СГТУ в СМИ

Молодые ученые улучшили характеристики востребованных в экологии и медицине адсорбционных полупроводниковых сенсоров, разработали систему обнаружения неисправностей автомобильных подвесок и нашли эффективную технологию получения нанокапсул, способных адресно доставлять лекарства в организм. Подробнее читайте в дайджесте Минобрнауки России.

Сенсоры нового поколения для экологии и медицины

Сотрудники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» улучшили характеристики адсорбционных полупроводниковых сенсоров, востребованных в области экологии и медицины. С помощью разработки можно будет проводить экологический мониторинг состояния атмосферы и медицинскую диагностику, основанную на анализе состава выдыхаемого воздуха.

Подробнее — на сайте СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Искусственный интеллект обнаружит неисправность автомобильной подвески

Ученые Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю.А. разработали систему распознавания неисправностей автомобильной подвески на основе нейросетевого анализа колебаний кузова машины. Систему можно будет встроить в бортовой компьютер автомобиля или использовать, например, в смартфоне. Компьютерная программа будет сигнализировать пользователю о потенциальной поломке.

Подробнее — на сайте СГТУ им. Гагарина Ю.А.

Нанокапсулы повысят усвояемость белка

Исследователи Белгородского государственного национального исследовательского университета представили альтернативную технологию получения липосомальных нанокапсул — полых частиц, способных адресно доставлять лекарства в организм. Метод позволит включать ферментный препарат в липосомальные наноконтейнеры на 100%.

Подробнее — на сайте НИУ «БелГУ».

Ученые Саратовского государственного технического университета им. Ю. А. Гагарина разрабатывают нанокомпозитные и гетероструктурные материалы, призванные заменить зарубежные аналоги. В настоящее время проводятся опытно-конструкторские и опытно-технологические работы, сообщили ТАСС в вузе.

«Многослойные керамические конденсаторы на основе разработанных керамических порошков используются в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в составе радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры. <…> Высокая удельная емкость, стабильность электрических свойств, широкий диапазон номинальных емкостей и рабочих напряжений, а также стандартный набор типоразмеров позволяют использовать их в любых электронных схемах», – рассказал заведующий кафедрой «Химия и химическая технология материалов» Физико-технического института СГТУ имени Гагарина Ю.А. Александр Гороховский.

Такие устройства, отметил он, можно найти в различных областях техники, начиная от управления антиблокировочной тормозной системой на транспортных средствах и заканчивая кардиомониторами в медицинских учреждениях.

Керамические порошки используют как важнейший функциональный материал при изготовлении компонентов электронных приборов. Для различных видов электронных устройств керамический порошок одного и того же базового химического состава подготавливают разными способами и с использованием добавок.

«Совместно с нашими индустриальными партнерами мы занимаемся разработкой новых эффективных методов производства базовых керамических порошков и способов модифицирования их структуры и свойств для того, чтобы рабочие характеристики электронных компонентов на их основе были не хуже, а даже лучше зарубежных аналогов», – сообщил Гороховский, добавив, что в настоящее время производится опытная партия многослойных керамических конденсаторов с использованием разработанных порошков модифицированных диэлектриков.

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. основан в 1930 году и является одним из ведущих технических вузов России. В Политехе обучаются почти 20 тысяч студентов и слушателей. В структуру университета входят девять институтов, военный учебный центр, два филиала и два колледжа. Вуз обеспечивает подготовку и переподготовку кадров по широкому спектру инженерных, технических, естественнонаучных, экономических, управленческих, социально-гуманитарных специальностей и направлений.

В России появится высокоэффективный расчетный комплекс для выявления скрытых дефектов дорожного покрытия. Работа выполнена сотрудниками подведомственного Минобрнауки России Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.

