⚡️О рациональности и полезности материаловедов

В информационном поле появились результаты работы материаловедов четырех университетов страны: НИТУ «МИСиС», МГТУ имени Н. Э. Баумана, СПбГУ и ТПУ (Томск). Наши эксперты оценили их результаты по двум критериям: «полезность продукта» и «рациональность технологии». Получилась достаточно позитивная картина.

💙В «МИСиС» синтезировали «сверхжесткий» материал. Непонятно как, но доказано, что свойства полученного фуллерена с встроенным в его структуру скандием уникальны и пригодятся когда-нибудь для «различных областей науки и отраслей промышленности». При этом используемый способ экстракции фуллерена из угольного концентрата ненадежен и очень затратен. Рациональность такой технологии оценить невозможно, так как ее попросту нет. «Полезность» «сверхжесткого» материала для электроники, оптики или в крайнем случае для абразивного инструмента тоже неизвестна, так как этот материал за весь период исследования его свойств постоянно преподносит сюрпризы и ожидать стабильности характеристик не приходится. Надеемся, ситуация с использованием фуллеренов когда-нибудь прояснится.

💙Ученые СПбГУ, понимая несовершенство химических технологий с использованием кислотных растворителей и синтетических поверхностно-активных веществ, создали технологию изготовления «мицеллярных растворов». Все детали указывают на рациональность применения этой технологии для химического катализа и фармацевтики, а продукт получается не только полезным и выгодным, но и многофункциональным.

💙В МГТУ имени Н. Э. Баумана создали новые составы эпоксидного связующего для полимерной арматуры. Достаточно древняя, но отличная идея успешно реализуется в Чебоксарах. Продукт выходит дешевым, легким и долговечным. Удивляет другое: новый центр проектирования полимерных композиций и химических технологий сформирован в техническом училище. Эффект в том, что «цифровое материаловедение», так же, как и «инфохимия», за счет вычислительных методов удешевляют технологию в разы, делают ее безопасной и позволяют регулировать выходные характеристики продукта. В итоге сфера применения полимерных композиций расширяется от строительной индустрии, авиации и машиностроения до электронной промышленности.

💙Ученым Томского политеха для получения керамического композита с новыми свойствами пришлось комбинировать метод вакуумной термообработки порошков титана, углерода и кремния с методом их плазменного спекания. В принципе, доступность компонентов и чистота технологии очевидна, а свойства нового материала формируют огромную нишу для применения. Ставим большой плюс томской инженерной школе.

В качестве вывода отметим, что подобные результаты материаловедческих исследований и технологические решения позволяют проектанту выходить за пределы типовых проектных решений и создавать рациональные промышленные технологии без негативных последствий для будущих поколений. А это и есть рациональность.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️«ЦЗЮ-Е-ШЭН» означает «разумное развитие»
 
Чтобы окончательно не потерять контроль над мусорной ситуацией, требуется не только соблюдать требования по чистоте в собственном доме, но и привлечь к этому процессу своих соседей. Именно по этой логике начали выстраиваться взаимоотношения ведущих научно-инвестиционных компаний двух стран: России и Китая.

Один из проектов предусматривает использование технологий компании «Эфир» для переработки древесных отходов. Их объем в России исчисляется миллионами кубометров. В основе технологий — грамотно организованный процесс взаимодействия полимерных компонентов древесины с парами воды. Технология рациональна не только потому, что не создает для будущего поколения негативных последствий — она сокращает источники пожарной опасности в регионах. Критерий полезности продукции выполняется за счет производства из одного вида сырья, наряду с топливными бездымными брикетами и металлургическим коксом, биотоплива, биологически активных соединений и даже карбида кремния.

Надо полагать, что совместная проектная работа таких высокоинтеллектуальных инвесторов, как «Роснано» и «Цзюешэн», позволит освоить существующие технологии, а заодно даст импульс для создания более передовых методов, учитывающих природно-климатические особенности регионов России и всех стран Содружества. Кстати, одна из интерпретаций китайских иероглифов «цзю»-«шен» —«разумное развитие», что соответствует и модели поведения новой команды «Роснано».

Современные научные достижения дают все основания для постановки проектных задач на разработку еще более совершенных технологий, которые могут в 10 раз увеличить выход полезной продукции с каждой единицы используемого древесного сырья. При их разработке, во-первых, необходимо ориентироваться на требования «идеальной модели нормального леса», согласно которой не допускается заготовка древесины без определения конкретного потребителя продуктов ее переработки. Во-вторых, надо учесть источники затрат, связанных с зонированием лесных территорий и сложностью логистики на территории России. По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», такие ограничения можно преодолеть за счет создания мобильных и компактных технических комплексов, способных перерабатывать не только опилки лиственницы, но и всю номенклатуру древесных отходов.

