"Науката, създавана от Българската академия на науките, става все по-видима, по-нужна и по-полезна за обществото". Така започна словото си председателят на БАН акад. Юлиан Ревалски при откриването на тържествения концерт-спектакъл по случай 150-годишнината от основаването на академията. За да докажат това, през последните седмици учените от академията представяха пред обществото проектите, върху които работят. Вестник "Сега" представя някои от тях, без да претендира за изчерпателност.

....................

Нулево енергийно потребление

Наскоро в един от научните комплекси на БАН бе открита сграда с почти нулево енергийно потребление. Фасадата й е от стъклопакети с циркулиращ воден поток, като идеята на разработката е водата да улавя слънчевата енергия и така да се отоплява сградата. Чрез специална термопомпа системата може както да затопля, така и да охлажда сградата. Така успешно могат да бъдат заместени климатиците, радиаторите и конвекторите, които изсушават въздуха. На покрива пък е изградена фотоволтаична система, която дава електроенергия и за термопомпата, и за сградата.

"През 2020 г. ще бъдем задължени по силата на евродиректива всички нови административни сгради да бъдат с близко до нулата потребление на енергия. Проектът на практика дава възможност това да се случи", казва Венета Новакова, ръководител на фирма "Етем" (екструдираща алуминий у нас), която е един от трите български партньора по проекта заедно с БАН (Цeнтрална лаборатория по слънчева енергия и нови енергийни източници) и студио "Архитектоника". Иначе самият 5-годишен проект, наречен InDeWaG (Industrial Development of Water Flow Glazing Systems) и финансиран с близо 5 млн. евро по програма "Хоризонт 2020", има над 10 участника, включително и чуждестранни фирми и университети от Испания и Германия.

"Това е фасада, която съчетава в себе си и един вертикален слънчев колектор, защото вътре в стъклопакета има флуид, който се нагрява. Всеки модул от фасадата има малка помпа и други механизми, чрез които вътре флуидът циркулира и благодарение на това помещението или се охлажда, или се затопля. Сградната обвивка отговаря на 50 см зид като енергоефективност, само че комфортът, който имаме от дневната светлина, възможността да виждаме природата без цветни стъкла и липсата на радиатори, конвектори и др., са несравними", казва Новакова. По думите й патентът не е наш, като технологията е съществувала отдавна в годините, още в началото на миналия век. "Решихме да не откриваме топлата вода, така привлякохме и испанските партньори, които вече имаха опит с тази технология", разказва тя. "Цялото отопление става през стъклата. Ако няма слънце, се използва енергийният център (термопомпата). Лятото пък се отнема повече енергия от помещението чрез топлообмена на стъклата. Ако имахме бойлер, тази енергия може да се използва за битови нужди", обяснява и Кирил Велковски, експерт по енергийна ефективност, работил по проекта. Фасадата обаче е създадена предимно за офис помещения, като според оценки на създателите й технологията излиза с 15% по-евтина в сравнение с подобни сгради.

Лечение на рани

Специална превръзка, с която раните заздравяват по-бързо, разработва лаборатория „Биологично активни полимери“ на Института по полимери. Учените са използвали съчетаването на полимери с авангардната нанотехнология електроовлакняване, която позволява да се получават микро- и нановлакнести материали с потенциално приложение в най-различни области - медицина, фармация, тъканно и клетъчно инженерство, за сензори, филтри, защитни облекла, в селското стопанство и др. За медицината например те са създали нановлакна на основата на природния полимер хитозан. С тях е направена превръзка за покриване на рани, която позволява по-бързото им заздравяване. "Хитозанът спира кървенето, а също така притежава й антибактериални свойства. Превръзката е с порьозна структура, която позволява на раната да „диша", обяснява доц. д-р Мария Спасова от БАН. По думите й в нановлакната могат да се включат и различни лекарствени вещества с противовъзпалителна, антимикробна и анестезираща активност.

