Материал, разработанный в ЮУрГУ, состоит из высокоэластичного и упругого синтетического полимера полиуретана, армированного зернами корунда – кристаллического оксида алюминия. Как отмечает руководитель исследовательского коллектива, преподаватель Высшей школы электроники и компьютерных наук ЮУрГУ Денис Клыгач, полиуретан обеспечивает гибкость полученного материала, а корунд – его прочность. Немаловажно и то, что и полиуретан, и корунд доступны и недороги. Кроме того, корунд обладает способностью уменьшать амплитуду электромагнитных волн – гасить электромагнитное излучение. Эта особенность определила направления практического применения созданного композита.

– Как известно, работающие электроприборы создают электромагнитное поле, которое в свою очередь влияет на другие подобные приборы. В этом случае возникают так называемые электромагнитные наводки, шумы и, как следствие, помехи. Наш композит обеспечивает уменьшение амплитуды электромагнитной волны более чем в десять раз. Он развязывает электромагнитное взаимодействие между приборами и таким образом устраняет и предотвращает наводки и помехи, одновременно обеспечивая механическую защиту приборов от падений и ударов, что подтверждено испытаниями – ударными нагрузками на специализированном стенде, – объясняет Денис Сергеевич.

Созданный в ЮУрГУ композит можно применять для ослабления влияния электромагнитного излучения на организм, для улучшения характеристик радиотехнических устройств, в том числе относящихся к сотовой связи. Измерения показали, что коэффициент отражения электромагнитных волн у него стабилен в широком диапазоне частот, от 1 до 12 гигагерц, и составляет 15 децибел. Это значит, что материал пригоден для использования в разных стандартах сотовой связи, включая наиболее современные 4G и 5G.

Композит на основе полиуретана, армированный зернами корунда, был изготовлен в ЮУрГУ. Его ключевые электродинамические характеристики – диэлектрическую проницаемость, коэффициенты отражения и передачи электромагнитных волн – изучали в лаборатории электромагнитной совместимости УрФУ.

– Мы работали совместно с группой материаловедов под руководством кандидатов технических наук, научных сотрудников Политехнического института Олега Кудрявцева и Михаила Жихарева. Они изготовили оснастку соответствующего размера, проконтролировали отсыпку материала, процесс заливки полиуретаном. Вместе мы определили оптимальный размер частиц корунда, при котором кристаллический оксид алюминия воздействует на восприятие электромагнитного излучения. Совместно со старшим научным сотрудником ВШ ЭКН Максимом Вахитовым выполнены предварительные измерения коэффициента отражения на базе антенного полигона, расположенного на крыше корпуса 3бв. Для подтверждения полученных результатов повторные измерения коэффициента отражения проводились в сертифицированной по европейским стандартам безэховой камере в УрФУ. Это обеспечило необходимую точность, – добавляет доцент Клыгач.

Часть работ в рамках проекта по созданию композита на основе полиуретана и корунда поддержана Российским научным фондом. А само направление исследований – в числе приоритетов Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы», который в настоящее время создается объединенными усилиями УрФУ, ЮУрГУ, других региональных высших учебных заведений, Уральского отделения РАН и промышленных корпораций.

ЮУрГУ – участник Проекта 5-100, призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Исследования в области материаловедения являются одними из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета, наряду с изысканиями в сферах цифровой индустрии и экологии. Рост числа отечественных разработок и патентов на изобретения предусмотрен нацпроектом «Наука», который должен быть реализован в России к 2024 году.