Например, ученые нашего вуза совместно с китайскими коллегами начнут проект по обнаружению воды и льда на внеземных объектах
Разработки ученых Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова – повод для гордости не только родного вуза, но и края в целом. Открытия и достижения ученых "политеха" связаны с новейшими материалами, космосом и даже инновационной едой. Идеи и открытия представляют интерес для родного региона, страны и всего мира (без преувеличений). Вуз тесно сотрудничает с органами исполнительной власти региона. Правительство края поддерживает проекты ученых технического университета, инновационные технологии, которые разрабатываются на кафедрах АлтГТУ, при поддержке властей внедряются на различные алтайские предприятия.
Подробнее о том, чего достигли исследователи АлтГТУ, – в материале "ТОЛКа".
Новейшая технология для упрочнения деталей. О чем речь?
Ученые Алтайского государственного технического университета разработали уникальную технологию упрочнения деталей машин.
Сотрудники вуза создали состав и технологию, которые предназначены для поверхностного упрочнения металлических деталей машин и оборудования. Это позволит получать износостойкие покрытия, а также повысить эксплуатационную стойкость деталей машин и инструментов из стали, чугуна и твердых сплавов минимум в два раза. Максимум – до 50 раз.
Как это работает?
В вузе предложили наносить на поверхность деталей упрочняющий боридный слой путем термической обработки в насыщенной среде. В результате этой обработки на поверхности изделий формируются сплошные многокомпонентные боридные покрытия. Эту технологию можно применять в энергетике, сельском хозяйстве, машиностроении, обработке материалов, строительстве и горной промышленности.
Важно, что процесс достаточно простой и экономичный. Для этого не потребуется сложного оборудования и тщательной подготовки поверхности перед обработкой. Кроме того, благодаря большой толщине получаемых слоев допускается производство доводки размеров изделий.
Поиски воды и льда на внеземных проектах. Чего ждать?
Алтайский технический университет совместно с китайским вузом будет реализовывать проект по обнаружению воды и льда на внеземных объектах.
АлтГТУ выиграл конкурс на получение гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Государственного фонда естественных наук Китая на 2019–2020 гг.
Тема проекта – исследование и разработка физических принципов ультразвукового бурения поверхности внеземных объектов и планет для обнаружения воды и льда. Исследования по теме гранта пройдут совместно с коллективом Харбинского политехнического университета Китая (этот вуз получил аналогичную грантовую поддержку Государственного фонда естественных наук Китая). Основным достоинством зарубежного партнера является его вовлеченность в реализацию китайской лунной программы.
Проект предполагает создание научных основ ультразвукового бурения грунта планет для обнаружения воды и льда. Авторы планируют определить оптимальные режимы ультразвукового бурения, обеспечивающие максимальную сохранность воды и льда и, следовательно, максимальную достоверность обнаружения следов воды на внеземных объектах и планетах.
Ультразвуковое бурение – это новый процесс в практике исследования планет. Особенно важно еще и то, что сегодня реализуют ряд национальных и международных программ исследования космоса. И проект ученых АлтГТУ является актуальным исследованием, принципиально важным для развития данного направления науки.
Авторы проекта проводят исследования по данному направлению с 2010 года. Работы проводились по техническому заданию и совместно с институтом Космических исследований РАН, с которым АлтГТУ имеет совместный договор о проведении научных исследований и разработок. Результатом выполнения проекта будет создание научных основ для создания устройств бурения внеземных объектов при проведении космических исследований.
Новые полимерные материалы. Что это и зачем?
Новые полимерные материалы обладают повышенной термостойкостью и стойкостью к ультрафиолету. Ученые-химики Бийского технологического института (филиал Алтайского государственного технического университета) синтезировали новые органические высокомолекулярные соединения, которые содержат атомы бора.
Практическая ценность этих соединений заключается в том, что есть возможность получить на их основе новые полимерные материалы, которые в свою очередь будут обладать повышенной термостойкостью, а также будут способны эксплуатироваться при температурах до 300 градусов и характеризоваться стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Например, срок эксплуатации конструкций из композиционных материалов на основе борсодержащих полимеров под воздействием солнечных лучей увеличивается в два-три раза.
А можно пример?
Благодаря своей особенной структуре борорганические полимеры, которые можно добавлять в различные материалы, могут значительно изменять свойства изделий, изготовленных на их основе. Например, исследования и тестирование технологии изготовления тормозных колодок на основе борорганических полимеров показали, что износ материала снижается в два раза. Плюс увеличивается прочность, коэффициент трения повышается в два раза при повышенных температурах. При добавлении в стеклопластиковые изделия отмечено повышение огнестойкости.
Где может использоваться?
Новые материалы на основе борорганических олигомеров и полимеров востребованы в химической промышленности, строительстве, производстве полипропилена и стеклопластиковых изделий, машиностроении.
Отходы зерновых культур как строительное сырье. Это миф?
Нет, это реальность. Отходы зерновых культур предложили использовать в качестве строительного сырья. Ученые Алтайского государственного технического университета разработали технологию переработки отходов растительного происхождения, чтобы получить композиционные строительные материалы.
Эта технология сочетает методы "взрывного автогидролиза" (или, простыми словами, обработка под давлением и высокой температурой) и горячего прессования, что позволяет получать композиционные строительные материалы из соломы злаковых культур, шелухи, лузги пшеницы и овса, коры и зелени хвойных и так далее.
