⚡️Явление паразитизма в производственных системах

Сегодня Роснано по инерции ассоциируют с образом Чубайса. Так как его рядом с нами уже нет, то из-за отсутствия информации компанию скромно объявляют «противоречивой финансовой структурой».

На самом деле надо понять, что новая команда Роснано во главе с Сергеем Куликовым просто работает и успешно выполняет поручение президента Российской Федерации. Никаких противоречий в ее структуре нет.

Команда Куликова нашла тот самый «топор под компасом», который путал все это время направления информационных и финансовых потоков в структуре Роснано. И если этот самый «топор», как основной источник генерации «вечных банковских долгов», убрать, то все увидят в Роснано устойчивую производственную систему, функционирующую без заемного финансирования.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» уже не раз отмечали успехи в реализации проектов, запущенных новой командой «Hyper» и «Эфир», которые формируют совершенно новые промышленные технологии и производственные системы будущего только за счет собственного капитала. В Роснано еще дюжина аналогичных по силе научного потенциала проектов. Не надо им мешать.

Эксперты нашего портала уверены, что те, кто мешает реализовывать новации, признают свои обязательства ложными. Судя по имеющейся информации, каждый месяц банковские системы типа «Совкомбанка», ПСБ, банка «Санкт-Петербург», акционерного банка «Россия» и «Ак Барс» получают от Роснано не менее миллиарда рублей, как говорится «просто так». Такие контрактные обязательства перед банками когда-то были подписаны Чубайсом при молчаливом согласии чиновников Минфина и действуют до сих пор.

Получается, с каждого рубля, вкладываемого Роснано в рациональные и полезные технические решения, наши «родные» российские банки забирают у компании 30 копеек. Таких активных паразитирующих органов даже в живой природе нет! Это ведь не частное хозяйство, а государственная компания. В этой ситуации логичным выглядит процесс вытряхивания «паразитов» из структуры развивающейся научно-производственной системы.

Попутно делаем вывод, что этика поведения банкиров, о которой мы уже писали в рубрике «Производственные системы 21-го века», отсутствует напрочь. Принцип «греховности» капитала у нас в стране не действует, а менталитет банковского инвестора до сих пор ограничен понятием «культ богатства». Надеемся, что свой «топор» банкиры заберут и попросят прощения у российских компаний за свои ложные потребности.

Желаем команде Роснано достойно выполнять все поручения президента и наполнять российский технологический портфель проектами создания рациональных производственных систем и полезных для общества технических решений.

➡️  Подписаться на канал

⚡️О депрессорах и активаторах

Технология извлечения металлов из руд до настоящего времени остается в статусе недоделанной, что связано в первую очередь с применением химических реагентов для флотации, механизмы действия которых еще не осознаны. Материалы учебников для студентов насыщены информацией о методах обогащения руд начала и середины 20-го века с подробным описанием функций таких реагентов. Какие-то из них — депрессоры и активаторы, другие выполняют роли коллекторов и регуляторов. Студенты узнают, что 90% руд цветных металлов обогащается методом регулируемой флотации, но при этом никто не говорит о тех источниках опасностей и затрат, которые генерируются этими методами.

С одной стороны, учебные материалы действительно, как это требуют методические рекомендации, обеспечивают быстроту восприятия студентами учебной информации и долговременное ее запоминание. Но эти знания поверхностные, так как методы считаются единственно верными и наиболее эффективными. О технических противоречиях, источниках затрат и опасностей в технологиях ничего не говорится вообще. Подобные учебники являются предвестниками очень нехорошей угрозы для технологий обогащения: из-за отсутствия грамотных и творчески мыслящих технологов все эти химические методы ожидает технологическое забвение.

Шаблонный подход к процессу передачи знаний в учебном процессе распространяется и на методологию проведения научных исследования в области создания новых методов обогащения руд. Например, выполненные в 2015 году укрупненные исследования и лабораторные испытания дали основания диссертанту рекомендовать обогатительным фабрикам Урала (ОАО «Гайский ГОК») использовать железный купорос и его смесь с сернистым натрием на операциях флотации медно-цинковых руд.

В 2023 году ученый еще раз проверил свой метод переработки колчеданных медно-цинковых руд и заявил, что «одновременное сочетание» флотационных реагентов (т. е., опять же, их смеси) дает наилучшее извлечение минералов меди. И даже выдал рекомендации использования метода не только на уральских шахтах, но и на «рудниках Мьянмы».

Хочется спросить такого ученого: и все? А кто будет за вашими недоделанными химическими методами убирать отходы, рекультивировать промышленные территории и очищать воду?

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» так и не смогли отыскать в учебной и научной литературе информацию о требованиях к проектному сообществу по созданию совершенно иных промышленных технологий добычи и переработки руд: безотходных, безлюдных и безопасных.

Получается, что научная дисциплина по методам обогащения руд устаревает из-за негативного воздействия подобных ученых-«депрессоров». Пора уже начинать обогащение научно-образовательного процесса в университетах до уровня ученых-«активаторов». Иначе некому у нас будет проектировать технологии 21-го века.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Могут ли пермские ученые регулировать срок эксплуатации навигационных систем?

