Функциональные материалы являются основой широкого круга высокотехнологичных устройств, определяющих прогресс в ведущих отраслях экономики и социальной сферы: микроэлектроника, фотоника, робототехника, транспорт, силовая энергетика, биотехнологии, медицина и др.
Стратегический проект ориентирован на проектирование свойств и технологий создания новых магнитных и фоточувствительных материалов и систем, биоактивных соединений неорганической, органической и гибридной природы, а также функциональных материалов на их основе с выходом на высокотехнологичные продукты и устройства нового поколения в рамках следующих направлений:
Направление «Магнитные материалы и системы» предусматривает цикл фундаментально-прикладных исследований вновь синтезированных материалов для магнитной сенсорики и хиральной спинтроники, дизайн магнитотвердых материалов, развитие основ технологии 3D-печати постоянных магнитов для магнитомикроэлектроники и микроэлектромеханических систем, а также уникальных магнитных систем, мягких магнитных материалов для биомедицинских приложений.
Направление «Функциональные неорганические и гибридные материалы и технологии детекторной техники и фотоники» включает комплекс фундаментально-прикладных исследований материалов детекторной техники и фотоники, начиная от дизайна перспективных неорганических материалов до анализа и целенаправленного изменения их физико-химических свойств с целью создания законченных систем и технологий, отличающихся высокой чувствительностью и избирательностью, нацеленных на оптимальное преобразование энергии внешнего излучения.
Направление «Функциональные органические, гибридные материалы и биомолекулярные технологии» предусматривает цикл взаимосвязанных фундаментально-прикладных исследований, начиная от направленного дизайна перспективных органических и гибридных материалов до разработки удобных технологий практического применения с целью выхода на высокотехнологичные продукты и устройства для сохранения здоровья, повышения качества жизни человека, мониторинга и улучшения состояния окружающей среды.
В рамках проекта по каждому направлению предполагается прохождение ряда последовательных этапов, начиная от фундаментальных исследований (TRL 1-2), ориентированных на дизайн перспективных материалов, изучение их свойств, выявления возможностей и перспектив практического использования до разработки удобных технологических решений, направленных на трансформацию функциональных материалов в высокотехнологичные продукты и устройства (TRL 6-7). В этой связи возможно обозначить следующие вехи реализации проекта (горизонты планирования):
- ближний горизонт (2021-2023 гг.) — фокус на исследование фундаментальных основ дизайна материалов, нахождение оптимальных условий и приемов конструирования;
- средний горизонт (2024-2026 гг.) — фокус на создании материалов с заданными свойствами, коррекции их практически значимых свойств при необходимости, и исследование перспектив их применения;
- дальний горизонт (2027-2030 гг.) — фокус на разработке решений создания высокотехнологичных продуктов и их внедрении и практическом применении для решения научно-технологических задач в ведущих отраслях экономики и социальной сферы.
Ключевыми механизмами реализации проекта в рамках предлагаемых политик университета являются:
- система сетевого взаимодействия и эффективной научной коммуникации с ведущими образовательными и научными центрами, промышленными предприятиями и медицинскими учреждениями, в том числе в рамках создаваемых консорциумов;
- система привлечения ведущих ученых, постдоков и экспертов-практиков;
- развитие практико-ориентированных программ магистерско-аспирантской подготовки высококвалифицированных кадров, предполагающих высокий уровень индивидуализации и возможность реализации как научных (академических), так и прикладных траекторий;
- развитие молодежных лабораторий, организация молодежных команд для реализации междисциплинарных проектов;
- система развития предпринимательских компетенций у обучающихся, в том числе в рамках программы «Стартап как диплом»;
- гармонизированная система организации публикационной и патентной работы.
Для общей координации работ по проекту, актуализации его научно- технологической и образовательной повестки планируется создать Международный центр компетенций мирового уровня в области дизайна и технологий функциональных материалов и систем с активным участием ведущих академических и индустриальных партнеров.