На стенде Челябинской области ЮУрГУ представил проекты мирового уровня, реализуемые в рамках Уральского НОЦ, а на собственном стенде – разработки в рамках стратегических проектов по программе «Приоритет-2030».

«Иннопром-2022» прошел в Екатеринбурге при участии официальных делегаций из 79 российских регионов. Его посетили представители 51 страны. Мероприятия выставки проходили с участием председателя Правительства РФ Михаила Мишустина, главы Минпромторга Дениса Мантурова и других представителей руководства страны. За четыре дня экспозицию посетило свыше 36 тысяч человек.

– ЮУрГУ участвовал в работе двух площадок. Первая – это стенд Челябинской области, где представлены последние разработки в рамках Уральского межрегионального научно-образовательного центра. Это хороший инструмент, который позволяет синхронизировать понимание власти, бизнеса и университета, понять перспективы и сконцентрировать внимание на возможных точках роста. Сотрудничество с НОЦ позволяет определить перспективы, важные для наших уральских предприятий, которые финансово поддерживают исследовательские работы, – рассказал исполняющий обязанности ректора ЮУрГУ Александр Вагнер.

Разработки: от Арктики до космоса

Ведущий проект Уральского межрегионального научно-образовательного центра «Передовые производственные технологии и материалы» (УМНОЦ) по созданию демонстратора двигателя многоразовой возвращаемой ракеты, который осуществляется силами ученых ЮУрГУ, вызвал большой интерес посетителей «Иннопрома».

– Мы привезли элементы демонстратора двигательной установки с центральным телом для топливной пары «газообразный водород – газообразный кислород», демонстраторы камер сгорания двигателя малой тяги, которые будут расположены по окружности, и охлаждаемое центральное тело, выполненное с применением аддитивных технологий. Осенью запланированы испытания демонстратора уже на этой топливной паре, – прокомментировал проректор по НОЦ и КНТП ЮУрГУ Сергей Ваулин.

Проект реализуется Научно-образовательным центром «Аэрокосмические технологии» ЮУрГУ по заказу Фонда перспективных исследований ЮУрГУ при финансовой поддержке правительства Челябинской области в развитии передовых инженерных компетенций.

На выставке был представлен макет арктического автобуса. Комплексный проект реализуется учеными ЮУрГУ совместно с коллегами из МГТУ имени Баумана (Москва) при производственной поддержке автомобильного завода «Урал» (Миасс). Автобус будет способен двигаться по грунтовым дорогам, бездорожью и снежному покрову круглый год. Кроме того, в случае аварийных ситуаций в транспорте предусмотрен жилой модуль – он необходим для полного автономного жизнеобеспечения пассажиров.

ЮУрГУ совместно с Научно-техническим центром «Приводная техника» предложит использование системы управления комплексными транзисторными преобразователями частоты с новыми алгоритмами регулирования. Данная система предназначена для точного регулирования скорости и момента в бездатчиковых системах управления вентильными преобразователями отечественного производства.

Технологии импортозамещения

На «Иннопроме-2022» состоялась ежегодная встреча клуба молодых промышленников с министром промышленности и торговли РФ Денисом Мантуровым, где были представлены наиболее выдающиеся проекты и достижения индустрии. ЮУрГУ и завод современных технологий изоляции (СТИ) совместно разрабатывают инновационную технологию производства полиуретана без использования опасных фосгена и хлора, на основе синтеза полиаминов и циклокарбонатов, получаемых из растительного сырья. Проект реализуется в рамках НОЦ Урал.

Научные сотрудники Политехнического института ЮУрГУ вместе с Уральским инжиниринговым центром занимаются разработкой высокотехнологичного производства гидроприводов с гидростатическими направляющими для создания стендового оборудования, широко применяемого в военной и гражданской отраслях.

– В настоящее время, с 2021 года, в рамках программы Уральского НОЦ начата реализация тематики по совершенствованию конструкции гидропривода в связи с необходимостью его комплектации отечественными аналогами датчика обратной связи и электрогидравлического усилителя мощности. Прорабатывается вопрос импортозамещения других комплектующих гидропривода – электрогидравлического усилителя мощности и датчика обратной связи. В данный момент эти устройства исключительно импортного производства. Проводящееся совершенствование конструкции гидропривода позволит в дальнейшем интегрировать в его состав отечественные электрогидравлический усилитель мощности и датчик обратной связи, – пояснил один из авторов разработки, профессор кафедры технологий автоматизированного машиностроения ЮУрГУ Дмитрий Ардашев.

Аддитивные технологии и новые материалы

Производство сотового заполнителя из препрегов на основе стекло- и базальтоволокна методом непрерывного формования для автомобилестроения и космической отрасли – еще одно перспективное направление работы ученых. Проект осуществляется совместно с ООО «М-Профиль» (г. Миасс). Работа ведется в рамках направления «Новые материалы» УМНОЦ.

