13 самых интересных изобретений молодых ученых из Башкирии
10 ноября в календаре отмечены сразу две даты - Всемирный день науки и День молодежи. Хороший повод узнать, над какими проектами работают сегодня молодые ученые Евразийского научно-образовательного центра.
Огнеупорный и экологичный пластик
В конце этого года производители автобусов начнут применять специальный пластик. Он имеет целый ряд преимуществ: ударопрочный, огнеупорный и, плюс ко всему, экологичный. А разработали этот чудо-материал химики нашего Уфимского университета науки и технологий (объединенный вуз БашГУ и УГАТУ, а сокращенно УУНиТ).

Надо сказать, что и до этого ребята готовили рецептуру для запуска в производство. Но тот материал оказался недостаточно экологичным: соединения, которые входили в состав, выделяли токсичные вещества. Теперь молодые ученые усовершенствовали свою разработку.

– Предложение о сотрудничестве поступило в связи с поиском отечественных аналогов пламегасящих добавок и дефицитом подобных добавок на отечественном рынке, - говорит аспирант химического факультета УУНиТ Артур Псянчин.
Устройство по очистке воды от фенола
Команде ученых-физиков УУНиТ удалось разработать устройство, которое может быстро и эффективно очищать сточные воды от фенола и различных загрязнителей. Такого еще никто не создавал! Их работа важна, прежде всего, предприятиям нефтяной и нефтеперерабатывающей отрасли. Сейчас, чтобы обезвредить сточные воды, нефтяники используют методы биоочистки и биосорбции. То есть сточные воды отправляют в большие емкости, где их выдерживают несколько дней. Это ведет к высокой стоимости оборудования, обслуживания, высоким затратам на содержание и расходные материалы, плюс для обслуживания нужен дополнительный персонал. Наши же ученые предложили очищать сточные воды проточным способом: не выдерживать, а сразу разрушать токсичные и ядовитые вещества под воздействием ударных волн.

По словам руководителя группы, профессора физико-технических наук УУНиТ Рамиля Шайхитдинова, размер установки составляет чуть более двух метров, а принцип ее работы весьма прост: генератор вырабатывает напряжение, которое подается на электроды в реакторе, там под действием ударных волн и пероксида водорода и происходит обеззараживание. После чего жидкость из реактора сливается в емкость.
Корм для птиц из куриного помета
Как одним пометом решить две проблемы: экономическую и экологическую? Ответ на этот вопрос нашли ученые-биологи УУНиТ.

Не все знают, но птичий помет, из-за высокого содержания мочевой кислоты, не годится для удобрения. При этом он относится к 3 классу опасности и его утилизация для птицефабрик - отдельная головная боль. Помета много, вывозится он тоннами ежедневно, а дополнительные затраты приходится вводить в себестоимость продукции.

Так вот уфимские ученые предложили использовать куриный помет в качестве подкормки животных. Они разработали метод, когда из свежего птичьего помета извлекаются белки, которые можно использовать вторично в кормах. Новый способ позволяет превратить 1 кг сырого помета в 10 граммов чистого белка. По энергетической ценности это количество сравнимо со 100 граммами комбикорма. Сейчас метод «обкатывается» на одной из крупных птицефабрик республики.
Система защиты персональных данных
Молодые программисты УУНиТ выиграли грант в 2 млн рублей на улучшение информационной безопасности. Никита Лушников и Елена Белова разрабатывают программное обеспечение по обработке и защите персональных данных, делая процесс надежным, но более простым и удобным для пользователей Например, вместо длинных паролей достаточно голоса и геометрии лица. Программа считывает голос по 12 параметрам, а лицо - по 128 точкам. Так что украсть или подделать биометрические элементы невозможно. В настоящее время разработку уфимских ученых тестирует компания вычислительной техники и информационных технологий.
«Умный» протез кисти
А это разработка студентов Стерлитамакского филиала УУНиТ – программа, которая управляет протезом кисти человека. Причем управляет так, что протез не просто совершает набор минимальных движений, а подстраивается под «хозяина», повторяет его индивидуальные жесты. Как говорит руководитель проекта Эльдар Мифтахов, мы создаем биопротез нового типа, работающий по принципу обратной связи с человеком. Тут соединились технологии микроэлектроники и искусственного интеллекта. Научная группа уже получила грант на приобретение комплектующих для изготовления прототипа протеза.

Зубные имплантаты
Сейчас дантисты в своей практике используют в основном импортные имплантаты. Но не далек тот день, когда отечественные аналоги смогут подвинуть зарубежные товары. Разработкой новых зубных имплантатов занимаются две группы ученых УУНиТ. Первая из них разработала наноструктурный титан, который имеет высокую прочность, а вторая - специальное покрытие, которое ускоряет приживаемость титановых конструкций. Первым уфимскую разработку проверил на себе руководитель проекта, заведующий кафедрой материаловедения и физики металлов УУНиТ профессор Евгений Парфенов. Операция прошла успешно.

«Могу с уверенностью сказать на собственном примере, что использование наших технологий в 1,5-2 раза ускоряет процесс заживления, не вызывает побочных болевых ощущений и воспалительных реакций», - говорит профессор.

«Рассасывающиеся» спицы и пластины
Когда больному вживляют стент или ортопедические пластины, ему приходится переживать две операции – по установке, а затем и по удалению имплантатов. Два раза применять наркоз. Но что, если материалы, из которых делают эти медицинские изделия, будут растворяться внутри человека? Над этим вопросом задумались ученые УУНиТ - Эльвира Фахретдинова и Эльвира Хафизова.

