Сюжет Национальные проекты
/ Dany_cn / Shutterstock.com
Выступая на Петербургском международном экономическом форуме, президент Владимир Путин отметил важность укрепления технологической независимости страны. Она также является одной из главных задач Десятилетия науки и технологий, объявленного президентом.
Благодаря национальному проекту «Наука и университеты» в России действуют Центры компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ). Это сеть из 21 инженерно-образовательного консорциума на базе российских университетов и научных организаций. Они созданы, чтобы осуществлять трансфер научных достижений в реальный сектор экономики.
Центры компетенций НТИ ведут исследовательскую и образовательную деятельность в партнёрстве с крупнейшими технологическими компаниями. В 2021 году совокупное число участников этих консорциумов составило 771 организацию. В этом году начали работу пять новых Центров компетенций НТИ по различным направлениям: бионическая инженерия в медицине, развитие водородных технологий, молекулярная инженерия, технологии доверенного взаимодействия, технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами.
Рассказываем о некоторых.
Алмазы для квантового компьютера. Над чем работают молодёжные лаборатории
«Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества»
На базе МГТУ им. Баумана по нацпроекту «Наука и университеты» работает Центр компетенций НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества». Его цель — создание цифрового подхода к «быстрому» и «сквозному» проектированию, разработке, испытанию и применению новых материалов и веществ.
Созданное учёными этого Центра программное обеспечение прошло экспертизу, было запатентовано и включено в реестр российского софта. Технология предназначена для хранения больших объёмов данных, их централизованной защиты, интеллектуального анализа, а также доступа к этим данным по специальным файловым протоколам.
Разработанное инженерами решение будет востребовано во всех отраслях, где приходится иметь дело с большим потоком информации — например, в банковском секторе, медицине, образовании, ЖКХ и пр.
«Фотоника»
Специалисты Центра компетенций НТИ «Фотоника» при Пермском государственном национальном исследовательском университете занимаются серийным изготовлением новых типов оптических волокон, способных выдерживать высокие температуры и ионизирующее излучение. Системы и датчики на основе этой технологии позволят уменьшить риски чрезвычайных ситуаций на атомных электростанциях и моментально реагировать на изменение состояния их узлов. Кроме того, разработка сможет заменить классические медные провода и датчики, используемые на АЭС.
«Оптическое волокно — своего рода нервная система фотонных технологий. Благодаря ему можно передавать всю необходимую информацию в анализаторы сигналов и другую технику, — говорит руководитель проекта Центра компетенций НТИ “Фотоника” Ирина Азанова. — Однако чтобы установить оптическое волокно на объектах повышенной опасности, нужно изменить состав стекла, сделав его устойчивым к радиации, и нанести на него специальное покрытие. Использование нашей разработки позволит встроить оптические волокна в работу атомных электростанций для мониторинга состояния их узлов».
Новые волокна способны выдерживать температуры до 600 °С и ионизирующее излучение высокой дозы. Учёные отмечают, что это оптоволокно может передавать информацию об изменениях в любых условиях, даже во время аварии. Оно измеряет несколько параметров, с его помощью возможно контролировать температуру вокруг реактора АЭС или смещение строительных конструкций. Кроме того, сигнал идёт без потери и не искажается. Всё это позволяет ускорить принятие решения в случае чрезвычайной ситуации.
«Разрабатываемое оптоволокно является только частью большой системы мониторинга. Но если оно не будет создано, все остальные компоненты станут бесполезны, так как сигнал не будет доходить до приборов», — объясняет Ирина Азанова.
Проект не имеет аналогов в России. Работы по нему закончатся в 2024 году, а реализован он будет на одном из предприятий Пермского края. Кроме использования на АЭС, технология найдёт применение в медицине и телекоммуникациях.
Синтезируя мышиный мозг. Ученые работают над искусственным интеллектом
Подробнее
«Водород как основа низкоуглеродной экономики»
Учёные Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» оптимизировали реактор для энергоустановки на водородных топливных элементах. Подобные устройства можно будет использовать в северных регионах страны, чтобы обеспечить энергией изолированные объекты — например, вышки сотовой связи. Исследователи планируют к 2026 году получить прототип энергоустановки на полностью российской элементной базе.
«В настоящее время есть запрос на использование в топливных элементах таких традиционных энергоносителей, как дизельное топливо, — рассказывает старший научный сотрудник Института катализа СО РАН, кандидат химических наук Дмитрий Потёмкин. — В этом варианте для питания топливных элементов требуются промежуточные устройства — конвертеры дизельного топлива в водородсодержащую смесь, состоящую из водорода и угарного газа. Процесс преобразования происходит в присутствии катализатора. Мы изучили, как влияет геометрия каталитического блока и организация газовых потоков в реакторе на эффективность процесса конверсии дизельного топлива».
Эффективность этого процесса выше, чем при использовании стандартных дизель-генераторов, где энергия химических связей сначала преобразовывается в тепловую, затем в механическую и только потом — в электрическую. Применение таких энергоустановок позволит уменьшить объёмы завоза дизельного топлива. Кроме того, оно будет более экологичным за счёт снижения потребления дизельного топлива.
Оцените материал