Информация ученых ПНИПУ о том, что их технология «не даст навигационной системе состариться», заставляет по-иному смотреть на взаимоотношения науки и производства. Как бы материаловеды ни старались, какую бы лучшую технологию ни предлагали, изменить гарантийный срок эксплуатации изделия, так же как и снизить его стоимость, они не могут в принципе. Возможно, виной этому является давно навязанный принцип разделения труда, который в начале 20-го века распространился и на научную деятельность. С момента создания «фордовского» конвейера ученых (в отличие от производственников) по степени разума никто уже не возвеличивает, а их мудрость сегодня оценивается лишь грантами.
Вместе с тем, если просмотреть содержание диссертаций, патентов и научных статей о простой и дешевой технологии изготовления стойких к нагрузкам магнитных материалов, то начинаешь действительно восхищаться прозорливостью и огромным объемом знаний наших ученых в этом вопросе. Уже давно специалисты из Томска, Перми и Санкт-Петербурга предлагают использовать при изготовлении гироскопических устройств и электромашинных генераторов новые магнитные сплавы, экономическая полезность которых подтверждена еще в 2014 году. Но почему-то этого «слона в комнате» производственники не замечают.

Промышленные партнеры не могут ответить на предложения ученых ПНИПУ увеличением гарантийных сроков службы приборов или снижением их стоимости в первую очередь из-за «недоделанности» технологий изготовления новых сплавов. Непонятно, например, как до сих пор ученые не могут обеспечить однородность смеси порошков при их смешении в течении 8-12 часов. Только одна такая операция настолько затратна, что нивелирует все научные успехи.

Если предложили новый сплав, то предлагайте и новые методы подготовки и смешения компонентов. Из оборудования берем то, что есть на пресловутом рынке. А создать технологическое оборудование самим — слабо? Например, резонансно-волновые смесительные устройства обеспечивают и полную однородность многокомпонентных смесей, и кратное уменьшение времени смешения, и даже отсутствие отходов. Такое мехатронное устройство с регулируемой производительностью в составе новой технологии изготовления магнитов любой номенклатуры станет полезным и рациональным решением.

Вывод наш в том, что одному материаловеду здесь не справится. Нужны проектная команда и методология проектирования промышленных технологий, успешность которой доказана всей историей русской науки. Мы уже писали о методологии работы П. П. Аносова, С. В. Лебедева, Д. И. Менделеева и М. Р. Предтеченского, которые довели собственные научные идеи до уровня промышленных технологий, и весь мир возвеличивал их конкурентные преимущества.

Только при таких условиях ученые смогут делать всё сами. И только от них будут зависеть сроки функционирования технических устройств, их стоимость и функциональность.

➡️  Подписаться на канал

⚡️ В новой редакции Стратегии научно-технологического развития впервые появился термин «природоподобные технологии». Но чтобы начать движение к таким технологиям, требуются методология, критерии и принципы проектирования производственных систем 21-го века.

Самым важным в этом процессе становится проектант-исследователь, способный в составе проектного технологического сообщества выбирать из всего множества «природно-технических» решений тот единственный, самый рациональный для техносферы и полезный для биосферы проектный вариант.

Оказывается, таким знаниям у нас пока нигде не учат. На выходе из университетов получаются инженеры-проектировщики, умеющие копировать и тиражировать стандартные технические решения. Чтобы начинать выстраивать фундамент для нового проектного технологического сообщества, потребуются совершенно новые отрасли знаний, которые мы пока скромно называем «междисциплинарными». Здесь требуются не просто инженер-химик и математик-айтишник. Принцип разделения труда в науке о проектировании природоподобных технологий не работает.

Чтобы «скопировать» органы кобры, рыбы, моли или дельфина и придумать образы рациональных конструктивных и технологических решений, требуется синтез знаний множества наук. Проектант должен понимать природные процессы и явления не однобоко, как физик или химик, а осознавать каждое действие и его последствия с позиций единой науки естествознания, типа «химия–физика–мехатроника» или «материаловедение–кибернетика–биология». Чтобы создать, например, производственную систему «термит–бумага–водород», однозначно потребуется система знаний в комплексе: «биология–механика–математика–химия».

Все эти последовательности научных дисциплин — не хаотичные, а логически выстроенные цепочки накопленных знаний для анализа противоречий, позволяющие делать интересные умозаключения и генерировать рациональные технические решения при проектировании производственных систем 21-го века. Возможно, с таким подходом мы наконец-то поймем, что же такое «чувствительность» вещества, и научимся регулировать уровень опасности и долговечности еще на стадии синтеза его структуры.

Пока науки по-разному интерпретируют процесс разложения материалов. В физике, например, темп разрушения вещества называют периодом полураспада, в биологии — гниением и тлением, в медицине — разложением, а в химии — окислением. Пока мы не переведем на единый, понятный для проектанта язык все знания из множества разрозненных наук, он будет бессилен и не сможет создавать природоподобные технологии.