«Основу любой современной дороги составляет сложная многослойная конструкция, состоящая из наружного асфальтобетонного слоя, промежуточных слоев и грунтового основания. В процессе эксплуатации все слои неизбежно теряют свои первоначальные прочностные свойства. Если степень деградации верхнего асфальтобетонного слоя специалисты могут оценить визуально, то достоверное выяснение состояния нижних слоев намного сложнее. При этом, подчеркну, раннее выявление скрытых дефектов позволяет многократно уменьшить стоимость восстановительного ремонта автодороги», – рассказывает доцент кафедры «Прикладная математика и системный анализ» Физико-технического института СГТУ, кандидат технических наук Андрей Бочкарев.

Расчетный комплекс сделан по заказу саратовской Группы компаний «Современные дорожные технологии» и будет использован для обработки результатов измерений, произведенных установкой динамического нагружения «Дина-4». Установка предназначена для измерения прогибов покрытия при динамической нагрузке. Она позволяет максимально точно определить прочность дорожной конструкции, рассчитать модули упругости дорожной одежды и производить построение чаши прогиба. Все измерения происходят в автоматическом режиме.

«Данная разработка исключительно важна для всей дорожной отрасли РФ. Возможность проведения послойной диагностики нежестких дорожных одежд в конкретный период эксплуатации позволит своевременно принимать инженерно-управленческие решения по назначению ремонтных мероприятий. Исследования были выполнены в кратчайшие сроки в тесном взаимодействии с разработчиками ГОСТ Р 59918-2021 – АНО «НИИ ТСК». Результаты, полученные учеными СГТУ в процессе выполнения сопоставительных испытаний установок динамического нагружения «Дина-4FWD» и «Primax», соответствуют результатам, полученным разработчиками ГОСТ», – комментирует заместитель директора Группы компаний «Современные дорожные технологии» Михаил Шалыганов.

В настоящее время алгоритм расчетного комплекса проходит финальную стадию адаптации.

Доцент кафедры «Технология и системы управления в машиностроении» Института машиностроения, материаловедения и транспорта, кандидат технических наук Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю.А. Ольга Решетникова занимается созданием теоретических основ методологии определения рациональных значений режимов и параметров рабочей зоны операций бесцентрового шлифования с разработкой элементов системы автоматизированного проектирования.

Это позволит использовать высокопроизводительные прецизионные бесцентрово-шлифовальные станки в серийном производстве.

На днях за уникальный проект молодой ученой из Политеха врио Губернатора области Роман Бусаргин торжественно вручил свидетельство победителя конкурса на получение гранта Президента РФ для государственной поддержки научного исследования на 2022-2023 годы в размере 1,2 млн рублей.

«В настоящее время наладка бесцентрово-шлифовальных станков производится путем обработки пробных партий заготовок. Решающую роль при таком способе наладки играет квалификация наладчика и возможность предприятия финансировать дорогостоящую технологическую подготовку. Этот метод рентабелен только в крупносерийном и массовом производстве. Высокая производительность этих станков и достигаемая при этом высокая точность обработанных деталей должны быть использованы и при производстве изделий в условиях серийного производства, но в настоящее время это невозможно, поскольку отсутствуют научно обоснованные рекомендации по назначению наладочных параметров этих станков», — рассказывает Ольга Решетникова.

Решить эту проблему возможно только путем теоретического обоснования параметров рабочей зоны в зависимости от конкретной задачи. В частности, должны быть теоретически обоснованы величина превышения опорного ножа над плоскостью расположения осей ведущего и шлифовального кругов, его угол скоса, конструкция опорного ножа. Кроме того, важно разработать математические зависимости величин точностных параметров обработанных деталей от параметров элементов рабочей зоны.

Планируется, что проводимые исследования позволят эффективно использовать бесцентрово-шлифовальные станки не только в крупно-серийном и массовом производстве, но и на всех предприятиях в средне- и мелкосерийном производстве. Это, в свою очередь, приведет к существенному повышению точности и производительности операций шлифования.

