В преддверии Дня науки в России губернатор Пермского края Дмитрий Махонин посетил три ключевых института Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН), где ознакомился с их деятельностью. ПФИЦ УрО РАН является одним из участников Пермского научно-образовательного центра мирового уровня «Рациональное недропользование» (НОЦ). Губернатору были представлены новые результаты, полученные пермскими учеными в области добычи твердых полезных ископаемых, разработки новых материалов и веществ, химических, медицинских и фармакологических технологий, создание научного задела для обеспечения технологического суверенитета Российской Федерации в области энергетического и авиационного машиностроения и методов обеспечения техногенной и экологической безопасности.
Отметим, институты ПФИЦ УрО РАН совместно с академическими и индустриальными партнерами проводят фундаментальные и прикладные научные исследования, обеспечивающие прогресс в стратегически важных для страны направлениях технологического и социального развития, обеспечения обороноспособности, продовольственной и экономической безопасности и являются признанными мировыми лидерами по ряду научных направлений, например, магнитной гидродинамике, механике SMART-материалов и конструкций, герметике, аэрологии.
По словам директора ПФИЦ УрО РАН, члена-корреспондента РАН Олега Плехова, всего сегодня в Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН входит шесть академических научных институтов. «Пять лет назад, когда институты объединялись, была поставлена задача построить междисциплинарный центр, который может решать сложные, масштабные задачи, требующие участия специалистов различного научного профиля. В результате внутри центра нам удалось построить хорошую междисциплинарную коммуникацию и запустить ряд крупных междисциплинарных проектов мирового уровня. Например, когда ставится задача обеспечения промышленной безопасности при строительстве шахтных стволов методом искусственного замораживания, которую не может эффективно решить один профильный институт, мы можем объединить несколько институтов – горный институт, институт мезаники, институт технической химии», – пояснил Олег Плехов.
Дмитрий Махонин ознакомился с работой лабораторий Горного института УрО РАН, специалисты которого в том числе активно ведут и внедряют свои высокотехнологичные решения в деятельность крупных промышленных предприятий России и дружественных стран. В лаборатории природной и техногенной сейсмичности научный руководитель горного института академик РАН Александр Барях представили главе Прикамья Дмитрию Махонину уникальные разработки для проведения мониторинга техногенных аварий. В том числе губернатора познакомили с системой, которая позволяет следить за сейсмическими событиями, происходящими в трех близлежащих регионах Российской Федерации. Пермские ученые показали, как с помощью этой системы они решают практические задачи по контролю сейсмической опасности в районе г. Березники.
Также среди разработок горного института – уникальный программно-вычислительный комплекс «АэроСеть» для проектирования систем вентиляции, воздухоподготовки и кондиционирования, который активно используется на рудниках ПАО «Уралкалий», ОАО «Беларуськалий» и других горнодобывающих предприятиях.
В лаборатории физических процессов освоения георесурсов Дмитрию Махонину показали уникальное отечественное испытательное оборудование для исследования процессов деформирования горных пород, ни в чем не уступающего зарубежным аналогам.
В Институте механики сплошных сред УрО РАН научный руководитель ПФИЦ УрО РАН академик РАН Валерий Матвеенко рассказал Дмитрию Махонину об исследованиях одной из пяти лабораторий Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Сверхзвук».
«НЦМУ организован как консорциум, в который входят семь организаций. В их числе МГУ им. М.В. Ломоносова, Московский авиационный институт (МАИ), Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ). Наш институт – единственная не московская научная организация, входящая в состав НЦМУ. Центр создан для разработки комплекса критических технологий, необходимых для проектирования нового поколения отечественных сверхзвуковых пассажирских самолетов», – сказал Валерий Матвеенко.
Подчеркнем, сегодня российские авиастроители ведут работы по созданию про-бионической конструкции планера сверхзвукового пассажирского самолета. Такая конструкция должна быть легче, прочнее и надежнее существующих, и обеспечивать защиту ответственных силовых элементов от ударных и температурных воздействий. Осуществить непрерывный контроль механического состояния и целостности конструкции позволяет разрабатываемая пермскими участниками НЦМУ «Сверхзвук» система мониторинга. Работа проводится в кооперации с участниками НЦМУ «Сверхзвук» из МАИ, ЦАГИ, Казанского авиационного института.
Ученые лаборатории НЦМУ «Сверхзвук» разработали демонстрационный стенд систем мониторинга деформаций в различных участках контролируемой конструкции, который выполнен из пластика, распечатанного на 3D-принтере. Основным элементом системы мониторинга являются волоконно-оптические датчики. Устройство позволяет отработать систему мониторинга и находить уязвимые места в конструкции. Стенд максимально приближен к реальной конструкции. Для начала исследований его необходимо только оптимизировать под конкретные нагрузки. Сегодня одна из главных задач для ученых – найти оптимальные варианты размещения систем мониторинга.
Кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории «Прочность и интеллектуальные конструкции» НЦМУ «Сверхзвук» в ПФИЦ УрО РАН Наталья Кошелева рассказала, что для точного мониторинга необходимо осмысленно внедрять датчики в модель про-бионической конструкции – найти оптимальные места их расположения, чтобы мы могли получать достоверные данные с датчиков. «Все начинается с моделирования: создается расчетная модель, задаются конкретные типовые нагрузки, указываются наиболее опасные по деформациям места конструкции, в которых должны выполняться критерии прочности. Опираясь на данные, полученные в ходе экспериментов на стенде, с помощью численного моделирования мы можем указать авиастроителям критические места конструкции при деформации и куда надо помещать датчики для непрерывного контроля за ее состоянием», – говорит Наталья Кошелева.
Отметим, Наталья Кошелева и ее коллега, младший научный сотрудник Григорий Сероваев лаборатории «Прочность и интеллектуальные конструкции» НЦМУ «Сверхзвук» в ПФИЦ УрО РАН признаны в 2022 году лауреатами II степени премии Пермского края в области науки за цикл работ «Теоретические и экспериментальные исследования, связанные с изменением деформаций волоконно-оптическими датчиками».
В Институте технической химии УрО РАН его директор, член-корреспондент РАН Владимир Стрельников рассказал губернатору о гражданских направлениях деятельности научной организации. В части разработки полимеров институт работает над повышением прочности полиуретанов и управления его свойствами. Это актуально в том числе для условий в Арктике при -70 градусов. В направлении органического синтеза институт занимается разработкой субстанций для создания различных лекарственных препаратов совместно с Пермской государственной фармацевтической академией (ПГФА), АО «Медисорб», изучением противоопухолевой активности ряда синтезируемых биологически активных соединений.
В ходе визита в организации ПФИЦ УрО РАН Дмитрий Махонин также обсудил с их руководством перспективы дальнейшего сотрудничества с другими научными организациями и предприятиями Прикамья, в том числе в рамках создаваемого фармацевтического кластера «Парма» для разработок лекарственных препаратов, будущего межвузовского студенческого кампуса мирового уровня и т.д.
Справка
Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН создан в 2017 году путем объединения пяти академических институтов, расположенных на территории города Перми. В центр вошли Институт механики сплошных сред УрО РАН, Институт технической химии УрО РАН, Горный институт УрО РАН, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН и Пермский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. В 2022 году в составе центра был создан новый Институт гуманитарных исследований УрО РАН.