Подробнее читайте в журнале "Стимул"

➡️  Подписаться на канал

⚡️ О методологии проектирования космических аппаратов

Информация ученых МАИ и других исследовательских институтов о разработке двигателей космических аппаратов сначала воодушевляет, но более тщательный ее анализ создает пессимистическую картину. Ориентация научных исследований и разработок только лишь на задачу обеспечения работы аппарата в течении «28 тысяч часов» превращает их в рационализаторскую и изобретательскую работу.

Из десятка вариантов движения аппаратов в космическом пространстве, возможности реализации которых обоснованы еще в 1960-х годах прошлого века в популярной брошюре Ю. Н. Сушкова «Двигатели космических кораблей», сегодня почему-то основные исследования сконцентрированы лишь на двух:
💙стационарные плазменные двигатели, где в качестве рабочего тела используются ксенон или криптон;
💙электроракетные ионные двигатели, использующие в качестве рабочего тела разреженные газы атмосферы Земли.

Попытки обосновать актуальность этих двух направлений только тем, что «двигатели на основе химических топлив достигли своего предела» являются, мягко говоря, неудачными, так как потенциал всех, в том числе и используемых, химических соединений и воздействие на их структуру космических факторов еще до конца не только не изучены, но даже не систематизированы.

Пессимизм экспертов укрепляется еще и тем, что у нас отсутствуют какие-либо концепции освоения околоземного космического пространства на ближайшие 10-30 лет. Почему-то вместо ученых РАН этим занимаются блогеры-любители, философы или менеджеры «космической экономики». Поэтому у проектантов нет единых для всех критериев, принципов и ограничений при проектировании технических устройств для обеспечения заданного периода их безопасной и полезной работы на разных орбитах.

Таким образом, первые стадии любого проекта — концепция освоения пространства и регламентация проектных работ — не выполнены. Нарушение этого правила проектирования ведет к утрате главного признака успешности любого проекта — рациональности. Если проект нерационален, то случаются не только «неожиданности» при разработке и испытаниях, но и негативные последствия при его эксплуатации.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», чтобы все научные идеи были успешными, а технические решения полезными, стране нужны лидеры, ответственные за выполнение этих важнейших первых двух стадий большого и нужного стране Проекта освоения космического пространства. Ученые ведущих университетов страны и РАН имеют для этого все возможности и способности.

Желаем успехов!

➡️ Подписаться на канал

⚡️ Удовлетворить всех, представив любое, даже самое правильное определение понятия «опасная технология», не получится. Поэтому наша задача совсем не в том, чтобы обозначить термин для «опасности» или «безопасности». Наука проектология вообще не должна зависеть от значений терминов и определений, которые предписывают разрабатывать методы приспособления к опасности — нам нужно ликвидировать источники опасностей. Поэтому, раскрывая понятие «опасная технология», мы заинтересованы прежде всего в той правильной ассоциации, которая должна возникать у инженеров, технологов, проектантов и ответственных за принятие решений в области развития промышленных технологий.

💙Из-за того, что технологии прошлого века по-прежнему остаются в статусе недоделанных, их нельзя воспринимать за большое благо. Так же, как нельзя считать идеалом существующие уже законы и нормы, которые предписывают не ликвидировать источники опасности, а вечно обеспечивать промышленную безопасность опасных объектов.

💙Очевидно, что «опасность» и «безопасность» — совершенно разнородные термины. Вся эта путаница в понятиях вызвана не только техническими причинами — она поддерживается экономическими интересами лиц, которые вообще никак не связаны с промышленными технологиями.

💙Чтобы грамотно «оседлать» эту придуманную посторонними лицами проблему, технологам и проектантам необходимо отказаться от вероятностных методов оценки рисков и приступить к выявлению и нейтрализации конкретных источников опасностей в производственных зонах.

Подробнее читайте в журнале "Стимул"

➡️  Подписаться на канал

⚡️«Приложи пластину из графита к кремнию»

В полном соответствии с методологией проектирования производственных систем 21-го века в России создан не только материал с новыми свойствами, но и разработана новая технология его промышленного получения, схожая с известной пока только биологам природной диатомовой нанотехнологией.

Нереальная, но навязчивая идея о соединении графита с кремнием привела материаловеда Сергея Кукушкина, химика Сергея Гордеева, математика Николая Феоктистова и физика Николая Баграева к созданию промышленной технологии синтеза слоев карбида кремния на кремнии методом замещения атомов.

То, что сделали ученые, схоже с умением диатомовых водорослей искусно манипулировать кремнием для формирования структуры своих створок. Как оказалось, ключевую роль в структурировании и природных, и искусственно синтезируемых материалов выполняют микротрубочки карбида кремния. Технология напоминает генетический синтез белковых структур в биологии. Не исключено, что подключение к проектному сообществу биологов откроет новые возможности для управления структурой и характеристиками материалов «по заказу».

Инвесторы уже поняли, что это не просто промышленная технология производства нового полупроводникового материала, а очень полезный и рациональный метод, который выводит Россию в мировые технологические лидеры по полупроводниковым приборам.

Уже сейчас мы можем говорить о создании отечественных терагерцовых приемников и излучателей, литий-ионных аккумуляторов, планарных литографов, газовых сенсоров и датчиков, различного рода имплантатов, носителей лекарств и принципиально новых биотехнологических производств.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» считают, что создание материала и его технологии стало возможным благодаря формированию в проектном сообществе устойчивых связей в цепочке когда-то искусственно разделенных научных дисциплин: физики–химии–кристаллографии–оптики–механики–математики–биологии.