⚡️Все эти наши пожелания — на ближайшее будущее. А пока следует отметить, что выход компании «Эфир» на международные проекты является закономерным результатом слаженной работы ученых, технологов, инженеров и инвесторов. Мы гордимся и радуемся вашим успехам.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

❓Научные разработки остаются в «университетских столах»

В Каталоге научных разработок НГТУ представлено более 25 технических решений, устройств и методов в области энергетики и электроники. В основном новации ученых служат для устранения недостатков уже существующих систем электроснабжения. В этом году в список добавлено еще и «устройство для систем электроснабжения с нелинейными нагрузками». Само его название говорит о том, что электроэнергия потребителю поставляется некачественная.

Однако из информации НГТУ непонятно, какие конкретно параметры (из десяти перечисленных в ГОСТ 32144-2013) по качеству электроэнергии обеспечивает такое устройство. Судя по описанию, предлагается нейтрализовать так называемый «фликер», т. е. ощущение неустойчивости зрительного восприятия изображения на светодиодном экране. О том, обеспечивает ли разработанный активно-силовой фильтр другие качественные параметры сети (провал напряжения, прерывание, перенапряжение, колебания, случайные или преднамеренные события и т. п.), авторы не говорят.

Получается, что вот уже почти десять лет все свои усилия новосибирские ученые направляют на устранение негативных последствий, которые «генерируют» энергетические системы 20-го века. И все разработки напрасны. Качество электроэнергии не улучшается. Если даже с большой натяжкой называть то, чем занимаются ученые-энергетики НГТУ, «развитием интеллектуальных алгоритмов управления», то и эта задача не соответствует Программе развития энергетических систем Новосибирской области на 2024–2029 годы, в тексте которой вообще не упоминаются требования ГОСТа по качеству электроэнергии.

Если разработка НГТУ действительно ценная и полезная, то требуется корректировка этой программы и массовая закупка устройств для потребителей. Но это также невозможно: техническая политика в области качества электроэнергии в стране даже не сформирована. Все это в совокупности называется «нерациональные методы хозяйствования».

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», подобные «научные разработки» ученых НГТУ будут оставаться в статусе «нереализованных» еще и потому, что до сих пор не установлена правовая ответственность за поставку некачественной энергии потребителю. А это означает, что качество электроэнергии должен обеспечивать не поставщик, а ее потребитель. Получается, «активно-силовой фильтр» ученых не может быть универсальным для всех, а будет разрабатываться по индивидуальным заказам, что увеличивает его стоимость.

Таким образом, критерии «рациональности» технологии и «полезности» продукта учеными не выполняются.

Может, оставить решение этой задачи отраслевым энергетическим институтам, а Университету лучше заняться собственным функционалом — обучать студентов новым знаниям и прививать им навыки проектирования рационального и полезного вместо умения «чинить» старое?

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

🚀 Курс на инновации: правительство РФ одобрило законопроект для технологического развития

Правительство внесло в Госдуму законопроект, который станет основой для технологического развития экономики России, устраняя разрыв между наукой и промышленностью. Новый документ формирует технологическую политику, направленную на разработку приоритетных технологий и создание инфраструктуры для перспективных инноваций.

💙Поддержка инноваций на всех этапах: от исследований до поставки заказчику.

💙Перезагрузка механизма «права на риск»: компании и инвесторы в случае провала проекта не будут нести ответственность за потерю госсредств.

💙Технологические песочницы: экспериментальные правовые режимы для освоения технологий.

💙Единые подходы и терминология: долгосрочное планирование и координация поддержки технологий.

Законопроект включает два трека освоения технологий:

1. Нацпроекты технологического развития: критические технологии для достижения «технологического суверенитета».
2. Проекты по развитию сквозных технологий: перспективные межотраслевые технологии.

🎯Цель: к 2030 году Россия должна войти в топ-10 стран по объему НИОКР, увеличить долю отечественных высокотехнологичных товаров и валовую добавленную стоимость в обработке.

Эксперты канала «Техносфера, подъем!» считают, что текущая система управления инновациями раздроблена. Разные министерства готовят по очереди свои тексты постановлений о науке, об образовании и вот написали про технологии производственные, что приводит к несогласованности требований, критериев и принципов. Будем надеяться, что новый законопроект поможет объединить усилия и создать триединую систему «наука - образование - производство».

