Программа Сибирского отделения РАН вошла в число победителей конкурса грантов на проведение крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития РФ. В учреждении организовано научное подразделение, в состав которого вошли ученые различного профиля. При непосредственном участии сотрудников институтов планируется создать теоретическую и экспериментальную платформу для изучения физико-химической механики материалов со сложными условиями нагружения. 

Конкурс, объявленный в 2019 году Министерством науки и высшего образования РФ в рамках подпрограммы «Фундаментальные научные исследования для долгосрочного развития и обеспечения конкурентоспособности общества и государства» государственной программы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации», изначально имел одну важную особенность: он был открытым для любых исследовательских организаций. Благодаря этой тонкости ФГБУ «Сибирское отделение РАН» смогло участвовать в борьбе за гранты как отдельное научное учреждение и по итогу оказалось в числе победителей. 

«Исторически сложилось, что СО РАН никогда наукой не занималось, играя роль распределителя работы. Теперь же благодаря победе в конкурсе мы не только возвращаем отделению некоторые функции, утерянные после реформы Академии наук, но и должны организовать подразделение в своем составе, которое будет заниматься решением комплексных научных задач. Сложившаяся ситуация может послужить примером того, как в дальнейшем будет по-новому устроена работа всей Академии. Сегодня, по мнению нашего государства, наука должна идти сверху вниз, получать результаты в заданном направлении, и наш проект как раз является попыткой организовать исследования в определенной области при помощи разнопрофильных ученых», — отмечает заместитель председателя СО РАН академик Василий Михайлович Фомин

Фомин.jpg 

В своей основе «стомиллионник» нацелен на решение задач по материаловедению. У проекта есть два направления: первое комплексное — при помощи синхротронного излучения изучать свойства материалов, как они ведут себя при сварке, как происходит проникание и соединение изделий с разными характеристиками; второе — исследование высокоскоростных процессов в детонации веществ (детонационное напыление можно использовать для создания высокопрочного инструмента). Результаты работы должны лечь в основу создания деталей устройств для деревообработки, добычи полезных ископаемых, специализированной техники и т. д. 

«В настоящее время нам известно большое количество различных материалов, появляются многочисленные способы заранее задать им необходимые свойства, чтобы в дальнейшем использовать в инструментах. Но нельзя ничего создать, не изучив перед этим, необходимо знать условия работы будущего изделия, то, как они повлияют на прочность и срок службы детали. К примеру, токарный станок — устройство, которое используют для обработки заготовок в процессе вращения. Одна из главных деталей инструмента — резец, который испытывает серьезные нагрузки, затупляется, перегревается и теряет свои прочностные свойства, в итоге не может обрабатывать заготовку с необходимой скоростью, и производительность работ сильно уменьшается. Доработать резец относительно просто — нужно на рабочую область поместить тугоплавкий материал. Однако сегодня в стране этой задачей никто не занимается, обычно приобретают готовую деталь за границей. Благодаря нашему проекту ситуация может измениться. Мы должны создать такую платформу, на которой будем изучать свойства различных материалов, и по итогу делать выводы, из чего можно создать эффективный инструмент, и внедрять разработки в производство», — рассказывает Василий Фомин
 
В реализацию проекта кроме Сибирского отделения вовлечены пять институтов: Институт гидродинамики имени М. А. Лаврентьева СО РАН, Институт теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН, Институт химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского СО РАН, ФИЦ «Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН», Институт геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН. Каждая организация имеет свою специализацию, из которой вытекает отведенная ей роль. СО РАН возглавляет проект, выполняет функции интегратора и координатора, ИГиЛ СО РАН изучает детонационные процессы и их применение для создания материалов, ИТПМ СО РАН занимается лазерным напылением, резкой и сваркой металлов, ИХКГ СО РАН определяет структуру химических веществ, участвующих в создании изделия, ИК СО РАН отвечает за катализаторы, необходимые для полноты реакции материалов, а ИГМ СО РАН (в сотрудничестве с Национальной академией наук Беларуси) работает с попигайскими алмазами, которые планируется использовать для упрочнения рабочей области обрабатывающего инструмента. Важная роль также отведена Институту ядерной физики имени Г. И. Будкера, где в центре коллективного пользования сотрудники института займутся обучением коллег работе с синхротронным излучением. 

«Реализация проекта рассчитана на три года, уже в конце 2020 года мы должны получить первые результаты и подготовить отчет. К счастью, еще до объявления победителей конкурса грантов у нас уже был научный задел, который мы активно преумножаем. В ИТПМ с помощью лазерного излучения провели эксперименты по напылению керамики на различные изделия, а также пробовали получить специальные функционально-градиентные материалы с уникальными свойствами, и нам это удалось. Геологи добыли попигайские алмазы, их транспортировали и исследовали с помощью синхротронного излучения в рамках сотрудничества с коллегами из Мюнхена, сегодня ведется обработка полученных данных. Институт гидродинамики проанализировал структуру детонационных волн под синхротронным излучением, а также создал искусственный микроалмаз, продемонстрировав его зарождение. На установках в ЦКП ИЯФ уже идут научные работы, развивающие у ученых различного профиля навыки исследования с помощью синхротрона, а также готовятся материаловедческие методики, которые будут применяться на СКИФе. Если подытожить, то проект уже реализуется в двух направлениях: проведение экспериментов, а также теоретическое ведение расчетов — составляются математические модели, уравнения состояния выбранных материалов, анализируется их поведение при высоких температурах и воздействии давления. Кроме того, мы разрабатываем методы и пакеты программ (усовершенствуются имеющиеся и двигаемся к созданию новых)», — говорит В. М. Фомин

материаловедение.jpg 

На момент старта реализации проекта в институтах-участниках имелась материально-техническая база, однако в процессе работы по мере возникновения потребности будет усовершенствоваться оборудование и докупаться новое. Итогом проекта видится создание в составе ЦКП СКИФ полноценной материаловедческой станции для исследования поведения материалов при сложных условиях нагружения. 
 