Это крайне важно, потому что позволяет уверенно сказать: только на междисциплинарной основе в России появляются новые приборы и устройства, востребованные обществом.

➡️ Подписаться на канал

⚡️Очень интересные исследования продолжает проводить Центр развития «НОВАЯ ЭРА». На этот раз студенты технических университетов Сибири и Урала определяли свое отношение к рабочим профессиям.

Оказывается, что для большинства студентов освоение рабочих профессий после окончания ВУЗа важно не только с точки зрения «денежной мотивации», но и для повышения своего профессионального уровня и обеспечения карьерного роста.

Об этом и многом другом читайте в исследовании

➡️ Подписаться на канал

⚡️Об «энергетическом мусоре» и его альтернативе

О создании электростатических микроэлектромеханических источников питания заявляют ученые Новосибирского государственного технического университета, грубо называя тепловые, радиационные и вибрационные потоки окружающего нас пространства «энергетическим мусором».

⚡️Эксперты портала «Техносфера, подъем!» уверены, что без глубокого осмысления значимости энергетических потоков для всего живого сделать что-то полезное и рациональное за трехмиллионный грант ну никак не получится. К созданию таких микросистемных технологий может привести только продуманная комбинация компонентов электроники в симбиозе с механическими и оптическими элементами. И это уже сделано в России. Поэтому, скорее всего, студенческая работа закончится либо «игрушкой» с пьезоэлементом/полевым транзистором, либо повторением патентной разработки 2011 года. Тем не менее это все очень интересно и дает импульс для новых научных идей.

Еще более интересная информация о природных источниках электричества поступает от тульских студентов. Пока извлекаемые из ила микроорганизмы работают в их лабораториях и на выставках в качестве детекторов токсичных веществ и примесей в воде, но все убеждены, что лет через восемь с помощью бактерий удастся зажечь один диод. Смешно, но вполне возможно, что у ребят действительно что-то получится.

Более дорогостоящие, но, видимо, и более эффективные альтернативные источники электричества синтезировали иркутские ученые на основе теллурид висмута и полисахарида. В итоге у ученых должны получиться первые образцы полимерных материалов, преобразующие тепло любого объекта в электрическую энергию.

Таким образом, для проектного сообщества ученые университетов страны на данный момент ничего реального из окружающего «энергетического мусора» не сделали. Видимо, поэтому технические инвесторы пока их не замечают.

Но у нас есть альтернатива «грантовой» науке — научные центры страны, где окружающее пространство представляется не «энергетическим мусором», а потенциалом действия.

Можно гордиться, например, практической работой специалистов троицкой компании «ТехноСпарк», которые разработали накопитель электрической энергии для первого в стране гибридного контактно-аккумуляторного электровоза «ЭМКА». Получается, за счет их уникального энергетического хранилища этот модульный электровоз не только становится функционально независимым от электросети, но и приобретает неведомые для железной дороги полезные и рациональные свойства (чистоту атмосферы, бесшумность и сокращение эксплуатационных затрат), которых сегодня так не хватает потребителям.

Это первая, но не последняя успешная разработка инженеров и проектантов компании «ТехноСпарк». Впереди — создание накопителей для пассажирских и грузовых составов с большим запасом хода и высокими скоростями. Принятые в компании принципы и критерии проектирования источников энергии убеждают нас в том, что все у них получится в лучшем виде.

➡️ Подписаться на канал

⚡️ О «достаточности» прозрачности керамики

Есть информация о том, что ученые УрФУ синтезировали «новую нанокерамику», которая обладает достаточной оптической прозрачностью для пропускания квантов света, а также имеет хорошие люминесцентные свойства.

Так как понятия «достаточные» и «хорошие» в науке считаются некорректными, эксперты заинтересовались количественной величиной светопропускания новой «оптически прозрачной керамики» и ее плотностью, чтобы оценить возможность ее применения в светоизлучающих устройствах, сенсорах и системах связи.

Оказалось, что нигде, даже в диссертации по данной теме, которую молодой ученый Арсений Кобяков защитил еще в 2020 году, эксплуатационные параметры керамики вообще не определялись. Но однозначно можно утверждать, что его работа достойна уважения и расширяет знания в области физики электронно-оптических явлений. Ученый также показал, что при одном и том же составе исходного нанопорошка в результате колоссальных давлений при относительно небольших температурах можно не только формировать два типа керамики, но управлять их оптическими свойствами, изменяя параметры легирования шпинели ионами хрома, марганца и меди.

Дальше, в соответствии с методологией проектирования, надо было бы определить «оптическую прозрачность материала», его плотность, пористость и внедрять технологию термобарического прессования порошков в производственные процессы.

Вместо этого команда ученых УрФУ за грант Российского научного фонда в рамках проекта № 23-72-01024 в период с 2023 по 2025 годы, судя по содержанию карточки проекта, повторяет диссертационные исследования пятилетней давности. Естественно, надо ожидать, что после первой статьи в журнале «Ceramics international» (видимо, по требованию Фонда) о свойствах шпинели, легированной ионами хрома, последуют и две другие о керамике, легированной еще в 2020 году ионами меди и марганца.

