МИСИС: как институт стали стал университетом новых материалов и квантовых технологий

Что общего у стального каркаса здания, электронного устройства и медицинского имплантата? Их возможности зависят от материала: его состава, структуры и поведения под нагрузкой.

Для Университета науки и технологий МИСИС эти вопросы стали основой целой научной истории. Она началась с подготовки горных инженеров и металлургов, а затем привела к исследованиям полупроводников, сверхпроводимости и материалов для медицины.

Всё началось с Московской горной академии

Истоки МИСИС уходят в 1918 год, когда была создана Московская горная академия. Она объединила три отделения: горное, геологическое и металлургическое. Здесь готовили специалистов, которым предстояло изучать месторождения, добывать сырьё и превращать его в материалы для промышленности.

В 1930 году академию разделили на шесть самостоятельных институтов. Одним из них стал Московский институт стали.

Это было время индустриализации: стране требовались инженеры для строительства и работы металлургических предприятий. Масштаб подготовки быстро рос — уже в 1930 году институт стали принял на первый курс 475 студентов.

Первым руководителем института стал Авраамий Завенягин, впоследствии один из организаторов советского атомного проекта. Связь университета с крупными промышленными задачами формировалась с самого начала.

Когда металлургии понадобилась новая физика

После войны задачи материаловедов усложнились. Развивалась атомная промышленность, появлялось оборудование, которому предстояло работать в необычных и агрессивных средах. Инженерам требовалось понимать, почему материал разрушается и как изменить его свойства.

В 1948 году в институте открылся физико-химический факультет. Из-за атмосферы секретности студенты прозвали его «хитрым».

Первые выпускники окончили факультет в 1951 году и отправились на предприятия атомной промышленности. Они занимались новыми материалами, создавали лаборатории и разрабатывали технологии.

Факультет соединил фундаментальную подготовку по физике и химии с прикладными инженерными задачами. Позднее его традиции продолжил Институт новых материалов.

От стали к полупроводникам

Следующий поворот произошёл в 1962 году. В вузе появился факультет полупроводниковых материалов и приборов, а сам институт получил название, которое многие помнят до сих пор: Московский институт стали и сплавов.

За сменой вывески стояло расширение научного профиля. Для развития электроники требовались специалисты, способные управлять электрическими свойствами материалов и создавать основу будущих приборов.

Так рядом с металлургией развивались физика твёрдого тела, материаловедение и электроника. Вопрос «как получить нужный металл?» постепенно дополнился другим: «как придать веществу свойства, необходимые для конкретной технологии?».

Научная школа сверхпроводимости

С университетом связана работа физика Алексея Абрикосова. С 1976 по 1991 год он руководил кафедрой теоретической физики МИСИС. В 2003 году учёный стал одним из лауреатов Нобелевской премии по физике за исследования сверхпроводимости и сверхтекучести.

Сегодня квантовые технологии — одно из направлений исследований университета. В 2015 году МИСИС вместе с партнёрами изготовил первый российский сверхпроводниковый кубит — элемент квантового вычислительного устройства.

Такие проекты требуют одновременно развивать теорию, создавать материалы и осваивать точные технологии изготовления. Для университета с сильной школой физики и материаловедения это продолжение многолетней работы.

Материал, который должен вовремя исчезнуть

Другой пример современного материаловедения — биорезорбируемые имплантаты. Их разрабатывают так, чтобы они выполняли свою задачу, а затем постепенно растворялись в организме.

В 2025 году МИСИС сообщил о создании совместно с компанией «Остео-Сайбэр» производственной площадки для выпуска магниевых имплантатов для челюстно-лицевой хирургии и травматологии. Цель таких разработок — уменьшить необходимость повторных операций по удалению металлических конструкций.

Однако сделать растворимый материал недостаточно. Он должен сохранять прочность, пока кость восстанавливается.

Поэтому исследователи изучают состав сплавов и способы их обработки. В одной из работ учёные предложили метод термообработки магниевого сплава, полученного с помощью 3D-печати. Он направлен на то, чтобы материал дольше сохранял нужную форму и растворялся равномернее.

Возвращение к общим истокам

В 2014 году завершилось объединение МИСИС с Московским государственным горным университетом. Две линии, начавшиеся в Московской горной академии, вновь встретились в одном вузе.

Это объединило знания о разных этапах работы с материалами: от изучения недр и добычи сырья до создания сплавов и технологических устройств.

Через историю МИСИС видно, как менялась сама инженерная задача. Сначала промышленности требовалось больше стали. Затем понадобились материалы для атомной отрасли и электроники. Сегодня исследователи работают над конструкциями, способными растворяться в организме, и элементами квантовых вычислителей.

Каждый новый этап начинается с конкретных вопросов: какими свойствами должен обладать материал и как этих свойств добиться?