​Ситуация, с которой столкнулись создатели отечественного авиалайнера МС-21, когда из-за международных санкций они не смогут получать из США и Японии необходимые им композиты, придала дополнительный импульс процессу импортозамещения в этой сфере.

Однако физика композитов во многом остается "белым пятном". И без серьезной научной проработки таких материалов не создать. Ученые новосибирского Академгородка связывают надежды на прорыв в данном направлении (и не только в этом) с проектом мегасайенс - строительством источника синхротронного излучения "СКИФ".

Композитные материалы состоят из волокна и матрицы, как, например, знакомый всем стеклопластик, из которого делают легкие и прочные лыжные палки. Видов волокон и матриц - множество, а еще больше вариантов их соединения, но единой теории, описывающей свойства композитов, до сих пор не создано. Предложено два десятка моделей, увы, у всех есть существенные недостатки.

- В нашей лаборатории занимаются разработкой теоретических моделей по определению механических свойств композитных материалов. Сегодня проблема долговечности и прочности композитных материалов - очень серьезный вопрос, требующий проведения огромного объема испытательных работ. И конечно, хотелось бы оптимизировать этот процесс, для этого и нужна хорошая теория, - отмечает младший научный сотрудник лаборатории физики быстропротекающих процессов Института теоретической и прикладной механики (ИТПМ) СО РАН Артем Филиппов.

Одно из направлений, которым занимаются в ИТПМ, - улучшение свойств композитов с помощью нанопорошков. Так, добавка в эпоксидную смолу всего 1,2 процента наноразмерного диоксида кремния увеличивает прочность композитной арматуры, используемой в строительстве, сразу на треть. Но при этом исследователям приходится по-прежнему пользоваться трудоемким и дорогостоящим методом проб и ошибок.

- Физическая природа явления разрушения композитов - как при предельных нагрузках ведут себя волокно и матрица - остается открытой задачей для науки, - продолжает Артем Филиппов. - Возможно, после того, как построят источник синхротронного излучения "СКИФ", мы сможем с его помощью получить ответы на ряд вопросов в этой области.

Чем же эта новая установка так привлекает ученых? Дело в том, что уникальные свойства синхротронного излучения позволяют буквально снимать кино "из жизни молекул" - разрешающая способность позволяет увидеть отдельные атомы, причем не застывшую картинку, как в электронном микроскопе, а процесс в динамике. Источники синхротронного излучения используют уже не первое десятилетие, но в "СКИФе", по замыслу его создателей, будет воплощено все лучшее на сегодняшний день - он будет соответствовать уже четвертому (наивысшему) поколению источников.

- Параметры, которые мы запланировали для будущего синхротрона, близки к предельно достижимым, - подчеркнул замдиректора Института ядерной физики СО РАН Евгений Левичев.

Для строительства Сибирского кольцевого источника фотонов (так расшифровывается аббревиатура "СКИФ") выделен участок недалеко от Академгородка - в наукограде Кольцово. Такой выбор не случаен, ведь молекулярные биологи и вирусологи, работающие на расположенном здесь ГНЦ "Вектор", уже выстраиваются в очередь на эксперименты на "СКИФе".

- Изучение структурных изменений вирусных белков в жизненном цикле вирусов позволит выявить их "ахиллесову пяту", для блокирования которой будут разрабатываться новые противовирусные препараты и вакцины, - поясняет гендиректор ГНЦ вирусологии и биотехнологии "Вектор" Ринат Максютов.

Впрочем, новый мегапроект интересен и биологам, и химикам, и геологам, но, пожалуй, больше всего задач для "СКИФа" поставят материаловеды. Так, атомщикам нужно знать, что происходит с материалом стенок реактора при его эксплуатации. А физики надеются разработать технологию высокопрочной лазерной сварки титановых и алюминиевых сплавов, применяемых в авиа- и ракетостроении. Ну и, конечно, разгадать секреты композитов.

- Для нашего института тут есть фундаментальная научная задача, - подчеркнул директор ИТПМ СО РАН Александр Шиплюк.

Справка "РГ"
Запуск первой очереди проекта "СКИФ" намечен на 2024 год, стоимость строительства оценивается в 37,1 миллиарда рублей.