Этой же командой ученых в рамках программы «Приоритет-2030» выполняется еще один проект по «имплантации меди в керамику».

❓ Получается, сотрудники УрФУ за прошедшую пятилетку ничего нового не создали и не придумали, а свою технологию синтеза керамики методом «термобарической закалки нанопорошка» даже не пытаются реализовать в промышленных технологиях. У всех на глазах формируется не созидательное научное сообщество, а изолированная группа потребления.

Этот пример «самозанятости» ученых еще раз указывает на несовершенство грантовой системы их стимулирования и явную бесполезность научных статей для проектного технологического сообщества.

➡️ Подписаться на канал

В отчете Правительства РФ в Государственной Думе по итогам 2023 года был отмечен совместный проект государственных корпораций «Роснано» и «Ростех» в области энергетического машиностроения.

Председатель Правительства РФ подчеркнул, что разработка и изготовление первой отечественной серийной газовой турбины большой мощности не только усиливает надежность нашей системы энергоснабжения, но и обеспечивает полную технологическую независимость.

⚡️Сказки от Siemens закончились

⚡️Информационный портал «Техносфера, подъем!» поздравляет ученых, инженеров и технологов государственных корпораций «Роснано» и «Ростех» с завершением работ по разработке и испытаниям турбин высокой мощности, а главное, с началом реализации проекта по организации их серийного производства. Темпы изготовления турбин впечатляют: по 6–10 машин в год.

Благодаря вашему труду мы являемся свидетелями заката эпохи иностранных брендов Siemens, General Electric и Mitsubishi в России. Именно за счет солидарного взаимодействия ученых, инженеров, инвесторов и заказчиков проекта преодолена зависимость страны от зарубежных технологий.

Успех проектного сообщества обеспечен не только своевременной инвестицией со стороны Фонда инфраструктурных и образовательных программ «Роснано», но и организацией деловых коммуникаций между учеными, инженерами, энергетиками, производителями и заказчиками. Важно, что поиск и выбор технических решений проводится в проектном сообществе не келейно, а в рамках научно-технических сессий, которые организует комиссия РАН по газовым турбинам. Благодаря научным идеям и рациональным техническим решениям наши газотурбинные установки с КПД более 50% могут стать уже нормой и работать в режиме регулируемой нагрузки на различных по составу топливных композициях.

Требуется отдельно выделить вклад ученых университетов МАИ, ПНИПУ, НИЦ «Курчатовский институт», а также инженеров и технологов фирмы «Плакарт» в разработку керамик и многослойных градиентных покрытий для защиты горячего тракта турбины.

❗️Важно не останавливаться, а целенаправленно развивать уникальные преимущества российских технологий, которые уже сегодня обеспечивают конкурентные преимущества наших турбин по их массе, габаритам, ресурсу работы, стоимости и эксплуатационным затратам на обслуживание.

Ждем от ученых, инженеров и технологов «Роснано» и «Ростеха» новых совместных технологических прорывов.

➡️ Подписаться на канал

⚡️ О новом проектном технологическом сообществе России

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» обращают внимание наших читателей на информацию о работе Инжинирингового центра Вятского государственного университета.

По сути, Центр успешно выполняет функции современного проектного технологического сообщества, ориентируясь на принципы полезности и рациональности. Все, что проектируется инженерами и учеными, от деревообрабатывающих станков и беспилотников для мониторинга лесного хозяйства до оборудования для изготовления твердых сыров и острых скальпелей, является функциональным, красивым, надежным, а поэтому и востребованным.

Восхищение вызывает и проект по восстановлению в России технологии и оборудования для высокоточного центробежного литья металлов в вакууме. Зная прошлый научный и технологический задел в области литейного производства и высокую зависимость всех машиностроительных предприятий России от импортного оборудования, в Центре создана первая из всей номенклатурной линейки литейная машина с космическим именем «Сириус RCM10». Пока непонятно, почему до сих пор, несмотря на востребованность подобного оборудования, машина не торгуется и даже не включена в Реестр промышленной продукции Минпромторга России.

Нам представляется, что потенциал проектного сообщества позволяет не ограничиваться только лишь производством литейных машин. Если следовать «Концепции развития литейной промышленности», то для всех российских проектантов задачи ставятся гораздо масштабнее: требуется разработать и внедрить до 2030 года безопасные и безотходные технологические процессы с автоматизированной системой управления, литейными установками с регулируемой производительностью от нескольких граммов до десятков килограммов, обеспечивающие и точность геометрии, и чистоту поверхности.

По сути, на каждом объекте машиностроения должен быть создан современный производственный участок на основе компактных, дешевых, безопасных и доступных машин для высокоточного литья металлов, полимеров и их композиций.

Уверены, что с этой задачей вятские проектанты справятся достойно.

➡️ Подписаться на канал

⚡️Об одной недоделанной технологии 19-го века

Пресс-служба Минобрнауки России сообщила, что в 2024 году ученые из Сибирского федерального университета разработали комплексный способ перерабатывать отходы алюминиевого производства для извлечения галлия, а информация об этом опубликована в голландском журнале Hydrometallurgy.