В селското стопанство технологията може да се ползва за опаковане и предпазване на храни и продукти. Нановлакната могат да се получат и директно върху растения (чрез изстрелване върху тях на разтвор на полимер), като по този начин те се предпазват от вредители и неблагоприятни метеорологични условия. От Института по полимера на БАН работят и по имитиране на структурата на листото на лотоса с цел създаване на тъкани, които не се омокрят или замърсяват, като тук се използва комбинация от флуорсъдържащи полимери и наночастици. Чрез електроовлакняване също така могат да се получат полимерни филтри, подходящи за пречистване на води и въздух - например за пречистване на води, замърсени с бисфенол А или с багрила. На основата на природни и синтетични полимери могат да се получат и импланти, съвместими с човешки клетки и тъкани. У нас електроовлакнени полимерни материали все още не се прилагат в реалния живот, посочва доц. Спасова, но при наличие на сериозно финансиране може лесно да се осъществи преминаването на технологията от лабораторни към промишлени условия.

Продукти за гастрити и пречистване на черния дроб

Интересни разработки има и колектив от Института по органична химия с Център по фитохимия към БАН, който участва в националната научна програма "Биоактивмед" (5.9 млн. лв.) и центъра за компетентност "Чисти технологии" (24 млн. лв.). Учените от института са изследвали задълбочено различни вещества и ефектите от тях, като например кръвта и слузта на морски и градински охлюви, от които са изолирали пептиди и протеини с антибактериални, антитуморни и антипаразитни свойства. Те работят по създаването на гел за рака на шийката на матката, гел за кожни тумори, противогъбични и други продукти.

"Много от разработките ни са внедрени в реални продукти чрез участие в няколко стартъп фирми, по ОП "Конкурентоспосбност", като от години те се предлагат на българския и европейския пазар. Такива са например гелът за диабетни варикозни рани, както и сиропът за двигателната система "Хеликс флекси" (помагащ при възпаление на ставите), който може да се намери в аптеките", казва проф. Павлинка Долашка. "Снейл еликсир" е продукт за гастрити, язви и други проблеми на храносмилателната система, а "Детокси ливър" - екстратът за пречистване на черния дроб. Колективът е горд и с друг свой продукт, върху който все още работят и който цели да облекчи страничните ефекти от химиотерапията и да стабилизира имунната система.

3D тактилни картини за незрящи

Хората със зрителни увреждания могат да се запознаят с част от изкуството на Софийската градска художествена галерия и Музея на историята в София благодарение на друга разработка на БАН, на Института по информационни и комуникационни технологии (ИИКТ) - 3D тактилни картини за хора с нарушено зрение и незрящи. Проектът е поръчан от кмета на София Йорданка Фандъкова след откриването на новата научно-индустриална лаборатория RILab i2030, на която тя е видяла 3D изображения от залавянето на Васил Левски. "Избрахме 10 картини и започнахме през юни т.г. Изработихме ги по метод, по който имаме заявен патент „Тактилна графична плоча за незрящи“ с колектив проф. д-р Димитър Карастоянов, д-р Николай Стоименов и д-р Станислав Гьошев. 3D тактилните картини представляват фигури, контури, Брайлови символи и Брайлова анотация. Фигурите са разположени на две нива, първото ниво е очертано с контури, а във второто фигурата е плътна. Нивата се редуват, като вътре във фигурите са поставени Брайлови символи, представляващи първата буква от наименованието на фигурата. На всяка картина поставихме анотация с Брайлови символи - например Ц - църква, С - сграда… Всяка тактилна картина съдържа и Брайл с информация за автор и име на произведението", разказва гл. ас. д-р Николай Стоименов от института.

Сред картините, до които могат да се докоснат незрящите, са: "Площад “Александър Първи” на Петър Вълчев; "Час пик" на Румен Гашаров; "Градът" на Иван Кирков; "Синя вечер в София" на Мариана Маринова; "Църквата "Св. Неделя" на Иван Гецов; "Народната банка - София", Никола Тузсузов; "Бояна - църквата" на Вера Недкова; "Лято" на Надежда Кутева; Манифестация по случай обявяването на България за Република на Никола Танев; "Пазар в София" на Антон Митов.

Първият диктофон за медицинска реч

Учените от Института по информационни и комуникационни технологии на БАН разработват и устройство, което ще бъде в услуга на лекарите. Това е диктофон, който генерира текст по запис на български език в областта на медицината. Това на практика означава, че лекарят вместо да пише, ще диктува, а устройството ще изписва думите му и ще ги попълва в медицинската документация. Наскоро бе демонстрирана първата версия на въпросния диктофон, която покрива само част от медицинската терминология. За усъвършенстването му учените имат още 2 години. Проектът, финансиран с около 400 хил. лв. по национална програма "е-Здраве" (с общ бюджет от 2 млн. лв.), е започнал в края на 2018 г. и ще продължи до края на 2021 г. Освен БАН партньори са медицинските университети в Пловдив и Плевен и Медицинският факултет на Тракийския университет в Стара Загора. "Лекарите губят много време, за да съставят цялата медицинска документация, включваща анамнези, статуси, епикризи и т.н. В по-развитите държави се използват подобни специализирани диктофони, като така се спестява 30-40% от времето за въвеждане на медицинска документация", казва доц. д-р Стоян Михов от БАН. По думите му фирмите за медицински информационни системи вече проявяват интерес към разработката.