 

Юрий Прокопьев (Новосибирск) ,

Алексей Хадаев

Похожие новости

  • 24/08/2018

    Дмитрий Маркович: наш проект нацелен на обеспечение лидерства в области аэрокосмических технологий

     Междисциплинарный исследовательский комплекс аэрогидродинамики, машиностроения и энергетики, который инициирован в рамках проекта «Академгородок 2.0» несколькими ведущими академическими институтами Новосибирского научного центра СО РАН, поможет специалистам решать научные проблемы, связанные со всеми стихиями: воздухом, огнем, землей и водой.
    1073
  • 25/07/2016

    Сибирская наука на службе авиации России

    ​На XVIII Международной конференции по методам аэрофизических исследований ICMAR 2016, прошедшей в Перми, ученые со всей России представили и обсудили разработки, призванные вывести отечественную авиацию на новый уровень.
    2361
  • 22/03/2019

    ЦКП «СКИФ» будет использоваться для исследований в области структурной вирусологии, кристаллографии белков и материаловедения

    21-22 марта в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) проходит расширенное заседание научно-координационного совета Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (НКС ЦКП «СКИФ»), посвященное обсуждению готовности физического проекта ускорительного комплекса будущего источника синхротронного излучения (СИ).
    796
  • 28/12/2015

    Проект новосибирских ученых ляжет в основу "коллайдера будущего"

    ​Программа FCC - амбициозный проект создания "коллайдера будущего" с периметром в 100 километров - стартовала в Европейском научном центре ядерных исследований в 2014 году.Проект, разработанный учеными Института ядерной физики Сибирского отделения РАН, принят за основу для разработки самого большого в мире циклического "коллайдера будущего" (FCC), который планируется реализовать в Европейском научном центре ядерных исследований ( ЦЕРН ) в Швейцарии, сообщил журналистам замдиректора по научной работе института Евгений Левичев.
    1774
  • 27/08/2019

    Италия, Франция, Германия и ЦЕРН примут участие в реализации проекта коллайдера Супер С-тау фабрика

     Проект электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) получит грант размером 2 млн евро в рамках программы CREMLINplus.  Финансирование начнется в 2020 г.
    300
  • 20/09/2018

    Новосибирские ученые разрабатывают супергидрофобное покрытие

    ​Ученые Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН начали работу над созданием покрытий, которые будут отталкивать влагу и защищать самолеты от обледенения.Если в случае обычного гидрофобного покрытия влага, попадая на поверхность, не смачивает ее, то супергидрофобное предполагает, что капли вообще не будут задерживаться на поверхности.
    747
  • 21/05/2018

    Сибирские ученые в погоне за димюонием

    ​Вряд ли другой институт может похвастаться таким количеством научных направлений и их приложений, родившихся в его стенах, как Институт ядерной физики СО РАН. Метод встречных пучков, электронное охлаждение, линейные открытые магнитные системы удержания плазмы, промышленные ускорители, сверхпроводящие вигглеры, микродозовые рентгеновские установки - всего не перечислишь.
    560
  • 17/08/2018

    Новосибирские ученые создают не имеющую аналогов холодную аэродинамическую трубу

     Новосибирские учёные создают холодную аэродинамическую трубу. Разработкой, не имеющей аналогов в мире, сегодня заинтересовались ведущие физики мира. Разработка сибиряков – в центре внимания десятков иностранных специалистов.
    610
  • 29/08/2019

    В Новосибирске появится главный российский синхротрон

    В июле Владимир Путин подписал указ о мерах по развитию синхротронно-нейтронных исследований в России. За ближайшие три месяца экспертному сообществу под эгидой Минобрнауки нужно разработать федеральную научно-техническую программу развития синхротронно-нейтронных исследований на 2019–2027 годы.
    298
  • 05/03/2018

    Новосибирские физики построят маленький коллайдер для синтеза экзотических атомов

    ​Ученые новосибирского Института ядерной физики Сибирского отделения РАН планируют построить к 2021 году маленький коллайдер, который будет использоваться в том числе для синтеза экзотических атомов, сообщил ТАСС в пятницу замдиректора института по научной работе Евгений Левичев.
    894