На самом деле, как сообщили сами ученые СФУ еще в 2022 году, они просто разработали способ сокращения объемов отходов алюминиевого производства путем их сжигания и рассказали об этом в журнале Light Metals. Попутно выяснилось, что если образовавшуюся золу промыть кислотой и очистить с помощью сорбента, а затем осадок промыть еще и дистиллированной водой, то в лаборатории действительно можно получить технический галлий, германий и еще кучу отходов, содержащих другие редкоземельные материалы. В самом «способе» ничего нового нет — грязный и затратный метод. Что-то подобное было запатентовано в 2001 году (RU2237740C1).

Получается, вместо разработки того, чего пока в стране нет (например, простых, дешевых и чистых методов получения марганца и ниобия), ученые СФУ предлагают то, что уже было и есть.

Всем очевидно, что настала пора проектировать не методы утилизации отходов, а новые безотходные технологии переработки руд. Пока же убогие технологии 19-го века остаются объектом эксплуатации алюминиевого бизнеса, а не предметом науки о редкоземельных материалах.

Концентрировать свои усилия ученые должны не на отдельных операциях, а на модернизации всего технологического процесса получения алюминия. Если ученым известно, что для производства одной тонны алюминия требуется 500-700 кг анодной массы, то надо искать методы сокращения темпа расходования углеродных анодов, не доводя их до уровня невозвратных отходов.

Оказывается, источник всех затрат и опасностей в технологиях учеными давно найден. Чтобы его нейтрализовать, требуется технологический переход на «инертные аноды». Ученые МГТУ имени Н. Э. Баумана эту проблему увидели и предложили «бизнесу» рациональный вариант ее решения. Его реализация позволяет вообще прекратить поступление в окружающую среду всех существующих сегодня отходов алюминиевого производства, типа диоксида серы, угольных концентратов и фторидов. На выходе производства каждой тонны металла у нас вместо двух тонн отходов углеродных концентратов получается около тонны чистого кислорода.

❓Нам непонятно почему такие простые методы считаются до сих пор «опытными», а об их полезности и рациональности пресс-служба Минобрнауки России никого не информирует, даже «рейтинговые» европейские и американские журналы. Будем разбираться.

➡️ Подписаться на канал

❗️Здесь не деньги, а ответственный научный лидер нужен

Так как структура любого лазера состоит из оптики, источника энергии и системы управления, то для его проектирования нужны знания из материаловедения, кибернетики и энергетики. В России таких междисциплинарных научных школ нет. Все знания рассредоточены по различным учреждениям, институтам и центрам, задачи которых не объединены общей концепцией развития лазерной техники. В результате все проекты остаются в статусе «недоделанного прототипа».

Есть свежий пример, как 166 ученых из шести материаловедческих институтов под руководством академика А. В. Латышева выполнили за три года свой «уникальный» проект «Квантовые структуры для пост-кремниевой электроники» и остановились на уровне «прототипа» системы охлаждения лазера. Что касается создания самого лазера с новыми свойствами, то ученые предлагают вместо него «схему» или его «оптимальные дизайны», а «доступные, удобные для практического использования и миниатюрные» лазеры, по словам ученых, будут потом, а не сейчас.

Другая группа материаловедов научилась выращивать кристаллы нитрида индия, опять же, для «будущих» лазеров. Красноярские ученые также непонятно для кого предложили «структуру для управления светом», которая повысит эффективность «будущих» фотоприемников, датчиков и лазеров.

По словам наших ученых, никто в мире, кроме них, не умеет воспроизводимо выращивать полупроводниковые структуры с заданными параметрами. Если это так, то кто-то в России должен быть потребителем уникальных «топологических изоляторов» и «структур для управления светом» и проектировать на их основе компактные генераторы и приемники терагерцового диапазона, сенсоры и фотоприемники.

❓Оказывается, что для этого у нас нет проектных сообществ, владеющих методологией проектирования лазеров с новыми функциями и свойствами для промышленных, медицинских и информационных индустрий.

Проблема еще и в том, что избыточная концентрация исследований только на материалах для оптики и электроники оставляет на вторичных позициях разработку алгоритмов управления и компактных источников энергии для лазерных систем. В этих секторах науки исследования вообще никем не координируются. Одна компания («Бюро 1440») ищет и не может найти специалистов для создания терминала лазерной связи между космическими аппаратами, а другая группа из конструкторского бюро МФТИ уже демонстрирует всем «пилотный образец компактного терминала лазерной связи». И те, и другие утверждают, что они первые, хотя первый «терминал лазерной связи» на мачтах, высотных зданиях и на подвижных объектах (космических аппаратах) был запатентован еще в 2001 году (RU 2 217 872 C1).

По нашему мнению, ученым пора отказаться от старого принципа «разделения труда» и определиться с ответственными лидерами научной и проектной школы лазерной индустрии 21-го века.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

#ТехнологическийАудит

⚡️О методике оценки уровня технического совершенства промышленных технологий

Если у нас есть методология проектирования промышленных технологий, то, естественно, должны существовать и объективные методы оценки принятых решений как по уровню качества продукта, так и по уровню рациональности технологий его изготовления.

