Сначала в Московском институте стали учились выплавлять чугун и рельсы, потом броню для танков, а сейчас — материалы для термоядерных установок, в которых плазма горячее Солнца.
Всё изменилось, когда в 40-х началась атомная гонка и обычным инженерам пришлось осваивать квантовую механику. Оказалось, что металлы в атомных реакторах ведут себя совсем не по правилам.
Тогда атомный проект возглавляет первый ректор института, только что вернувшийся из ссылки, а сильнейшие ученики Ландау начинают открывать новые факультеты. Что в итоге выросло на месте института металлургов — под катом.
В 1918 году время было суровое. Стране нужен был металл, много металла, чтобы просто выжить. Выплавка чугуна тогда составляла только четверть от довоенного времени. Железные дороги стояли из-за нехватки рельсов, а крестьяне элементарно не могли работать без инструментов. На этом фоне создаётся Московская горная академия (МГА), и металлургическое отделение становится одним из ключевых.
Рождение института и эпоха стальных наркомов
В 1930 году академию разделили на шесть самостоятельных институтов. Так родился МИС — Московский институт стали. Позже в состав вуза снова войдут другие учебные заведения.
Первые годы институт жил в режиме «молодой вуз для молодой страны». В нём готовили инженеров для угольной, металлургической и горной промышленности. Выпускники тех лет были особой кастой, они быстро расползались по ключевым наркоматам и комбинатам. Среди них — фигуры, которые позже станут «стальными наркомами» и кураторами атомного проекта, вроде Ефима Славского и Авраамия Завенягина, выпускников той самой горной школы, которая дала начало МИСиС.
Даже во время войны институт не сбавил обороты, несмотря на мобилизацию преподавателей и эвакуацию. Учёные-металлурги разработали технологии замены дефицитного никеля на азот и создали переносные приборы для анализа сплавов, нужные при производстве оружия. А горняки, которые находились в эвакуации в Казахстане, помогли вдвое нарастить добычу угля в Караганде.
Но главной задачей оставалась подготовка кадров — в 1943 году набор студентов вырос почти в три раза. Больше тысячи студентов из других вузов перевели на старшие курсы, страна очень нуждалась в металлургах.
От заводов к секретной физике
После войны МИСиС круто сменил курс. Если раньше вуз просто ковал кадры для заводов, то теперь фокус сместился на большую науку.
В 1948 году открыли физико-химический факультет. И здесь речь начинает идти уже не только о металлургах, но и о будущих секретных физиках. Научную планку на факультете задавали ученики суровой школы Ландау.
Первые выпускники 1951 года закладывали фундамент советской атомной промышленности. В МИСиС учились работать с редкими и радиоактивными металлами, без которых нельзя было создать ни бомбу, ни первый реактор. Позже к этому добавились полупроводники — основа всей будущей электроники.
По сути, институт стал одним из главных поставщиков кадров для атомного проекта. Кстати, ещё в 1945 году куратором атомного проекта стал первый ректор Института стали — Авраамий Завенягин. На тот момент он недавно вернулся из «ссылки», куда Молотов отправил его строить горно-металлургический комбинат.
В те же годы институт меняется изнутри. Выпускник института 1930 года Вячеслав Елютин через пятнадцать лет возвращается уже ректором. Он открывает факультет физической химии и запускает цепочку новых факультетов. Позже добавится факультет редких и радиоактивных металлов и сплавов, а в 1962 году — факультет полупроводниковых материалов и приборов. Именно тогда вуз официально становится Московским институтом стали и сплавов.
К 1960–1970‑м МИСиС уже не просто фабрика инженеров, а один из центров научных школ в металлургии, материаловедении и полупроводниковых технологиях. На этой почве в институт приходит человек, имя которого теперь знают далеко за пределами России, — Алексей Абрикосов. Он был учеником Льва Ландау и одним из немногих, кто сдал его знаменитый теорминимум аж в 19 лет.
Именно в мисисовский период Абрикосов продолжил копать тему сверхпроводников и магнитных свойств, за которые потом, в 2003-м, и получил Нобелевку. При нём вуз окончательно превратился в гибрид прикладной инженерии и высокой науки. И это помогло решить важные задачи в атомном проекте.