Човешкото родословно дърво

Международен научен колектив от Германия, България, Гърция, Канада, Франция и Австралия, ръководен от проф. Мадлен Бьоме (Зенкенбергския център за човешка еволюция към университета в Тюбинген) и от проф. Николай Спасов (Национален природонаучен музей при БАН), обосновава твърдението, че еволюционната линия, водеща към човека, се заражда на Балканите преди 7.2 млн. години.

Най-близкият съвременен родственик на човека е шимпанзето. Кога е започнало отделянето на човешката линия от тази на шимпанзето и къде е живял последният им общ предшественик е въпрос, широко разискван в палеоантропологията. Според съвременните теории разделянето е станало преди около 5-8 млн. години в Африка. Две изследвания, публикувани в PLOS ONE обаче, днес представят друг сценарий. Новата гледна точка се базира на останки, открити в България - местността Азмака край Чирпан, и в Гърция - Пиргос Василисис край Атина. Изследванията показват, че те принадлежат към един и същи вид - изкопаемия хоминид Graecopithecus freibergi, както и че неговите белези дават основание да бъде смятан за пряк представител на еволюционната линия, водеща към човека.

Във второто изследвания авторите изчисляват възрастта на грекопитека с помощта на биохронологични и геофизични методи. Възстановена е също и засушливата саванна обстановка, в която е живяло това същество. Открити са останки от мастодонта ананкус (Anancus sp.), преживното Tragoportax macedoniensis и някои други видове, което доказва, че възрастта на находищата Азмака и Пиргос Василисис е по-късна от тази на световноизвестното Пикермийско палеонтологично находище в Гърция. Анализите показват, че възрастта на находката от Азмака е 7.24 млн. г., а тази от Пиргос - 7.175 млн. г. Всичко това определя грекопитека като най-стария хоминин (предчовек), чиято възраст надвишава с неколкостотин години тази на сахелантропа (Sahelanthropus), открит в Чад и смятан досега за най-древен. С това най-ранният етап от развитието на човешкото родословно дърво би трябвало вече да се свързва с Балканите и Източното Средиземноморие, а не с Екваториална Африка, както се приемаше до момента, заключават учените.

Батерията на бъдещето

Учени от БАН в партньорство със свои колеги от СУ „Св. Климент Охридски“ създават батерия от ново поколение, която според тях ще предизвика революция в съхраняването на енергия. Става дума за оригинална българска разработка на безопасна, евтина и безвредна за околната среда презаредима батерия на основата на натрий. Тя може да се комбинира с литиево-йонните батерии или дори да ги замени изцяло в редица приложения. Голямото постижение на нашите учени е разработката на нов тип електроди от достъпни материали като сулфатните соли.

Водеща организация в проекта е Институтът по обща и неорганична химия (ИОНХ-БАН) при БАН. Партньори са Институтът по електрохимия и енергийни системи (ИЕЕС-БАН) на БАН и Факултетът по химия и фармация на СУ. В батерията на бъдещето литиевите йони са заменени с по-евтините, по-безопасни, по-екологични и леснодостъпни в природата натриеви йони, като механизмът на действие е запазен. Едно от основните предимства на новата натриево-йонна батерия е акумулирането на енергия от възобновяеми източници. Използването на натриевите йони за съхраняване на енергия ще намери ценно приложение и в електромобилите, където максималният пробег, цената и времето за зареждане са от първостепенно значение, надяват се учените. Специално за автомобилната индустрия се разработва хибриден вариант - литиево-натриева батерия, която съчетава високата мощност на литиево-йонната с ниската цена на натриево-йонната. „Това е пилотен проект с многообещаващи първоначални резултати, но постигането на крайната цел изисква още проучвания, изпитания и средства“, обясни проф. Радостина Стоянова от ИОНХ.