Прорывные разработки КБГУ, которые уже входят в промышленность
Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова давно перешагнул статус исключительно академической площадки. Сегодня в КБГУ производят инновационные материалы, которые меняют авиастроение, медицину и химическую промышленность. О том, как университетские лаборатории становятся цехами, и какие решения уже работают на экономику страны, рассказала проректор по научной работе КБГУ, директор Центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий, доктор химических наук, профессор, член-корреспондент РАН Светлана Юрьевна Хаширова.
От лаборатории до мирового уровня
Понятие «прорывная разработка» Светлана Хаширова трактует как технологию, которая соответствует мировому уровню или даже опережает его. Пример – суперконструкционные полимеры для аддитивных технологий.
«Мы впервые в мире осуществили направленный синтез полимерных материалов именно для применения в 3D-печати. Если в мировой практике рынок диктует условия производителям оборудования и материал часто подбирается под уже существующие машины, то мы пошли другим путем – создаем материал под конкретную технологию. Это позволяет раскрыть потенциал полимера и получать изделия на 3D-принтере, которые по свойствам не уступают изготовленным традиционными методами под давлением», – поясняет Светлана Юрьевна.
Ученые не останавливаются на 3D-печати. В университете уже активно занимаются 4D-печатью и готовятся к освоению 5D и 6D-технологий.
Полимеры вместо металла: курс на легкость и надежность
Применение полимерных композиционных материалов в авиа- и ракетно-космической отрасли – мировой тренд, и КБГУ здесь в числе лидеров. Замена металла на полимер дает колоссальные преимущества, главное из которых – снижение веса.
«Если мы уменьшим вес изделия хотя бы наполовину, мы сможем взять больше полезной нагрузки на борт самолета или космического корабля. Это прямая экономия топлива и огромное преимущество для эксплуатации. Кроме того, наши материалы радиационно стойкие и не подвержены коррозии – они не ржавеют», – подчеркивает проректор.
По ее словам, сегодня век полимеров: более половины современных самолетов сделаны из композитов, активное внедрение идет в автомобилестроении и двигателестроении. А в медицине полимерные импланты все чаще вытесняют металлические – они удобнее, легче и не вызывают аллергии.
Опытно-промышленные партии и мощности
Линейка суперконструкционных полимеров и композиционных материалов на их основе уже выпускается опытно-промышленными партиями. Также налажен выпуск термопластичных композитов.
«Такие материалы позволяют выдерживать высокие ударные и термические нагрузки и широко внедряются в различные отрасли. Сейчас наши мощности позволяют получать до 100 тонн полимерных композиционных материалов в год», – отмечает Светлана Хаширова.
Стратегическое партнерство как путь через «долину смерти»
Самый сложный этап для любой разработки – переход от лабораторного образца к промышленному производству. Этот период называют «долиной смерти»: технология уже создана, но инвестиции ещё не пришли, а прибыли пока нет. В КБГУ эту задачу решают через долгосрочные стратегические партнерства с индустрией.
«Чтобы пройти “долину смерти”, нужно отталкиваться от запросов рынка. Самая эффективная модель – государственно-частное партнерство, когда есть большие государственные программы, в которые включены индустриальные партнеры. Тогда работает двойной контроль, и мы уверены, что технология будет внедрена. Наши проекты включены в нацпроект “Новые материалы и химия”, и под каждый есть конкретный заказчик», – рассказывает Хаширова.
Проректор добавляет, что в университете выстроены эффективные связи «индустрия – вуз»: это позволяет не просто выполнить один контракт, а включиться в развитие бизнеса заказчика. Среди таких долгосрочных партнеров – ГК «Титан», АО «Композит», Госкорпорация «Роскосмос».
Яркий пример успешного сотрудничества – работа с ГК «Титан» в Пскове. В рамках нацпроекта «Новые материалы и химия» завершен масштабный цикл по созданию трех технологий получения продуктов на основе полиэтилентерефталата (ПЭТФ) с использованием титановых катализаторов.
«Эти три технологии уже переданы в группу компаний “Титан” по лицензионным договорам, там сейчас организуется производство. Кроме того, мы подписали еще два соглашения на разработку новых полимерных и композиционных материалов. Сейчас разрабатываем техническое задание на очередную совместную разработку. Можно сказать, что наш альянс реально состоялся», – делится Светлана Юрьевна.
Медицинский ПЭЭК: на финишной прямой
В области медицины КБГУ продвинулся далеко вперед с полиэфирэфиркетоном (ПЭЭК). Главный барьер на пути к массовому применению – регистрация. Каждый имплант требует отдельной процедуры, даже если он сделан из одного и того же материала.
«Сейчас у нас завершается регистрация на имплантат для краниопластики и имплантат для спинальной хирургии. Я думаю, что уже скоро начнется использование наших материалов для имплантации», – сообщила проректор.
Взгляд в будущее: от циркулярной экономики до адаптивных материалов
Отвечая на вопрос о перспективах на ближайшие 5–10 лет, Светлана Хаширова выделила несколько ключевых направлений. Прежде всего, это технологии, связанные с циркулярной экономикой и максимально замкнутым циклом производства, когда производитель уже на старте думает об утилизации отходов. Также перспективны экологически безопасные технологии, персонализированная медицина и здоровое долголетие.
«Огромный потенциал у разработки интеллектуальных или адаптивных материалов, которые могут менять свои свойства при внешних воздействиях. Это позволит материалам подстраиваться под окружающую среду, расширит ресурс их эксплуатации и предотвратит аварии, связанные с выходом материалов из строя», – резюмировала Светлана Юрьевна.
Чтобы и дальше превращать разработки в промышленные технологии, по словам проректора, КБГУ нужно не расслабляться и работать ответственно. Ключевое условие – чтобы технология была воспроизводима, а каждый раз на выходе получался продукт с нужными свойствами. Это особенно сложно в условиях высокой импортозависимости по сырью, но даже в этой ситуации КБГУ не сбавляет темп: ответственность за качество и надёжность своих технологий перед индустрией остаётся для вуза неизменным приоритетом.