➡️ Подписаться на канал

⚡️В поисках точек соприкосновения науки, бизнеса и университетов

Сегодня в Нижнем Новгороде прошла сессия Центра развития «НОВАЯ ЭРА» на ЦИПР TECH WEEK. В рамках мероприятия эксперты обсудили тему «Университет, наука и бизнес: точки соприкосновения и сотрудничество». Спикеры рассмотрели возможности продвижения и монетизации научных разработок университетов и научно-исследовательских центров.

💡 Основные тезисы доклада Александра Куликова, доктора технических наук, эксперта канала «Техносфера, подъем!»:

1. Существует три точки соприкосновения - пути преодоления барьеров между наукой, бизнесом и университетами:

💚Самореализация: создание возможностей для ученых и студентов воплощать свои идеи в жизнь.
💚Поддержка в выборе траектории развития: помощь в определении наилучших путей развития научных и бизнес-проектов.
💚Сватовство с инвестором: эффективное взаимодействие с инвесторами.

2. Основной задачей является состыковать принципы, критерии и нормы научной работы между этими точками для их эффективного взаимодействия.

3. Необходимо устранить разницу в понятиях и подходах, которая мешает реализации умных идей стартапов.

4. Для практической реализации технических решений нужна новая методология, поэтому мы выступаем за введение такого предмета, как проектология в университетах.

5. На выходе продукт должен быть полезен. Технология производства должна быть рациональной, без негативных последствий для будущих поколений.

⚡️ В ходе дискуссии было ясно обозначено, что успешное взаимодействие науки, бизнеса и университетов возможно только при наличии единой системы подходов и методологий. Введение проектологии и устранение барьеров позволит максимально эффективно использовать потенциал научных разработок, превращая их в востребованные и полезные продукты.

➡️ Подписаться на канал

⚡️Если мы хотим, чтобы наука, образование и промышленность в России работали как единый взаимоувязанный национальный комплекс, то надо учитывать, что на наших глазах происходит смена научно-технических поколений с формированием совершенно иной «экономики знаний», со своими правилами взаимодействия на рынке и нормами ведения хозяйства (бизнеса). Чтобы в вихре этих перемен научные разработки студентов не оставались «в столе» университетов, сперва нужно разобраться с существующим порядком генерации новых знаний.

Суть вопроса прояснится, если так называемые «научные разработки» студента рассматривать как одноразовый «полуфабрикат», оформленный в виде статьи или патента, стартапа и т.д. в соответствии с требованиями ВАК или научных фондов-грантодателей. Все эти устаревшие требования перекрывают тягу ученых к взаимодействию с производственными системами, завлекая их одноразовыми грантами и глянцевыми патентами.

Индустриям же вместо научных статей и стартапов нужны конкретные технические решения, которые либо придают объекту новые свойства, либо снижают затраты, издержки и опасности промышленных технологий.

Вместо того, чтобы ставить ученым конкретные задачи для совместного решения насущных вопросов развития технологий, промышленные индустрии закрылись множественными «заборами» и пытаются своими силами освободиться от накопленных технических и сырьевых патологий. Исключений не много: прежде всего речь о таких высокотехнологичных секторах, как ИТ, биотех и некоторые другие.

Это не позволяет переориентировать финансовые вложения с поддержания устаревших технологий на формирование безопасных и безотходных методов переработки сырья, о наличии которых докладывают студенты на ежегодных научных конференциях. Оказывается, сборники таких докладов, научные статьи, патенты и другие «научные разработки» студентов мало кто читает. Такое игнорирование научного труда может показаться даже оскорбительным.

Сложившаяся ситуация деструктивно влияет на мотивацию Инвесторов и Заказчиков. Без взаимодействия с научными школами Университетов они вынуждены работать по старинке с проектными структурами, которые способны только копировать и тиражировать то, что уже создано другими.

Для исправления ситуации предлагается восстановить русскую проектную и инженерную школу, которые с момента своего образования всегда принципиально основывались на единстве триады «образование — наука — промышленность» при ведущей роли ее промышленной компоненты.

У каждого из нас есть собственные варианты решений этой проблемы. Предлагается рассмотреть и оценить еще три встречных шага промышленности, науки и образования.

Подробнее читайте в журнале "Стимул"

➡️ Подписаться на канал

⚡️Нам нужны не только сплавы, но и чистые технологии литья

Сегодня материаловеды трех университетов России представили возможность оценить их научные результаты по критериям полезности продукта и рациональности технологий его изготовления.

