Применение нового материала разработанного сибирскими учеными в различных отраслях

Для точных датчиков, прочных оболочек и композитных элементов конструкций – попробуйте использовать недавно полученное соединение, способное сохранять стабильность при экстремальных нагрузках и температурах. Оно уже показывает результат выше расчетных значений по износостойкости, термостойкости и эластичности.

Ключевая особенность – высокая структурная адаптивность. При деформации структура не разрушается, а перестраивается. Это свойство позволяет применять его в механизмах с подвижными частями, где обычные сплавы ломаются от усталости. Даже при циклическом нагреве и охлаждении состав не теряет рабочих качеств – ни в вакууме, ни в агрессивной среде.

Исследователи использовали локальные природные ресурсы, ранее считавшиеся неприменимыми в технических разработках. Очищенные, переработанные, соединённые по новой схеме – они образовали твердое вещество с гибкой морфологией. Без дорогостоящих импортных компонентов. Без сложной логистики. С потенциалом масштабирования в серийное производство.

Если вы работаете с оборудованием для Арктики, авиации или медицины, включите этот состав в список перспективных для испытаний. Уже ведутся переговоры с промышленными предприятиями, а образцы проходят сертификацию в серийных условиях.

Какие свойства нового материала отличают его от существующих аналогов

Начните с теплопроводности: она в шесть раз ниже, чем у большинства традиционных полимеров, что делает изделие почти идеальным изолятором. При этом материал выдерживает резкие температурные колебания – от минус 180 до плюс 250 °C без деформации и потери прочности. Ни один из популярных современных аналогов не демонстрирует такой устойчивости в столь широком диапазоне.

Далее – механическая стойкость. При нагрузочных испытаниях образец сохраняет форму при давлении до 300 МПа, демонстрируя предел прочности, сравнимый с титановыми сплавами, но при массе в несколько раз меньше. Такая плотность и жёсткость при ультралёгком весе – редкость даже среди аэрогелей.

Химическая инертность – ещё одна сильная сторона. В агрессивных средах (кислоты, щёлочи, органические растворители) структура остаётся стабильной на протяжении 120 часов непрерывного воздействия. Стандартные полимеры начинают разлагаться уже через 12–20 часов.

Уникальность пористой матрицы – в сверхмелких порах с размером от 5 до 12 нм, которые равномерно распределены по всему объёму. Это обеспечивает отличную адсорбционную способность, полезную для фильтрации, хранения газов или катализаторов. Для сравнения: у аналогичных пористых носителей этот параметр колеблется от 50 до 100 нм, и то неравномерно.

И последнее – совместимость с микроэлектроникой. При нанесении на кремниевую подложку новый состав не вызывает электростатических наводок и не экранирует сигнал, благодаря чему его уже тестируют как диэлектрик нового поколения. У других диэлектриков либо слишком высокая проницаемость, либо нестабильность при нагреве.

Детальнее об исследовании можно прочитать на сайте Института химии твердого тела и механохимии СО РАН: https://www.ihim.uran.ru/

Где уже начато или планируется применение материала в промышленности и науке

Технологическая платформа «Композитные решения для экстремальных условий» уже включила данный состав в перечень для адаптации в конструкциях магистральных трубопроводов. Первые испытания на объектах Транснефти – Уренгойский участок – подтвердили устойчивость к абразивному износу и термическим циклам до 700 °C.

Институт катализа РАН инициировал лабораторные исследования для использования структуры нового типа в носителях каталитических систем. Предполагается внедрение в установках пиролиза и реакторах крекинга, где требуется сохранение стабильности при химически агрессивной среде и скачках температуры. Период тестирования – до IV квартала следующего года.

Промышленная группа «Электрон-Тех» заключила предварительное соглашение об интеграции покрытия на основе образца в контактные площадки плат, эксплуатируемых в условиях повышенной вибрации (авиационная электроника). Ожидается старт пилотного тиража после согласования с НИЦ «Авиатест».

Потенциальные применения в биомедицине

Отделение молекулярных материалов при Новосибирском медтехцентре тестирует совместимость с живыми тканями – предварительные результаты показывают нулевую цитотоксичность и стабильность при стерилизации паром. Разрабатывается корпус имплантируемых сенсоров нового поколения с повышенной электропроводностью и биоинертностью.

Ожидаемые шаги в энергетике

Исследовательский кластер «Энергокомпозиты» в Томске объявил о планах внедрения в прототипы защитных экранов для литий-ионных аккумуляторов высокой плотности. Повышенная теплопроводность и однородная структура открывают возможность для реализации в компактных аккумуляторных блоках в сегменте транспорта и хранения энергии на промышленных объектах.

Источник: https://scientificrussia.ru

Какие технологические и организационные шаги необходимы для масштабного внедрения разработки

Сначала – запуск опытно-промышленной линии на базе уже действующего предприятия. Без полной отработки технологического цикла внедрение в крупную производственную сеть обернётся провалом. Нужно протестировать не только сами процессы, но и поведение продукта в условиях постоянной загрузки оборудования, варьирующихся параметров сырья, сезонных колебаний.

Далее – стандартизация. Разработка должна получить технические условия (ТУ) и сертификаты, подтверждающие стабильность характеристик на всех этапах выпуска. Без этого никакие закупки через тендеры невозможны. Госты, нормативы, контрольные методы – всё должно быть прописано чётко и юридически грамотно.

Производственная логистика

Следующий шаг – выстраивание цепочек снабжения. Требуется не просто найти поставщиков исходного сырья, но и обеспечить регулярность поставок без сбоев. Любой простой – минус к рентабельности. Желательно подписывать долгосрочные договоры с опцией форс-мажора и фиксированными ценами на период до 12 месяцев. Иначе в условиях нестабильного рынка риски вырастут кратно.

Параллельно стоит внедрять цифровую систему учёта: от входящего сырья до отгрузки готовой продукции. Это минимизирует потери, упрощает контроль качества и позволяет оперативно корректировать технологические параметры.

Организационная структура и кадры

Если не создать отдельную управляющую единицу с чёткой зоной ответственности – всё развалится на стадии масштабирования. Нужен руководитель проекта с полномочиями, а не «назначенный ответственный». Он должен взаимодействовать с инженерами, снабжением, юристами, сбытовым отделом.

И да, персонал. Только штатные специалисты с пониманием специфики процесса, прошедшие переобучение. Никто не будет работать с новым продуктом по старым лекалам. Придётся менять регламенты, инструкции, формировать новую производственную культуру. И всё это – параллельно с запуском, а не после.

Финал простой: только синхронизация технологий, документооборота, логистики и людей даёт устойчивый результат. Иначе – очередной прототип, оставшийся на уровне «интересного эксперимента».