Параллельно изучению свойств материалов перед СО РАН стоит еще одна важная задача — привлечь промышленность (бизнес). В налаженном производстве любых деталей и инструментов есть одна загвоздка — готовое производство не всегда рентабельно преобразовывать, если оно приносит стабильный доход. Необходимо за время реализации проекта найти предприятия, которые в случае получения наукой новых способов производства более эффективных устройств будут готовы начать их выпускать. Следующим этапом должна стать схема взаимодействия, при которой бизнес заинтересован в научных достижениях и имеет возможность ставить задачи ученым. По словам Василия Фомина, в первую очередь необходимо организовать серийное производство инструмента для высокоскоростной обработки различных изделий. 

​«Сегодня мы знаем примеры самодостаточных институтов, которые могут выпускать детали, устройства, оборудование, однако всё это — единичные случаи. Тонкость в том, что производство не должно быть целью учреждения, необходимо стремиться к достижению их уникальности, чтобы перечисленное мной было лучшим в мире. А выпуск нужно доверить отдельным предприятиям, каждый должен выполнять свою роль. В целом наш проект показывает, что Сибирское отделение живое, и может играть роль инициатора, интегратора, организатора и координатора создания того или иного продукта. Роль этих грантов крайне велика, и я надеюсь, что ближайшие несколько лет мы сможем получить ожидаемые результаты», — добавил Василий Михайлович. 
 
Андрей Фурцев 
 
Фото предоставлено ИТПМ СО РАН (1), из архива «Науки в Сибири» (2, анонс)​ 

Источники

Сибирское отделение развивает российское материаловедение
Наука в Сибири (sbras.info), 05/11/2020
Сибирское отделение РАН развивает российское материаловедение
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 05/11/2020

Похожие новости

  • 24/10/2018

    Около 100 фундаментальных исследовательских проектов представлено в Новосибирской области в рамках Фестиваля науки

    ​Презентация проектов, поддержанных Российским фондом фундаментальных исследований и Правительством Новосибирской области, прошла в регионе 24 октября в рамках VI Фестиваля науки. Представленные проекты представляют большую ценность для фундаментальной науки и развития экономики региона.
    2965
  • 22/07/2020

    О визите министра науки и высшего образования РФ в новосибирский Академгородок

    В ходе своей поездки Валерий Николаевич Фальков ознакомился с разработками ведущих академических институтов Новосибирского научного центра, а также с ключевыми проектами программы «Академгородок 2.0». ИЯФ СО РАН  В Институте ядерной физики им.
    1970
  • 02/02/2021

    В Институте теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН подвели промежуточные итоги проекта-стомиллионника

    ​На встрече с президентом РАН академиком Александром Михайловичем Сергеевым и делегацией РАН и Минобрнауки РФ директор института академик Дмитрий Маркович Маркович обозначил предварительные результаты выполнения проекта «Фундаментальные исследования процессов горения и детонации применительно к развитию основ энерготехнологий».
    512
  • 05/06/2016

    Спечь или взорвать?: разработки ученых Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН

    ​​Шарики вместо метеоритов, танки из военного училища и шедевр японского приборостроения для «выпечки» новых материалов. О том, как ученые Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН создают новые материалы для авиации, космоса и повседневной жизни.
    5281
  • 30/12/2020

    Академик Василий Фомин: Сейчас есть задача: сделать так, чтобы ракеты летали дальше

    ​На ​ пресс-конференции по итогам деятельности Сибирского отделения РАН за прошедший год выступил заместитель председателя СО РАН академик Василий Михайлович Фомин. "Недавно показывали новый гражданский самолет МС-21 с новым двигателем ПД 14.
    1428
  • 02/02/2021

    Президент РАН в Новосибирске: новые материалы для нужд СКИФа

    ​​​В рамках визита в Новосибирск глава Российской академии наук Александр Сергеев посетил Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН. На встрече представили результаты проекта "Создание теоретической  и экспериментальной  платформы для изучения физико-химической механики материалов со сложными условиями нагружения".
    411
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    2699
  • 16/04/2021

    Разработки самого высокого полета

     Каждый восьмой грант, получаемый учеными региона, посвящен аэрокосмическим исследованиям. Новосибирские ученые вносят большой вклад в освоение космоса: тренажер для стыковки космических аппаратов, технология для изготовления солнечных батарей на орбите и на Луне, катализаторы орто-пара-конверсии водорода, аэродинамические исследования перспективного российского многоразового космического корабля «Орел» — вот далеко не полный перечень разработок, рожденных в Сибири.
    589
  • 21/05/2019

    По итогам сочинского форума «Наука будущего — наука молодых»

    ​В Сочи завершились III Международная конференция «Наука будущего» и IV Всероссийский форум «Наука будущего — наука молодых». Мы попросили сибирских ученых, в них участвующих, рассказать, какие проекты они представляли на мероприятиях форума и с какими целями приехали сюда.
    1723
  • 25/02/2019

    СО РАН: разработки по сходной цене

    ​Количество открытий и инновационных разработок Сибирского отделения РАН увеличивается с каждым годом. Сегодня у сибирских ученых полные руки новинок. Хорошо? Разумеется. Но... Сегодня ученым институтов СО РАН фактически все равно, в рамках ли проекта «Национальная технологическая инициатива» (НТИ), программы ли реиндустриализации Сибири в целом и Новосибирской области в частности или какого другого проекта начнется широкое применение их разработок в российской промышленности.
    1494