💚В Санкт-Петербургском государственном университете улучшили «ударопрочность» нержавеющей стали за счет «газодинамического холодного напыления и последующей лазерной обработки». Как, зачем и для кого повышают «коэффициент сохранения прочности» методом легирования стали, ученые не говорят, но заявляют, что их результаты «послужат развитию фундаментальной механики» и «разработке фундаментальных основ создания нормативов и стандартов…». Неужели эти цели являются для ученых главными в жизни?

💚В Новосибирском государственном техническом университете разработали метод армирования титана частицами бора с использованием лазера. По сути, такой «принтерный» метод делает установку мобильной и компактной, что позволяет менять уровень прочности конструкции в любой заданной точке поверхности. Браво! Теперь это техническое решение надо отдать промышленному партнеру и продолжить генерацию новых идей.

💚Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) помогли своему промышленному партнеру решить вопросы стабильности прочностных характеристик никелевых сплавов для турбонасосных агрегатов за счет мелкодисперсных порошков.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», два последних технических решения ученых связаны с литейными технологиями, которые остаются на промышленных предприятиях недоделанными и недодуманными. Пора сделать их чистыми, с автоматизированной системой контроля и управления режимами. У ученых есть потенциал для разработки не только сплавов с новыми свойствами, но и рациональных решений по превращению литейных цехов в энергоэффективные, безопасные и многофункциональные производственные участки, которые смогут перерабатывать значительное количество образующихся металлосодержащих отходов: аспирационных пылей, шламов, окалины, металлургических шлаков и т. п.

Очевидно, что модернизация сегодня необходима не только из экономического интереса в снижении затрат, но и для разумной целесообразности перехода на методы литья, не генерирующие негативные последствия для будущих поколений.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

Переосмысливая производство

27 мая прошел круглый стол «Новая мировая экологическая повестка» в рамках финансово-экономического форума БРИКС. На мероприятии эксперты обсудили актуальные климатические проблемы и предложили новые подходы к проектированию производственных систем, направленные на минимизацию экологического следа.

В центре доклада эксперта канала «Техносфера, подъем!» Александра Куликова была идея создания новой науки — проектологии. Эта дисциплина впитывает в себя более 120 наук. В ее основе русская методология проектирования производственных систем 21 века. Сегодня это не просто «завод», а технический комплекс, гармонично вписываемый в различные области окружающего нас пространства. От ученых требуются научно обоснованные концепции освоения космического, атмосферного, земного, водного и подводного пространств, а не просто «климатические прогнозы». Именно такие концепции позволяют сформировать нормы, критерии и ограничения для Проектанта новых производственных систем.

Александр Куликов подчеркнул необходимость создания новых концепций и формирования чётких норм, критериев и принципов для проектирования. Академия наук должна активно участвовать в этом процессе, чтобы освоить и внедрить передовые технологии.

Два главных принципа проектологии:

💚Полезность продукта: продукция должна приносить реальную пользу обществу.
💚Рациональность технологии: технологии производства должны быть эффективными и не генерировать негативных последствий для будущих поколений.

Таким образом, новый подход к проектированию производственных систем должен учитывать современные экологические требования и стремиться к созданию устойчивых и эффективных технологий. Эти технологии должны удовлетворять текущие потребности, заботясь о будущем нашей планеты. Переосмысление производственных систем через призму проектологии — это шаг к гармоничному развитию, где экономика, наука и рациональные технологии идут рука об руку.

➡️ Подписаться на канал

#КонцепцииПС21век

❓Что для нас означает «окружающее пространство»?

Любой проектируемый инженером технический комплекс должен гармонично встраиваться в заданную область окружающего пространства: самолет — в атмосферу, спутник — в космос, подводная лодка — под воду и т.д. Однако вместо того, чтобы разместить завод у источника сырья и энергии, мы почему-то строим его на берегу реки. Видимо, только для того, чтобы легче было освободиться от отходов производства. Глупо, нерационально, но экономично и быстро. Более того, это не только не по-хозяйски, но и еще и неустойчиво, т. е. имеет свойство неожиданно ломаться, взрываться и падать, а после того, как становится никому не нужным, превращается в «космический мусор», «металлолом» или просто в «опасный объект».

Финансовая система очень хорошо научилась пользоваться такой бестолковостью инженера, паразитируя на созданных по модели «черного ящика» производственных системах. Получается быстрая прибыль для себя любимого сегодня и длинный негатив для будущих поколений. История фабрично-заводского строительства 19-20-х веков подтверждает наш прежний тезис о том, что всё у нас «не доделано» и «не додумано», не гармонично.