МИСиС для мирного атома
Для атомных реакторов нужны были сверхчистые материалы. Даже ничтожная доля другого элемента (например, бора или гафния) могла поглотить нейтроны и остановить реакцию. В МИСиС довели технологию зонной плавки до совершенства. Метод основан на разной растворимости примесей в жидкой и твёрдой фазах. Учёные института добились чистоты 99,9999% для германия и алюминия.Начали делать радиационно стойкие сплавы. Это те самые материалы, которые не разрушаются под облучением. Инженеры научились конструировать кристаллическую решётку сплава так, чтобы пустоты в решётке, возникающие при ударе нейтронов, не объединялись в крупные поры. Это спасло реакторы от физического разрушения.
Специалисты института принимали участие в создании газовых центрифуг для обогащения урана. Это требовало разработки особых сверхпрочных сплавов для роторов, которые вращаются со скоростью в десятки тысяч оборотов в минуту и не разрываются от центробежной силы.
От сертификации труб до ЦЕРНа
В 90-е, когда государству было не до науки, институт выжил за счёт жёсткой привязки к реальному сектору. МИСиС стал ключевым центром проверки качества стали для труб магистральных газопроводов и нефтяных платформ. Заработанные средства помогли сохран��ть научные школы и удержать лабораторную базу в рабочем состоянии.
В 2008 году вуз первым в России получил статус национального исследовательского технологического университета (НИТУ) и обновил техническую базу. Были закуплены просвечивающие электронные микроскопы с атомным разрешением, масс-спектрометры и созданы инжиниринговые центры мирового уровня.
В 2014 году круг замкнулся: к МИСиС присоединили Московский горный университет — тот самый вуз, из которого институт стали выделился в 1930 году. Такое объединение собрало в одном месте компетенции полного цикла: от геологоразведки и добычи руды до создания материалов с заданными свойствами.
За последние 15 лет фокус исследований сместился с классической металлургии на квантовую физику. Институт стал полноправным участником экспериментов в ЦЕРНе. Для эксперимента SHiP (Search for Hidden Particles) инженеры вуза разработали и изготовили прототип мюонного щита, а для детектора LHCb на Большом адронном коллайдере создали уникальные радиационно стойкие абсорберы.
Параллельно развивалось направление сверхмощных магнитов. В лабораториях создали постоянные магниты, способные работать в диапазоне от -180 до +150 °C без потери свойств. Сейчас эти разработки используются для исследовании Арктики и космоса. . Активно идёт работа с биотехнологиями. Специалисты НИТУ МИСиС вместе с центром LIFT при поддержке Газпромбанка создали установку, которая делает хирургические нити умными.
Главная особенность изобретения — технология нанесения покрытия. Машина покрывает полимерную нить слоем лекарства, которое высвобождается в организме не мгновенно, а постепенно.
Лабораторные тесты прототипов уже доказали: такие нити сохраняют бактерицидные свойства больше двух недель. Это может снизить риск послеоперационных инфекций и ускорить заживление.
Раньше Россия закупала подобные материалы и волокна за рубежом, но теперь готовится старт собственного производства. Финальная версия станка планируется намного мощнее лабораторной.
Кванты и стартапы
Институт продолжает плотно работать в области квантовых технологий. В МИСиС научились использовать квантовый шум для оптимизации вычислений. Обычно шум — это помехи от внешней среды, которые разрушают состояние кубитов и вносят ошибки. Физики вуза разработали протокол, который намеренно вводит в систему управляемые шумовые каналы, чтобы повысить точность работы вариационных алгоритмов.
Проблема в том, что при обучении квантовых нейросетей алгоритм часто вязнет в локальных минимумах — находит не самое лучшее решение и не может двигаться дальше.
Контролируемый шум сглаживает мелкие флуктуации, которые мешают поиску. Эксперименты со свёрточными квантовыми нейросетями подтвердили, что этот подход в несколько раз увеличивает шансы найти правильный ответ.
Для внедрения протокола не нужны дополнительные вычислительные мощности. Его можно применять и в классических симуляторах, и на реальных квантовых процессорах. Решение можно совмещать с другими методами оптимизации, например с квантовым естественным градиентом, что делает его универсальным инструментом для разработчиков.
Наследие Ландау и Абрикосова продолжает жить в стенах института, открывая новому поколению инженеров путь в технологичное будущее.