Среди них — грант Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и два проекта по созданию научных центров мирового уровня, ставшие победителями конкурса Минобрнауки.

Заместитель председателя СО РАН, научный руководитель Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН академик Василий Михайлович Фомин рассказал о научном обосновании и создании инфраструктуры на основе использования синхротронного излучения для диагностики функционально-градиентных материалов — крупном проекте, реализуемом под эгидой Сибирского отделения РАН в рамках гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Научные исследования и разработки с применением синхротронного излучения и нейронов в области развития технологий создания новых функциональных, конструкционных, композитных материалов и наноструктур для высокотехнологичных применений».

«Конкуренция по этому гранту у нас была довольно большая, — рассказал академик Фомин. — Наш проект занял первое место. Головным исполнителем выступает Сибирское отделение, оно отвечает за создание инфраструктуры и координацию работ. Соисполнителями стали ИТПМ СО РАН (лазерные технологии, математическое моделирование, материалы), Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН (физика взрыва, деформации и разрушения,  исследование быстропротекающих процессов), Центр коллективного пользования „СКИФ“ (источник синхротронного излучения), томский Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (электронно-лучевая 3D-печать, функционально-градиентные материалы, сварка трением), Новосибирский государственный университет (подготовка кадров), а также индустриальный партнёр — отечественный разработчик и производитель оборудования и технологий для предприятий горной промышленности, нефтехимии, металлургии, промышленной экологии АО „Гормашэкспорт“ (разработка, элементов оборудования подверженных интенсивному износу, исследование эксплуатационных параметров)». Руководителями проекта являются академики В.М. Фомин и Геннадий Николаевич Кулипанов (Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН), доктор физико-математических наук Ян Витаусович Зубавичус (НГУ) и доктор технических наук Александр Геннадьевич Маликов (СО РАН). Всего же в работе по гранту примут участие 80 человек.

Общий бюджет исследовательской программы, рассчитанной на три года, составляет 170 900 000 рублей, из которых грантовая часть составляет 150 млн рублей, источником остальной суммы станут внебюджетные средства (договоры с промышленными предприятиями ООО «БЭМ», АО «БЭМЗ», ООО «ИТС-Сибирь», а также собственные средства индустриального соисполнителя АО «Гормашэкспорт»).

«В первую очередь мы будем использовать уже существующие в ИЯФ СО РАН источники синхротронного и нейтронного излучения — установки ВЭПП-3 и ВЭПП-4, — пояснил В.М. Фомин. — На базе ЦКП „Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения“ уже отработаны методики дифракции, микротомографии, скоростной рентгенографии, и в дальнейшем они будут использованы на создаваемой станции 1-3 „Быстропротекающие процессы“ ЦКП СКИФ». Станция предназначена для исследования быстропротекающих процессов в веществе, а также поведения вещества и материалов в условиях мощных импульсных воздействий лазерного излучения, взрыва, ударных волн, плазмы и направленных потоков частиц, и при синтезе новых высокотемпературных композитных материалов. Измерительное оборудование будет оптимизировано для проведения рентгенографических и дифракционных измерений с высоким временным разрешением. Предполагается, что один из сервисов СКИФ (построение информационной модели сварного шва на атомном уровне в зависимости от параметров лазерной сварки) позволит совершить мягкую революцию в самолётостроении — переход от заклёпочных соединений на сварные.

Основным прорывным результатом проекта, по словам академика Фомина, должно стать применение синхротронного излучения для создания наукоемких технологий (аддитивные и лазерные технологии) в области конструирования новых функционально-градиентных материалов с заданными физико-механическими свойствами с использованием высокоэнергетического воздействия, предназначенных для работы в экстремальных условиях, для тяжелого машиностроения энергетической отрасли, авиа- и космической техники, а также развитие аппаратно-методических подходов к исследованию быстропротекающих процессов и их адаптация для решения прикладных задач в области энергетических и функциональных материалов.

Среди ожидаемых результатов фундаментального характера учёный выделил создание инфраструктуры и разработки методики синхротронных исследований эволюции структурно-фазового состава новых функционально-градиентных материалов с заданными физико-механическими свойствами, что поспособствует интеграции российского научного опыта по созданию и развитию исследовательской инфраструктуры с использование установки класса мегасайнс в области структурной диагностики вещества, процессов кристаллизации, механики твердого тела, материаловедения, синхротронных исследований для получения новых функциональных материалов; получение новых знаний на основе исследований с помощью диагностики синхротронного излучения in situ и ex situ о динамики физических процессов с минимальным временным разрешением, структуре формирования материала на атомарном уровне для создания фундаментальных основ направленного дизайна; создание технологии контроля качества детонационного напыления функциональных материалов на основе анализа синхротронным излучением; изучение механизмов деформации при различных условиях гетерогенных функционально-градиентных материалов, полученных методами сварки трением с перемешиванием и проволочной аддитивной электронно-лучевой технологии.

