Жизни замечательных идей
В преддверии Дня российской науки в газете НАШ ГОРОД ТАМБОВ вышла статья о научных разработках ученых Тамбовского государственного технического университета.
Открытие сверхтяжелых элементов таблицы Менделеева, миссии на Марс, виртуальная реальность. Еще несколько десятилетий назад все это казалось настоящей фантастикой. Сегодня научные достижения продолжают менять мир. 8 февраля свой «профессиональный» праздник отмечают люди, приближающие будущее. День российской науки был утвержден двадцать лет назад. Его празднование приурочили к 275-летию со дня основания Российской академии наук.
О ведущих разработках тамбовских ученых в преддверии канун Дня российской науки «НГТ» поговорил с сотрудниками Тамбовского государственного технического университета.
Контролирует робот
Ученые Тамбовского государственного технического университета получили финансирование на разработку уникальную для России технологии по контролю качества овощей и фруктов. В настоящее время подобные проекты созданы за рубежом. Проект рассчитан на три года. Индустриальным партнером выступает АО «НПО Андроидная техника».
Технология основана на системе «технического зрения». На базе университета создан макет роботизированного сортировочного комплекса, который позволяет сортировать по качеству овощи и фрукты. В работе над проектом под руководством доктора технических наук Александра Георгиевича Дивина участвуют преподаватели, студенты и аспиранты Института автоматики и информационных технологий ТГТУ.
- Несмотря на достаточно большое количество разработанных систем технического зрения, все они далеки от совершенства. Например, обычные решения о соответствии и размере при сортировке оказываются неподходящими, так как те же яблоки разного сорта имеют разный размер и структуру, а их качество варьируется от сезона, поэтому необходимо создание новых методов и алгоритмов сортировки. Предлагаемый роботизированный комплекс для сортировки сельскохозяйственной продукции позволяет распознавать в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра объекты, имеющие поверхностные или подповерхностные дефекты, механические повреждения, несоответствующие форму, размер или цвет. Важным элементом разрабатываемого сортировочного комплекса является система технического зрения, которая получает, обрабатывает и анализирует цифровое изображение объекта при помощи оптического тепловизора и видеокамер, компьютера и других электромеханических устройств, - пояснил руководитель проекта Александр Георгиевич Дивин.
В промышленном масштабе
Площадка для научных открытий и высокоточных разработок для тамбовской промышленности – на базе Тамбовского государственного технического университета при поддержке индустриального партнера ОАО «Корпорация «Росхимзащита» создан Инжиниринговый центр «Новые материалы и технологии гражданского и двойного назначения». В августе 2018 года проект стал победителем конкурса, проводимого Министерство науки и высшего образования РФ. На создание Центра был получен многомиллионный грант.
Деятельность Инжинирингового центра будет заключаться в адаптации технологий, ранее используемых в изделиях специального назначения, к применению в гражданских отраслях.
- Задача Инжинирингового центра – разработка и доведение разрабатываемых технологий до уровня промышленной реализации, - говорит директор Инжинирингового центра ТГТУ Нариман Рустемович Меметов. – На базе университета ведется большое количество исследований и разработок на лабораторном уровне. Но для внедрения в производство этого недостаточно. То есть если мы берем технологию, отлично показавшую себя в лабораторных условиях, то при адаптации ее на производство, вероятность успеха составит всего десять процентов. Прежде всего, технологии или разработки необходимо опробовать в условиях близких к промышленности.
Промышленные предприятия области производят традиционную для себя продукцию и не имеют возможности проводить исследования и разработки, позволяющие осваивать производство новых материалов. Создание инжинирингового центра, занимающегося разработкой новых материалов и технологий их производства, позволит повысить конкурентоспособность региональной промышленности.
Основными направлениями исследовательской деятельности Инжинирингового центра будут являться реинжиниринг технологий производства материалов специального назначения и их адаптация к гражданским отраслям, разработка технологий получения новых материалов сорбционной техники, в том числе для систем хранения метана и водорода, для применения в изделиях двойного назначения, а также разработка аппаратурного оформления существующих химических технологий, их совершенствование и реализация в гражданских отраслях.
- Сегодня в одиночку сделать что-то в науке практически ничего невозможно: для этого не хватит ни средств, ни необходимого оборудования. Поэтому все проекты, над которыми работают ученые, ведутся комплексно, при взаимодействии с научными школами, индустриальными партнерами. Мы взаимодействуем с научно-исследовательскими институтами, предприятиями по всей стране. По сути, Инжиниринговый центр – это та структура, которая создана, чтобы коммерциализировать накопленные на протяжении последних пятнадцати лет разработки ученых и довести их до промышленной реализации.
В условиях Крайнего Севера
Коллектив ученых кафедры «Техника и технологии производства нанопродуктов» Тамбовского государственного технического университета получил субсидию Министерства образования и науки РФ в размере сорок пять миллионов рублей на разработку нового поколения многоцелевых пластичных смазок для использования в условиях Арктики и Крайнего Севера с применением противоизносных присадок на основе графена. Ученые реализуют этот проект в течение трех лет.
Для того чтобы обеспечить эффективную и безаварийную эксплуатацию современного оборудования, автомобильного и других видов транспорта в экстремальных условиях Арктики и Крайнего Севера, которое по решению Правительства РФ принято активно осваивать, необходимо создать новое поколение многоцелевых смазок с уникальными низкотемпературными свойствами.
Большинство отечественных пластичных смазок массового применения морально устарело, поэтому в настоящее время на внутреннем рынке преобладают импортные материалы разного состава. В России выпускается незначительная доля высокоэффективных литиевых смазок, которые в основном разрабатывались для специальных условий эксплуатаций авиационной и космической техники. Практически отсутствуют пластичные смазки для наземного применения, надежно работающие при температурах до минус семидесяти градусов. Основная часть противоизносных присадок и добавок, применяемых отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью, закупается за рубежом, что ставит нашу страну в зависимость от международных поставок. Поэтому ученые ТГТУ займутся созданием новых пластичных смазок из современных максимально эффективных компонентов, удовлетворяющих современным требованиям производителей техники и потребителей для жестких условий Крайнего Севера.
- Для создания нового поколения пластичных смазок мы предлагаем использовать углеродные наноструктуры. В первую очередь, это графен – слой углеродных атомов, расположенных в определенном геометрическом порядке, набор таких слоев дает всем известный материал графит. Геометрической модификацией графена являются углеродные нанотрубки, которые можно рассматривать, как свернутый в цилиндр графен. Это материал, который имеет чрезвычайно низкую энергию межмолекулярного сцепления. В свою очередь, это дает низкую энергию взаимодействия контактирующих (трущихся) поверхностей, если между ними находится графеносодержащий материал», - поясняет руководитель проекта, заведующий кафедрой «Техника и технологии производства нанопродуктов», профессор Алексей Григорьевич Ткачев.
Добавим, что Тамбовский государственный технический регулярно получает субсидии Министерства образования и науки РФ на проведение исследований по приоритетным направлениям. Приоритетными научными направления ТГТУ на данный момент являются «Химия, функциональные и конструкционные материалы, нанотехнологии», «Информационные системы и информационная безопасность», «Энергоресурсосбережение, приборостроение и радиоэлектроника», «Рациональное природопользование и защита окружающей среды», «Коммуникативные аспекты историко-правового и социально-экономического развития общества». Объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ТГТУ за прошедшие три года составил более 480 миллионов рублей.
Подготовила Анна МЕЩЕРСКАЯ. Фото пресс-служба ТГТУ
НАШ ГОРОД ТАМБОВ № 9 (1409) 5 ФЕВРАЛЯ 2019