Сегодня в России работают около 100 тепловых электростанций (ТЭС), которые используют или ранее использовали уголь для производства тепловой и электрической энергии, что составляет до 22% всей электроэнергии России. При сжигании угля на ТЭС образуются твердые отходы (зола, шлак, золошлаковая смесь), так называемые золошлаки. Объемы накопленных золошлаков превышают 1,5 млрд тонн, а ежегодный прирост составляет порядка 20 млн тонн.

Ученые Института геохимии и аналитической химии (ГЕОХИ) им. В.И. Вернадского РАН предложили использовать золошлаки в качестве альтернативы бокситам при производстве глинозема — ключевого сырья для получения металлического алюминия. В перспективе это позволит снизить потребность в импорте глинозема примерно на 15-20%.

«Использовать классический щелочной способ Байера при переработке зол невозможно, так как, помимо алюминия, в раствор перейдет весь кремнезем, которого в золе может быть до 65%. Мы проанализировали наиболее перспективные кислотные методы, которые используются для такого типа сырья — солянокислотный и бисульфатный. Показали, что образцы оксида алюминия, полученные экспериментально, ничем не отличаются от выпускаемых на данный момент промышленностью. Помимо глинозема, из золошлаков возможно попутно получать другие продукты: коагулянты, чугун, концентраты редкоземельных металлов и аморфный диоксид кремния. Эти продукты имеют высокую добавленную стоимость и могут существенно увеличить рентабельность всей технологической схемы», — объясняет кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН Дмитрий Валеев.

Детально ознакомиться с выводами исследователей можно в журнале Journal of Cleaner Production.

Будущее солнечной энергетики

Что касается солнечной энергии, элементы для нее (фотовольтаики) создаются на основе кремния. Однако современные кремниевые солнечные батареи приближаются к пределу своих возможностей по преобразованию энергии, поэтому научным группам по всему миру приходится искать новые материалы. Так, специалисты Санкт-Петербургского электротехнического университета (СПбГЭТУ) «ЛЭТИ» впервые синтезировали при относительно низких температурах сложный оксид со структурой минерала пирохлора. В этом материале в зависимости от параметров синтеза можно значительно изменить концентрацию входящих в него химических элементов для достижения наиболее эффективных полупроводниковых характеристик.

«Мы установили тенденцию, что при увеличении количества атомов железа и висмута в структуре пирохлора, а также при увеличении размера частиц-агрегатов формирующегося порошка уменьшается значение ширины запрещенной зоны материала. Данный факт важен с точки зрения анализа перспектив применения полученного материала в качестве поглощающего и проводящего элемента в неорганических солнечных батареях, устройствах электронной техники и фотокатализе, так как указывает на возможность «настраивать» ширину запрещенной зоны, варьируя состав соединения и размер частиц-агрегатов», — пояснил ассистент кафедры физической химии СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Макарий Ломакин.

Результаты работы опубликованы в журнале «Journal of Alloys and Compounds».

«Зеленый» водород

В Мордовском государственном университете (МГУ) им. Н.П. Огарева работают над созданием топлива нового поколения. Это технология получения водорода из простых, доступных и легко модернизируемых катализаторов вместо привычных дорогих — платины и палладия. По словам ученых, разработка позволит перейти к экологически чистым видам топлива, которые не загрязняют атмосферу.

«Вектор будущего развития — декарбонизация и «озеленение» всех производств. Аккумулирование электрической энергии в водородном цикле с целью последующих поставок водорода как энергоносителя на экспортные рынки — одно из многообещающих направлений развития рынка энергетики. В рамках стратегического проекта «Материалы нового поколения и энергосбережения» программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» наш университет уже сейчас работает над созданием экологичных технологий модерирования молекулярного водорода и технологической системы долгосрочного накопления электрической энергии в водородном цикле», — комментирует ректор МГУ им. Н.П. Огарева Дмитрий Глушко.

