В рамках проекта «Наука и университеты» идет поддержка многих научных проектов
2021 год объявлен в России Годом науки и технологий, а июнь 2021-го года назван месяцем новых производственных технологий и материалов. В Год науки и техники по всей стране проходят мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаются образовательные платформы и конкурсы, запускаются новые научные проекты.
Для развития науки в рамках национального проекта «Наука и университеты» создаются научные центры мирового уровня (НЦМУ) и центры компетенций Научно-технологической инициативы (НТИ), в которых постоянно проходят исследования по приоритетам научно-технологического развития страны.
«Умные» цифровые двойники
Например, в Центре НТИ Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и Научном центре мирового уровня «Передовые цифровые технологии» создана платформа разработки и применения «умных» цифровых двойников. С помощью инструментов цифрового проектирования и моделирования можно проводить все необходимые испытания виртуально, найти решения «за гранью интуиции» и сделать изделие в кратчайшие сроки. Цифровая помощь позволяет инженерам значительно снизить трудозатраты на разработку отечественного малогабаритного городского электромобиля КАМА-1. Эта же технология применяется и для создания конструкции нового морского газотурбинного двигателя, авиадвигателей, энергетических установок, авиационной и вертолетной техники нового поколения.
А ученые и аспиранты лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» создали многослойные антибактериальные покрытия с основой из модифицированного оксида титана с пролонгированным эффектом и универсальным спектром действия. Такие покрытия нужны в современной имплантологии как защитный слой для профилактики воспалений или отторжений имплантатов. Эксперименты in vitro выявили отличную (до 99%) бактерицидную эффективность этой разработки в отношении устойчивого к антибиотикам штамма кишечной палочки E. Coli. Статьи об этом исследовании были опубликованы в международном научном журнале Applied Surface Science, что говорит о том, что российские научные открытия вскоре могут привести Россию в число 10 ведущих стран по объему научных исследований и разработок, что является одной из приоритетных задач национального проекта «Наука и университеты».
«Создание антибактериальных и биоактивных покрытий является ключевой задачей развития биомедицинских материалов, поскольку двумя основными осложнениями постоперационного внедрения имплантата являются воспалительные процессы (занесение инфекций) и его отторжение, — рассказала Елизавета Пермякова, автор исследования, научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС». — В нашей лаборатории было разработано биоактивное покрытие, получаемое путем распыления композиционной мишени TiC +10% Ca(PO4)2, которое обеспечивает хороший рост и деление клеток на поверхности покрытия. Модификация поверхности биоактивного покрытия бактерицидными агентами (гентамицин/гепарин), а также включение ионов серебра в состав биоактивного покрытия, обеспечило биосовместимость и длительное — до 7 дней — антибактериальное действие в отношение патогенных бактерий».
400 км в час
Новые сплавы, полиуретаны и резины с новыми качествами и свойствами необходимы для запускаемых высокоскоростных поездов, например, для поезда, строительство которого планируется развернуть в Свердловской области. Максимальная скорость, которую сможет развить этот поезд — 400 км в час. Для сравнения: пока самые быстрые поезда курсируют между Москвой и Санкт-Петербургом могут развить среднюю скорость в 200 км в час. Сегодня наши молодые ученые из Научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы» как раз разрабатывают новые материалы, позволяющие создавать максимально скоростные поезда, в том числе и поезд, которые построят в Свердловской области. Например, для изготовления колес поездов до сих пор используют стали, которые были созданы еще 30-40 лет назад. Молодые ученые из Уральского федерального университета (УрФу) со своими коллегами из Челябинской и Курганской областей собираются сделать новые стали, отвечающие современным требованиям.
Помимо новых материалов при строительстве поезда планируется разработать интеллектуальные системы управления транспортом. Благодаря такому масштабному проекту появится несколько тысяч рабочих мест. По плану уже с 2028 года новый высокоскоростной поезд будет курсировать между Москвой и Санкт — Петербургом.
На 25% теплее
Кстати, одна из ключевых задач национального проекта «Наука и университеты» — увеличение в России доли молодых исследователей до 39 лет. Сегодня они получают гранты и возможности работать на самом передовом оборудовании, возглавляют лаборатории.
Молодые ученые Сибирского федерального университета придумали усовершенствовать боевую одежду пожарных с помощью особых вкладышей. Такие вкладыши содержат пружинящие детали из материала с памятью формы. Умные вкладыши позволять увеличить устойчивость стандартного боевого комплекта одежды пожарного. Это очень важное изобретение, ведь дже несколько лишних секунд могут помочь спасти чью-то жизнь. Соавтором разработки выступил магистрант кафедры Техносферной и экологической безопасности, начальник пожарной части № 19 Железнодорожного района города Красноярска Игорь Федорченко.
Недавно молодые ученые, студенты под руководством 38-летнего доктора технических наук, профессора кафедры технологии и проектирования тканей и трикотажа Костромского государственного университета Александра Гречухина, создали сверхпрочную ткань-бронезащиту, которая останавливает пули, поглощая энергию удара.Такая ткань крепче аналогичных материалов на 15-20% и весит в 5 раз меньше, чем традиционная бронепластина.
А исследователи из Пермского политеха разработали строительный экоматериал для утепления жилья. В основе такого материала — панстекло, им заполняются поры теплоизоляционных смесей. Такая новинка не содержит вредных полимерных добавок. По сравнению с обычными утеплителями он эффективнее на 25%. Пермский политех входит в Научно-образовательный центр мирового уровня «Рациональное недропользование», созданный в рамках нацпроекта «Наука и университеты».
Искусственные сосуды
Молодые ученые Томского политехнического университета сегодня разрабатывают новую технологию получения искусственных сосудов. Эта технология позволит создавать импланты, максимально точно имитирующие структуру естественных сосудов. Биологические предклинические исследования разработки будут проводиться в Центре доклинических и трансляционных исследований ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России в Санкт-Петербурге. Кстати, Томский политехнический университет получил субсидию на обновление приборной базы, благодаря которой в вузе появился рентгеновский фотоэлектронный спектрометр (XPS) для исследования материалов с новыми свойствами. Реализация нацпроекта «Наука и университета» позволит обновить приборные базы ведущих организаций, выполняющих научные исследования и разработки.
Коллеги томичей, ученые Кабардино-Балкарского государственного университета также получили новейшее оборудование при выполнении проекта Фонда перспективных исследований и Минобрнауки России. Они разрабатывают высокопрочные и высокотемпературные композиционные материалы на основе суперконструкционных полимеров для 3D печати. Например, из полимерных композитов, созданных учеными КБГУ, печатаются узлы для систем кондиционирования российского самолета МС-21.