодвигателей, обеспечивающих перемещение инструментов в диапазоне от сотен микрон до единиц нанометеров.
  В отличие от пьезокерамических дви-гателей, работающих в этом диапазоне перемещений, объем разработанных в миллион раз меньше, а управляющее напряжение в 100 раз ниже.
  Создано новое направление в области мощных нанодвигателей. Пред-ложенные и реализованные электростатические нанодвигатели с перестраи-ваемой жесткостью формируют новый класс нанодвигателей.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Тема
Разработка нано- и микроробототехнических систем медицинского назначения.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
7
Тема
Создание микроробототехнического комплекса на основе внутрисосудистого микроробота для осуществления диагностических, терапевтических (доставка лекарственных препаратов) и хирургических процедур при атеросклеротических заболеваний на трубчатых органов
Продолжительность работ
2007 - 2009, 26 мес.
Бюджетные средства
210 млн
Количество заявок
1
Тема
Система подготовки высококвалифицированных специалистов в области комплексного проектирования клинических исследований лекарственных средств, испытаний изделий медицинского назначения и проведения клинических исследований и испытаний
Продолжительность работ
2015 - 2016, 10 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка методологии молекулярного конструирования гетероспиновых наномагнетиков, насыщенных органическими компонентами, с термо- и светомодулируемым обменным взаимодействием.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка программно-технологического комплекса автоматизированного учета, хранения и перемещения фондов научно-технической информации на основе технологий радиочастотной идентификации (RFID).
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
26,5 млн
Количество заявок
2