Технологии распределенной генерации

Активно развитием зеленой энергетики занимаются и в Саратовском государственном техническом университете (СГТУ) имени Гагарина Ю.А. Там ученые создают технологии распределенной генерации для электроснабжения удаленных и изолированных регионов, в том числе на основе возобновляемых источников энергии. В настоящее время они развивают концепцию построения распределенной системы электроснабжения (СЭС) на базе источников энергии различной физической природы, изучают различные варианты построения гибридных СЭС и разрабатывают алгоритмы адаптивного управления потоками энергии.

«Одним из направлений развития ветроэнергетики является увеличение единичной мощности агрегатов. Нами предложена альтернативная концепция, предусматривающая модульный подход к построению ветроэнергетических установок. Этот подход позволяет оперативно решать задачу автономного электроснабжения путем установки необходимого количества серийно выпускаемых модулей, суммирования потоков энергии устройствами силовой электроники и обеспечения заданного качества электроэнергии у потребителей в условиях нестабильного характера энергии ветра. Мультимодульная ветроэнергетическая установка может быть удачно встроена в архитектурную композицию зданий», — рассказывает профессор кафедры «Электроэнергетика и электротехника» СГТУ им. Гагарина Ю.А. Сергей Степанов.

По материалам Министерства науки и высшего образования РФ

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. вошел в число опорных вузов «Роскосмоса». Это официальное подтверждение значимости подготовки специалистов для предприятий ракетно-космической отрасли.

В дальнейшем опорные университеты будут приглашены к участию в Космическом научно-образовательном инновационном консорциуме «Созвездие Роскосмоса».

Подробнее об этом смотрите в сюжете ГТРК «Саратов» от 4 июля 2022 года.

Доцент кафедры «Химия и химическая технология материалов» Физико-технического института Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А., кандидат химических наук Мария Александровна Викулова исследует селективность и обратимость извлечения лития из водных растворов слоистыми ионообменниками на основе титанатов калия.

На днях за уникальный проект молодой ученой из Политеха врио Губернатора области Роман Викторович Бусаргин торжественно вручил свидетельство победителя конкурса на получение гранта Президента РФ для государственной поддержки научного исследования на 2022-2023 годы в размере 1,2 млн рублей.

Литий – это востребованный металл, который активно используется в аккумуляторах, при производстве стекла, керамики и многого другого. До настоящего времени основными странами, добывающими литий, являются Боливия, Аргентина, Чили.

В рамках гранта впервые будут исследованы ионообменные свойства материалов на основе титанатов калия, которые можно регулировать посредством химического модифицирования. Разрабатываемые слоистые соединения способны избирательно поглощать литий в присутствии других катионов и могут быть неоднократно использованы в процессах извлечения щелочного металла с сохранением высокой эффективности.

Статьи по проекту:

1. Vikulova M., Gorokhovsky A., Tretyachenko E., Blagova T., Recovery of Lithium from Aqueous Solution using Protonated Potassium Polytitanate // International Journal of Engineering and Technology. 2018. 10(6). P. 1787-1792. DOI: 10.21817/ijet/2018/v10i6/181006080

2. Благова Т.А., Викулова М.А. Извлечение лития из растворов с использованием протонированного полититаната калия // Сборник трудов VII Международной научной конференции для молодых ученых «Наноматериалы и нанотехнологии: проблемы и перспективы» 14.05.2018-16.05.2018. г. Саратов. Работа награждена Дипломом за I место.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36385294

3. Благова Т.А., Третьяченко Е.В., Викулова М.А. Эффективность извлечения ионов лития из водных растворов с использованием протонированных полититанатов калия // Сборник трудов Международной научно-технической конференции молодых ученых «Инновационные материалы и технологии – 2019». 09.01.2019-11.01.2019. г. Минск. С. 206-208.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44727344

Подробности читайте в Министерстве науки и высшего образования РФ.