Обработанные таким методом растительные отходы прессуются без использования клея. Разработчики отмечают, что полученные материалы соответствуют всем требованиям стандартов, предъявляемым к традиционным ДВП и ДСП. И важный момент: из-за отсутствия различных дорогостоящих синтетических добавок и простоты изготовления у них невысокая себестоимость, также они экологически безопасны.
Потенциальными потребителями технологии получения строительных материалов являются деревообрабатывающие предприятия, предприятия, занимающиеся переработкой крупяных и зерновых культур.
Наноматериалы. Как ученые будут заниматься созданием наноалмазов?
Ученые БТИ АлтГТУ займутся созданием новых наноматериалов. Почти два года назад вуз победил в конкурсе лучших научных проектов Российского фонда фундаментальных исследований. Тема – "Исследование энергомассовых и газодинамических параметров, природы и структуры продуктов реакции в процессе детонационного синтеза наноалмазов и наноуглеродных материалов".
"Детонационный синтез наноалмазов – это приоритетная разработка российских ученых. Но, несмотря на достигнутые за последние годы успехи, промышленный детонационный синтез ограничен по номенклатуре и дисперсности продукции. Это связано с ограниченным объемом фундаментальных исследований в данном направлении, полученным в прошлые годы. Области и объемы применения наноалмазов и углеродных наноструктур детонационного синтеза должны быть существенно расширены и увеличены за счет новых знаний, полученных на основе фундаментальных исследований энергомассовых и газодинамических процессов и целенаправленного синтеза на основе этих исследований наноматериалов с новыми физико-химическими свойствами", – отмечают ученые БТИ.
Переработка бетонного лома. Что это даст?
Ученые АлтГТУ запатентовали способ переработки бетонного лома. Изобретение относится к области строительства и производства строительных материалов. Оно может быть использовано при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог.
Способ предполагает особое дробление бетонного лома, его увлажнение и добавление сырьевого материала. По словам ученых вуза, это позволяет повысить прочность получаемого прессованного строительного материала и организовать экономичную масштабную переработку отходов в виде бетонного лома в полезные продукты.
Как ультразвук помогает очистить воздух?
Ученые "политеха" займутся исследованиями в области очищения воздуха от вредных частиц ультразвуком. Все началось с того, что проект ученых Бийского технологического института Алтайского государственного технического университета получил грантовую поддержку Российского научного фонда. На конкурс поступило более 3,6 тысячи заявок. В результате было принято решение о поддержке 681 проекта.
Гранты выделены на осуществление фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований в 2019 – 2021 годах. Предполагается, что сроки можно продлить на два года по различным отраслям знаний. Размер гранта составляет шесть миллионов рублей ежегодно.
Среди победителей конкурса проект бийских ученых "Экспериментально-теоретическое исследование влияния ультразвукового воздействия на процесс коагуляции субмикронных аэрозолей".
Главное, что выполнение проекта позволит существенно продвинуться на пути решения глобальной проблемы человечества – удаления из загрязненных газов твердых частиц с размерами менее 2,5 мкм (микрометров). Важно понимать, что эти частицы не удаляются другими способами, но могут проникать через легкие человека в его кровь с нанесением тяжелейших последствий.
Мягкая сцепка. О чем речь и кому будет полезна?
Ученые АлтГТУ запатентовали устройство для мягкой сцепки железнодорожных вагонов.
Инженеры-машиностроители вуза, специалисты Алтайского сталелитейного завода и ООО "Композит-инжиниринг" создали новую модель поглощающего аппарата АПФК-110 класса Т1.
Аппарат смягчает удары и рывки, предохраняя подвижной состав и его оборудование, грузы и пассажиров от вредных динамических воздействий. Кроме того, устройство выполняет функцию буфера и предотвращает разрушения рамы кузова вагона.
По словам разработчиков, при создании нового устройства они применили современные научно-инновационные композитные материалы, что позволило получить изделие, отличающееся повышенной надежностью и долговечностью. Ученые приступили к приемочным испытаниям аппарата, регламентированным ОАО "РЖД". По оценкам разработчиков, экономическая эффективность может составить около 10-15% на одном таком устройстве.
Потребителями поглощающих аппаратов являются вагоностроительные и вагоноремонтные предприятия. И после получения разрешающих эксплуатацию сертификатов планируется изготовление и постановка на производство основных комплектующих на предприятиях Алтайского края. Сборка аппаратов будет проводиться на оборудовании Алтайского сталелитейного завода.
А что еще?
А еще важный момент: вся научная деятельность АлтГТУ построена в кооперации с производством. Например, специалисты компаний ООО "БарнаулЭнергоМаш" и ООО "НИЦ ПО "Бийскэнергомаш" проводят эксперименты по сжиганию нетрадиционного топлива, разрабатывают котельные агрегаты и котельно-вспомогательное оборудование с высокими экологическими показателями.
А разработки в области совершенствования топочных устройств специалисты этих предприятий ведут в тесном партнерстве с кафедрой котло– и реакторостроения АлтГТУ. Топливная лаборатория кафедры позволяет получить более подробные теплотехнические характеристики различного топлива, привлекая к работе магистрантов, аспирантов и уже достаточно опытных ученых в этой области. Полученные данные используются инженерами предприятий при разработке и изготовлении котлов с топками, работающими на альтернативном топливе.