Оказывается, что в России, да и во всех странах мира, таких методик нет. Более того, количественную оценку совершенства промышленных технологий переработки сырья в продукт никто проводить не требует. Эмоционально мы говорим про «вредность» или «опасность» производства или какой-либо технологической операции. Но для расчета «дозы» вредности или полезности самой технологии у нас нет даже критериев оценки.

Единственным показателем для оценки проекта служит «экономическая эффективность» как соотношение выходного результата к входным затратам. Но, очевидно, отношение к технологии как к «черному ящику» противоречит принципам жизнеобеспечения и заменяет истинные приоритеты развития науки на ложные.

Более того, финансово-экономические параметры слишком статичны, а процедура технической экспертизы проектов давно превратилась в коммерческое мероприятие с участием «независимых экспертов» и размытым критерием «персональной ответственности». По результатам таких «независимых» экспертиз невозможно понять не только уровень совершенства технологии, но и степень ее функциональной устойчивости при внешних воздействиях природного и техногенного характера.

⚡️Эксперты портала «Техносфера, подъем!» сделали попытку заполнить этот пробел и предлагают читателям один из вариантов «Методики оценки уровня технического совершенства промышленных технологий». Ждем анализа, обсуждения, исправления, уточнения и практической апробации.

➡️ Подписаться на канал

❓Кто создает санитарный щит страны?

Мы следим за реализацией разумных предложений от компании «Эфир» по организации региональных систем мониторинга, сбора, транспортировки отходов медицины, ветеринарии, биологии и их утилизации методами плазмохимической деструкции.

Важно, что практически все сегодня осознали: «аукционная» схема передачи этих функций различным исполнителям, во-первых, не гарантирует полное уничтожение источников опасностей, а, во-вторых, порождает массу «черных» и «серых» видов противоправной экономической деятельности.

В Татарстане первыми поняли проблему нарастающего «мусорного» хаоса и уже закупают плазмохимические установки у предприятий корпорации «Роснано». И не надо путать современный образ этой компании с ее негативным «чубайсовским» прошлым.

⚡️По мнению экспертов, созданная специалистами обновленного «Роснано» технология действительно уникальная: в реакторе при температуре не выше 90°С происходит молекулярное разложение до 15 тонн отходов в сутки. Причем структура отходов может быть различной, а отсутствие операций «перебора» и «сортировки» мусора сводит все затраты к минимуму.

Положительное решение государственной экологической экспертизы на проект открывает все двери для организации массового производства плазмохимических установок ПК-200 для размещения их в различных регионах страны. У нас есть информация, что в списке приобретателей технологии не только Татарстан, но и Нижний Новгород, Сочи, Москва с ее областью и даже научно-образовательный центр «Сириус».

По расчетам экспертов, для остановки бесхозяйственного процесса перемещения отходов (на конкурсной основе) из лечебно-профилактических учреждений непонятно куда, требуется не три и не тридцать, а более пяти тысяч плазмохимических установок различной производительности. По сути, такая установка требуется каждой больнице в городах и селах.

И здесь очень ответственную позицию должны продемонстрировать законодатели и руководители регионов страны. Или мы работаем, как говорится, по-взрослому, или продолжаем прислушиваться к жалобам различных экоассоциаций, которые, имея в активе только по три печки для сжигания мусора, убеждают в многочисленных статьях, что являются передовой частью санитарного щита страны, и называют себя «обезвреживателями медотходов».

Время таких «ассоциаций» и «чубайсов» ушло. Настало время ученых, технологов, инженеров и проектантов. Надеемся, что солидарная работа законодателей с производственниками, руководителями регионов и учеными корпорации «Роснано» даст стране самую совершенную систему превращения отходов различного уровня опасности в полезные продукты.

Желаем успехов.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️  Подписаться на канал

❗️Неужели мы когда-нибудь этого дождемся!

То, что делают ученые-материаловеды российских университетов, уже не удивляет, но очень вдохновляет проектное технологическое сообщество. Вопрос касается создания долгожданных механизмов управления структурой и свойствами химических соединений в рамках одной технологической схемы их синтеза.

Наконец-то у технологов появляется техническая возможность на основе одного исходного компонента создавать множество продуктов с разными свойствами. Например, используя на входе только фосфат кальция, мы можем на выходе получать и зубную пасту, и биосовместимую керамику, и косметику, и даже сорбенты для очистки воды от нефтепродуктов и солнцезащитные фильтры. Впечатляет!

Ученые Томского политеха уже доказали, что изменение структуры катализатора позволяет отказаться от вредных растворителей и неорганических окислителей и использовать кислород и воду для переработки целлюлоз, глицерина и фруктозы в множество полезных полимерных, фармацевтических и топливных композиций. Кроме расширения номенклатуры выпускаемой продукции, это еще и сокращение производственных затрат. Процесс производства вообще можно сделать одностадийным и безотходным. Фантастика просто!