Девушки разрабатывают новые цинковые материалы. Изделия из них рассасываются с течением времени и усваиваются организмом без вреда для здоровья. Эльвира Хафизова выбирает оптимальный состав материалов, исследует их свойства, а ее коллега занимается компьютерным моделированием, определяет условия обработки новых материалов.
Двигатели для «Суперджета» и малой авиации
«Сухой Суперджет» стал первым самолетом, созданным в России после распада СССР. Но если первая его версия на 70% состояла из зарубежных комплектующих, то теперь, при создании проекта Сухой Суперджет-New, рассчитывают на максимальное использование отечественных комплектующих. Доля российских деталей и систем в этой воздушной машине должна составить около 97%. Свою лепту в импортозамещение вносят ученые УУНиТ. Совместно с ОКБ «Кристалл» они разработали двигатель нового самолета. Говорят, что по ряду показателей разработка получилась лучше импортных аналогов.

Первые двигатели собрали и испытали Ильфат Кунсбаев, Владислав Чирков, Николай Тарасов, Айдар Шайхлисламов, Айдар Хусаинов, Никита Наливайко. А Алексей Жеребцов, Гульшат Гайнелгилемова, Рушана Фаррахова приняли активное участие в разработке конструкции и сопровождении проекта.

Также научная команда УУНиТ работает над созданием отечественного двигателя для легких самолетов. За основу взяли двигатель автомобиля «Аурус». У этой машины лучший и самый мощный мотор, производимый в России, и он идеально подходит для переделки в авиационный вариант.
Зелёные технологии
В Уфимском государственном нефтяном техническом университете развивают урбанистику. Создано 19 научно-исследовательских лабораторий и центров, каждый из которых ведет свое направление, но большинство занимаются цифровыми технологиями. Разрабатывается прототип мобильного приложения к 450-летию города Уфы, для внедрения зеленых технологий в городскую среду ученые разработали проект двухэтажного загородного дома из природного гипса с повышенной стойкостью к атмосферным воздействиям.
Очистка растворов
Ученые УГНТУ предложили новую дешевую и экологичную технологию очистки растворов, используемых в нефтегазовой отрасли. Эти растворы важны для технологического процесса, но они постепенно загрязняются, что в итоге приводит к усиленной коррозии и отказам оборудования. Кто-то покупает дорогие установки, а кому-то приходится полностью менять жидкости, тратясь на транспортировку и утилизацию опасных отходов и покупку новых реагентов.

- Наша универсальная технология позволяет отложить момент полной замены растворов и продлить их жизнь за счет очистки. В результате первоначальные характеристики раствора восстанавливаются на 80-90%, - говорит руководитель проекта Руслан Соловьев.

В вузе сейчас работают над созданием компактной мобильной очистной установки, которую можно будет доставлять на любое производство.
Игольчатый кокс
Специалисты УГНТУ совместно с нефтяниками разработали программу выпуска игольчатого кокса. Это специальный сорт нефтяного кокса, который используют для изготовления графитовых электродов, те, в свою очередь, активно применяются в атомной, металлургической и космической отраслях. Первую опытную партию игольчатого кокса произвели на Омском НПЗ.

- Впервые Омский завод заинтересовался производством игольчатого кокса в 2011 году, - рассказывает доцент УГНТУ Виктор Запорин. - Специалисты нашего университета провели анализы сырья и множество опытов, и в 2015-м получили 1000 тонн продукта.

Благодаря разработке уфимских ученых Россия станет четвертой страной-производителем игольчатого кокса после США, Японии и Великобритании. Этот продукт дефицитный и имеет экспортный потенциал.
Добыча нефти без поискового бурения
В УГНТУ создали технологию, которая позволяет находить месторождения нефти и газа без поискового бурения. Специалисты размещают в почве специальный прибор, улавливающий молекулы углеводородов, и оставляют его на 10-14 дней. Затем собранные данные обрабатывают на компьютере при помощи программ математической статистики. Таким образом, на карте появляются возможные участки залежей нефти и газа. Как объясняют разработчики, главные преимущества новой технологии в экономичности, так как нет затрат на поисковое бурение, и возможности оценить труднопроходимые для техники места.

«В нашей исследовательской команде специалисты разного профиля. Это позволяет эффективно решать смежные задачи, связанные с геологией, химией и математикой», - говорит руководитель проекта, заведующая кафедрой «Физическая и органическая химия» УГНТУ Альбина Бадикова.
Расчет и прогноз рисков на буровой
Магистрант кафедры бурения нефтяных и газовых скважин горно-нефтяного факультета УГНТУ Ильхан Мустафин занимается разработкой информационно-аналитической системы для сопровождения бурения скважин. При инцидентах на скважине система будет оперативно информировать руководителей, подрядчиков и членов буровой бригады, что снизит риски неверного принятия решений. Получив данные: показания давления, нагрузки на долото во время бурения, скорости бурения, температуры окружающей среды и т.д. (всего более 20 параметров), программное обеспечение выполняет их расчет и прогнозирует риски, затем ставит в известность буровую бригаду и руководителей.

Записала Эльвира Ибрагимова.
Фото: freepik.com
Дизайн - Валерия Любина.
10.11.2022