Основными результатами в области прикладных исследований и разработок станут создание полного цикла технологии механической и посттермической обработки материалов на никелевой и титановой основе в рамках  восстановительного ремонта ответственных деталей газотурбинных установок; технология аддитивного выращивания новых металлокерамических материалов; разработка технологий контроля качества процесса восстановления лопаток газотурбинных двигателей на основе данных о трёхмерной структуре, полученных с помощью синхротронной микротомографии; создание технологии контроля качества детонационного напыления функциональных материалов на основе анализа синхротронным излучением; технология мультипроволочного и проволочно-порошкового электронно-лучевого производства функционально-градиентных композиционных материалов на основе медных сплавов с высокими гарантированными механическими свойствами и износостойкостью; технология сварки трением с перемешиванием конструкционных функционально-градиентных изделий на основе деформируемых, термически упрочняемых высокопрочных алюминиевых сплавов и магниевых сплавов с высокими прочностными характеристиками.

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН и Томский государственный университет стали победителями конкурса Министерства науки и высшего образования РФ на создание научных центров мирового уровня.  

«Особенностью конкурса этого года является больший акцент на взаимодействие с индустриальными партнёрами, — отметил директор ИТ СО РАН академик Дмитрий Маркович Маркович. — В качестве результатов таких проектов должны быть предложены технологии высокого уровня готовности и разработки, которые могут быть использованы в промышленности».

Дмитрий Маркович рассказал о НЦМУ «Теплофизика и энергетика», основной задачей которого является создание уникальной научно-инжиниринговой инфраструктуры для эффективной реализации опыта и научного потенциала ИТ СО РАН и партнёров в газотурбинном машиностроении, атомной энергетике, научном приборостроении и других областях.

«В рамках этой большой цели были выбраны несколько направлений, — сообщил Дмитрий Маркович. — Во-первых, это разработка камер сгорания для газотурбинных устройств и двигателей при использовании различного вида топлив, в том числе синтетического авиационного топлива и биокеросина. Здесь же планируется написать отечественное программное обеспечение для численного моделирования различных процессов, происходящих с этим топливом внутри двигателей. Второе направление — повышение мощности и надёжности работающих атомных станций с реакторами водо-водяного типа и создание принципиально новых ректоров малой и средней мощности для ряда установок. Третье — разработка плазмотронов большой мощности для новых эффективных технологий пирометаллургического обогащения титаномагнетитовых руд, получения ферросплавов и германия, конверсии углеводородов и плазменной переработки опасных отходов». 

Дмитрий Маркович акцентировал, что эти направления не являются окончательными, перечень может быть расширен и другими тематиками. «Мы полностью открыты для взаимодействия с научными организациями и промышленными партнёрами в направлении совершенствования энергетических и транспортных технологий и ряда других», — сказал академик. Он добавил, что в рамках НЦМУ планируется инициировать такие работы как интенсификация процессов переноса в теплонапряжённых системах за счёт новейших подходов на основе двухфазных систем и инновационных покрытий и моделирование свойств веществ и фазовых превращений на базе методов молекулярной динамики.

«Для выполнения перечисленных задач у нас есть все возможности: ведётся интенсивное взаимодействие с партнёрами, имеется хороший научный задел, а также необходимая инфраструктура — более 100 экспериментальных стендов и лабораторных макетов различного масштаба и назначения», — подчеркнул Дмитрий Маркович.

НЦМУ «Новые материалы особого назначения», работающий на базе Томского государственного университета, представил и.о. проректора по научной и инновационной деятельности ТГУ, профессор доктор физико-математических наук Александр Борисович Ворожцов. «Наша цель — разработка важнейших наукоёмких технологий с высоким уровнем готовности, доведение их до малотоннажного производства и передача организациям, действующим в реальном секторе экономики», — заявил он. Направления деятельности этого НЦМУ касаются технологий получения композиционных материалов и производства изделий на их основе, получения и применения новых материалов биомедицинского назначения, а также высокоэнергетических материалов и систем и создания методов искусственного интеллекта для разработки материалов. «ИИ будет внедрён на всех этапах: с начала и до конца», — заявил Александр Ворожцов. 

Источник: «Наука в Сибири».