Результаты таких исследований дают все основания для проектирования производственных систем 21-го века: компактных, мобильных, безопасных и безотходных. Тем более что потребности в подобных поглотителях загрязняющих веществ огромные. Возможно, из-за отсутствия таких сорбентов на рынке многие проекты по ликвидации разливов нефти в акваториях страны не имеют положительного заключения государственной экологической экспертизы.

Структура технологической схемы производства продуктов на основе гидроксиапатита, кремния, марганца и молибдена получается простой, так как включает минимальный набор оборудования: контейнеры с исходными компонентами, встраиваемые в них дозаторы, резонансно-волновой смеситель, СВЧ-установка или термопечь. Для системы управления процессом и разработки технологического алгоритма проектной команде требуется еще и кибернетик.

Но и этого сегодня мало. Чтобы лабораторная технология вышла на «плато продуктивности», ученым нужен не просто промышленный партнер, а надежный технический инвестор.

⚡️В качестве такого интеллектуального технологического инвестора эксперты нашего портала «Техносфера, подъем!» пока называют Фонд инфраструктурных и образовательных проектов, специалисты которого успешно реализуют на практике все идеи, которые для них генерирует «Платформа университетского технологического предпринимательства».

Ждем от ученых-материаловедов информацию о реализации их научных идей в промышленных технологиях.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

Погрузитесь в мир увлекательных материалов прямо сейчас!

Мы — сообщество молодых проектантов, нацеленное на развитие и совместное участие в создании практичных решений для освоения окружающей среды.

Мы продолжаем информировать вас о последних научных идеях и инновациях российских ученых, инженеров, аспирантов и студентов, а также предоставляем нашу собственную оценку их потенциала для практической реализации в промышленных технологиях и системах производства.

📌 Представляем обновленную систему навигации на нашем канале, которая поможет вам быстро и удобно обнаружить самые полезные публикации.

Жмите на любой хэштег или ссылку и читайте интересные материалы

🖥 Манифест Telegram-канала «Техносфера, подъем!»

#КонцепцииПС21век – говорим о производственных системах 21-го века, о проектных школах, языках проектирования. Обсуждаем, поправляем, уточняем и дополняем!

#ТерминыИопределения – рассказываем о терминах, которые пригодятся для проектирования промышленных технологий и их грамотного использования в любой области пространства.

#ТехнологическийАудит – помогаем сформировать грамотную методику технологического аудита, которая будет востребована на каждом промышленном объекте для избавления от источников затрат, издержек и опасностей.

#ОНаукеиТехнологиях – представляет собой аналитический обзор значимых научных и технических достижений, акцентируя внимание на инновационных проектах и исследованиях с точки зрения самой технологии, осуществляемых российскими учеными.

Также вы всегда можете ознакомиться с нашими материалами в партнерской рубрике журнала об инновациях в России «Стимул» в разделе «Техносфера».

➡️ Подписаться на канал

⚡️Системный подход и отсутствие суетливости

В заголовке — два отличительных признака производственной системы 21-го века, которые обеспечивают ее функциональную устойчивость. Системность ведения любого хозяйства основана на доступности ресурсов окружающего пространства и независимости от внешних угроз. Отсутствие «суетливости» хозяина базируется на его уверенности в собственных силах и игнорировании различных зазывающих лозунгов, типа «догнать и перегнать» конкурентов.

Пример реализации этих двух базовых принципов монопольного хозяйства — производственная система «Синтез-Ока». Технический комплекс этой системы устойчиво функционирует более 80 лет за счет возобновляемых источников исходного сырья (природный газ и атмосферный азот), постоянного увеличения числа полезных потребителей продукции и «мозаичного» технологического процесса, способного к постоянному совершенствованию показателя рациональности. Здесь нет линейной зависимости операций. Получается последовательно-параллельная структура технологического процесса с обратными связями и сенсорными точками мониторинга критически важных параметров. Отсутствие негативных последствий от эксплуатации такой химической технологии подтверждается результатами исследований состояния окружающего природно-климатического ландшафта Черноречья.

Слабо верится, но в России это первая безотходная технология среди всех химических: потери в окружающую среду исходных и конечных продуктов отсутствуют, а на десять тысяч тонн готового продукта получается всего десять кубометров воды, загрязненной аминами. Причем методы регенерации таких «грязных» вод разработаны в России и реализованы даже на предприятиях «Росатома».

Анализируя эту монопольную хозяйственную систему, эксперты увидели еще два важных условия для обеспечения ее устойчивости и успешности.

🔵Первым является собственная научная школа, превращающая производственную систему «Синтез-Ока» в большой технический университет, где и персонал, и руководители — это ученые, реализующие на практике свои «хозяйственные» идеи.

🔵Второе непременное условие для успешности реализации научных идей и технических решений — отказ от западной системы обеспечения устойчивости за счет «банковских кредитов» и переход к созданию инвестструктур с большим интеллектуальным потенциалом. Действенность таких умных инвесторов как, например, «инвестиционное товарищество» «Роснано-Синтез», подтверждена проектом «Монамин». Его реализация началась с научной идеи и выбора рациональных технических решений и завершилась созданием устойчивого производственного комплекса.

⚡️ Мы были уверены, что русская методология проектирования производственных систем 21-го века в России заработает вновь. И мы рады, что это происходит.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал