Одноразовые перчатки и посуда, которые не портят природу
В конце прошлого года исследователи ЯГТУ заявили о создании биоразлагаемого материала на основе латекса. Новый пленочный материал с природным наполнителем в составе может служить сырьем для производства большого спектра изделий медицинского и бытового назначения - перчаток. упаковки, посуды и других одноразовых материалов. При этом созданный полимер безопасен для окружающей среды и легко разлагается в природе.
«В качестве доступного наполнителя, который мы предлагаем использовать в составе композиций, является дешевый продукт, отход деревообрабатывающей промышленности – древесная мука. Также мы добавляем отход пищевой отрасли», – рассказала доцент кафедры «Химическая технология биологически активных веществ и полимерных композитов» ЯГТУ Ирина Коротнева.
В политехе пока разработана лабораторная технология получения таких материалов, предстоит серьезная работа по трансферу этой технологии в промышленное производство.
Георешетка, продлевающая жизнь дорог
Ещё одна разработка ученых политеха - армирующая 3D-георешетка для усиления дорожного полотна и продления сроков его эксплуатации.
«На плоской решетке с квадратной ячейкой каменный материал располагается в хаотичном порядке, щебенка может попадать как внутрь ячейки, так и на места соединения. Треугольное сечение ребер нашей решетки способствуют попаданию частиц исключительно в ячейки, за счет шестигранной формы которых щебень укладывается максимально близко друг к другу и надежно фиксируется», — рассказывает директор Института инженеров строительства и транспорта ЯГТУ Алексей Игнатьев.
Изготавливается решетка из переработанного полиэтилентерефталата, а также традиционных полимерных и синтетических материалов георешеток.
По словам создателей, новая разработка обеспечит высокую несущую способность дорог и позволит сэкономить на дорогих каменных материалах.
Новое покрытие с усиленной защитой от трения
Новую технологию нанесения меднофторопластового покрытия на детали, выполненные из различных металлов также предложили разработчики политеха.
Покрытие состоит из двух слоев: внутренний — медная матрица с включенным в нее по всему объему частиц фторопласта; наружный — фторопластовый, который при оплавлении растекается по поверхности изделия. Его применение в подшипниках и в сопряженных деталях, работающих в зоне трения, снижает их износ, поскольку фторопласт и медь обладают низким коэффициентом трения.
«На сегодняшний день аналогов по совместному соосаждению фторопластового порошка и металла нет. Возможно введение в электролит готовой фторопластовой дисперсии на основе фторопласта политетрафторэтилена, но в ней содержится большое количество поверхностно-активных веществ и ее введение в электролит ограничено», — пояснила доцент кафедры «Химическая технология органических покрытий» ЯГТУ Елена Соболева.
Материал, увеличивающий скорость транспортировки газа
Еще один полимерный противокоррозионный материал, созданный в ЯГТУ, позволит повысить эффективность транспортировки сырья по трубопроводам на большие расстояния, поскольку существенно снижает трение транспортируемого материала о поверхность труб.
Уменьшение шероховатости внутренней поверхности трубы с 50 до 5 мкм приводит к увеличению максимальной скорости подачи газа почти на 18%, а созданный в вузе материал позволяет получать покрытия с существенно низкой шероховатостью: приблизительно 0,18-0,35 мкм.
Для придания покрытиям защитных свойств исследователи проводили диспергирование (тонкое измельчение твердого тела или жидкости) пигментов и наполнителей в подобранной пленкообразующей системе с дополнительным введением различных функциональных добавок; а для нанесения полученного материала на внутреннюю поверхность труб были использованы такие методы, как пневматическое и безвоздушное распыление и метод аппликатора.
Исследование было проведено под руководством заведующего Кафедрой «Химическая технология органических покрытий» ЯГТУ Александра Ильина при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и АО «Русские краски», и в настоящее время разработанный материал внедряется в производство компании.
Токсичные отходы - в доходы
Современный подход к снижению загрязнения окружающей среды предложили инноваторы политеха. Они уверены, что промышленные отходы можно использовать при производстве асфальтобетонной смеси.Крупнотоннажные отходы машиностроительных производств — гальваношламы — как раз могут быть использованы в качестве компонентов при производстве асфальта.
«Образцы смеси, приготовленные с использованием гальваношлама, соответствуют государственным стандартам и могут применяться для приготовления асфальтобетонных покрытий. Они обладают лучшими технологическими характеристиками по сравнению со стандартными образцами, приготовленными с доломитовой мукой. Причиной данных изменений могут быть особенности протекания окислительных процессов в смеси, обусловленных действием гальваношлама», — рассказала доктор технических наук, профессор кафедры «Охрана труда и природы» ЯГТУ Ольга Филиппова.
Внедрение предлагаемой технологии позволит решить не только экологические задачи, но и экономические, так как с использованием вторичного сырья снизится стоимость производства асфальтобетонных покрытий при сохранении основных технологических характеристик.
Роевое поведение животных — в управление роботами
Уникальную технологию для управления группами роботов также создали наши ученые. Они предлагают использовать алгоритм роевого поведения животных в управлении группами роботов, которые с большей эффективностью смогут выполнять действия в пространствах со сложной геометрией — ликвидацию разливов нефти, сбор урожая, уборку помещений, погрузку и разгрузку. При такой работе роботы вынуждены постоянно огибать различные препятствия, и это приводит к нарушению строя, в результате чего отдельные аппараты могут отстать и заблудиться.
Для того, чтобы после встречи с препятствиями роботы снова собирались в группу и держали нужный строй, специалисты ЯГТУ и создали новый алгоритм.
«Здесь скомбинированы две стратегии: глобальная, копирующая элементы роевого интеллекта, позволяет роботам при движении в неопределенной среде держаться в группе и следовать за целью, а локальная помогает им формировать правильный строй, ориентируясь на движение "товарищей". Прямых аналогов нашей разработке сегодня в научной литературе не существует», — рассказал доцент кафедры «Кибернетика» ЯГТУ Олег Марьясин.
Роевой интеллект, как объясняют ученые, в данном случае предполагает, что движение роботов внутри группы происходит аналогично движению стаи птиц или косяка рыб, то есть смена направления движения всей группы происходит синхронно, и при этом роботы не сталкиваются друг с другом.
Ученые Ярославского политеха концентрируются на исследованиях самых современных и актуальных проблем и предлагают наиболее востребованные и эффективные разработки. Поэтому результаты изысканий наших инноваторов востребованы как в производственной сфере, так и в других отраслях экономики.
ЯГТУ