В ЮУрГУ проводится детальное изучение механизмов и результатов выращивания из расплавов монокристаллов гексаферрита бария, легированных различными элементами, а также исследование фазовых равновесий и превращений в процессе образования кристаллов из оксидного расплава. Такие материалы обладают более высокими уровнями электрофизических характеристик и при этом электрофизические параметры также могут быть «настроены» благодаря введению различных легирующих элементов.

На выставке «Иннопром-2022» были представлены, в частности, образцы нанесенных покрытий на элементах конструкции магистрального нефтяного насоса, образцы соединений, сваренных лазерной сваркой. Уникальная лаборатория механики, лазерных процессов и цифровых производительных технологий ЮУрГУ выполняет научно-исследовательские работы и решает актуальные инженерные задачи в области инженерии поверхности с помощью современных аддитивных технологий для обеспечения конкурентоспособности российской промышленности.

Пропанты для нефтегазовой отрасли

Научные сотрудники Политехнического института ЮУрГУ представили на «Иннопроме» технологию производства пропантов, необходимых для бурения скважин с последующим гидравлическим разрывом пласта, из металлургических шлаков.

– Пропанты изготавливают из природного сырья: горных пород строго определенного минералогического состава. Большие производственные площади, громоздкое оборудование, многоэтапность процесса, дорогое природное сырье обусловили высокую стоимость производимых пропантов, что отражается на себестоимости добываемой нефти. Поэтому разработка технологии производства пропантов принципиально иным, менее трудоемким способом из альтернативного дешевого сырья является актуальной, – рассказал инженер-исследователь НИЛ «Водородные технологии в металлургии» ЮУрГУ Галымжан Адилов.

Низкая себестоимость нового материала в сочетании с высоким качеством, отвечающим нормативным требованиям, является предпосылкой хорошей конкурентоспособности на рынке. Ученые уже определили технологические параметры получения пропантов и металлических мелющих тел из шлаков металлургического производства.

Система «Экомонитор» для контроля чистоты воздуха

В России множество промышленных городов, и Челябинск – один из них. Заводы и другие промышленные предприятия нередко являются источниками загрязнения атмосферы. Научные сотрудники Института естественных и точных наук работают над проектом по созданию программного комплекса для мониторинга и прогнозирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в режиме реального времени.

– Наша разработка поможет осуществить визуализацию текущей экологической ситуации в оперативном режиме в привязке к географической карте местности с целью управления экологическими рисками предприятий. Мы уже разработали математическую модель распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, которая легла в основу расчетного модуля ПК «Экомонитор». Разработан алгоритм идентификации параметров математической модели для адаптации под конкретное предприятие. В рамках проекта получены три свидетельства о регистрации программ для ЭВМ, – пояснила директор Института естественных и точных наук ЮУрГУ Алёна Замышляева.

Холодная плазма для продуктов питания

Научные сотрудники Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ представили на выставке проект по созданию технологии обеззараживания пищевого сырья и продуктов переработки, которая предусматривает воздействие на обрабатываемые поверхности потока холодной плазмы.

– Холодная плазма обеспечивает высокую эффективность инактивации микроорганизмов при низких температурах (до -50 °C), характеризуется высокой диффузионной способностью, не разрушает матрицу продукта и является экологически чистым способом обеззараживания. Применение данной технологии позволит предприятиям сельскохозяйственной отрасли выйти на новый уровень производства, ориентированный на выпуск безопасных пищевых продуктов, – пояснил младший научный сотрудник НИЛ синтеза и анализа пищевых ингредиентов Артём Малинин.

Также представлен проект по разработке биоразлагаемых материалов. Созданные учеными ЮУрГУ тарелки могут заменить одноразовую посуду: такая тарелка в компосте будет разложена уже через четыре недели. Кроме того, представлены пленки, которые могут заменить полиэтиленовые пакеты. Они полностью разлагаются, не оставляя следа и не причиняя вреда экологии.

Офисные кресла для здоровья позвоночника

Исследования в области здоровьесберегающих технологий проводятся в Институте спорта, туризма и сервиса ЮУрГУ. На данный момент отсутствуют эффективные решения для профилактики возникновения и результативного лечения болей в спине, однако в последние годы появились доказательства того, что многое зависит от конструкции офисных стульев и кресел – большинство из них не позволяет длительно поддерживать статичное положение.

Ученые провели исследование биомеханики «удобных поз» человека в положении сидя с использованием системы захвата движений XSens. Они установили, что во всех «удобных позах» в офисном кресле присутствует ротация таза назад, которая является определяющим фактором увеличения нагрузки на поясничный отдел позвоночника и, как следствие, изменения положения грудного и шейного отделов.