Это результат навязанного религиозного учения о том, что «чем больше у тебя денег сегодня, тем ты ближе к Богу». Христианское же понимание гармонии продиктовано не только задачей получения удовольствия и прибыли сегодня для себя, но и желанием сохранить все энергетические, материальные и информационные потоки для будущих поколений. Оказывается, этому не учат в школах и университетах. Науки о системах управления (кибернетика), о материалах (материаловедение) и о энергии (физика с химией) разделены на сотни формул и теорий, что не формирует у школьника и студента образа безопасной для пространства технической системы.

Почитайте англосаксов. Даже они начинают понимать, что дарвиновский принцип «борьбы видов» ведет в тупик, а не к эволюции. Вся сотканная на «бабочках» эволюционная теория служила только лишь научным обоснованием для жесткого захвата пространства, а не его умного освоения.

В России со времен ботаника М. А. Максимовича движущей силой эволюции считалась не межвидовая борьба, а условия и параметры окружающего пространства. Реальная причина изменений и в природе, и в человеке, и в животных организмах была связана с изменением параметров окружающей среды. Это доказали Николай Северцов и Андрей Бекетов еще в 19-м веке. Именно наша, русская наука обосновывает не «революционные наскоки», а «технологические прорывы». Это надо знать и осознать, чтобы использовать во благо всех. А студентов до сих пор не учат даже истории русской науки, и инженеры продолжают проектировать «хозспособом», опираясь на опыт предыдущих поколений. Об этом наглядно говорится на портале Чадаева. Действительно, если ты «создал» беспилотник, будь добр, додумай все до конца и создай свою собственную технологию изготовления всех его элементов. Пока же мы умеем только копировать и покупать, не создавая новое.

Для творческого процесса инженера нам нужны еще и те ученые, которые не только ставят под сомнение набор принципов и постулатов «квантовой механики», модель которой нам настойчиво навязывают уже более ста лет, но и предлагают новую модель Природы, более понятную, более убедительную и более достоверную. И хочется надеяться, что нашим ученым наконец-то удалось обосновать и экспериментально объяснить физические процессы в окружающей среде и даже выявить ее количественные закономерности и параметры. Все это стоит прочесть и осознать. После этого можно обсуждать конкретные проектные задачи и учиться правильно проектировать технические объекты и грамотно их размещать во всех областях окружающего нас пространства.

➡️ Подписаться на канал

⚡️О чистой физике вместо грязной химии

Информацию о том, что в Санкт-Петербурге разработали «метод получения экологичного топлива из природного газа» с помощью лазера, повторяют ежегодно. Конечно же, заманчиво, перекачивая по трубам метан, на выходе в газовой горелке сжигать чистый водород. Но, видимо, идея так и останется в статусе пионерского «стартапа» и лабораторной методики.

Дело в том, что, даже несмотря на наличие в стране концепции развития водородной энергетики и первые стандарты по нормам безопасной эксплуатации энергоустановок, водородная энергетика останется рекламной картинкой до тех пор, пока не будут разработаны технические решения для получения дешевого водорода. В Природе такое решение нашли термиты, перерабатывая нашу макулатуру. Человек сделал первый шаг к дешевому водороду, включив легкий газ в общероссийский классификатор полезных ископаемых. Таким образом, водород становится не вторичным энергоресурсом, а добываемым. Значит, от ученых сегодня требуются доступные методы улавливания водорода в атмосфере, под водой, под землей и в космосе, а также надежные способы его очистки.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», в разработке студентов и аспирантов передовой инженерной школы Санкт-Петербургского государственного университета есть еще одна важная особенность: электромагнитное воздействие на химическое соединение. Именно по этой причине эксперименты с лазером требуется продолжать.

Главной задачей ученых (вместо умирающей гипотезы «углеродного следа») должно стать грамотное формирование требований технических заданий на разработку безопасных, безотходных и одностадийных технологий переработки сырья за счет электромагнитного излучения различных диапазонов. Уже подтверждено, что за счет целенаправленного электромагнитного воздействия терагерцовой частоты на химические соединения связи между элементами не разрываются, а удлиняются или укорачиваются, что придает веществам совсем иные свойства. Таким образом, вместо хорошо освоенной «химии» получения водородсодержащих компонентов, мы можем использовать совершенно чистые физические методы преобразования одного вещества в другое.

Это огромное поле для исследований, и оно еще никем не занято. Такие работы со времен И.В. Курчатова относятся к исследованиям очень высокого уровня. Чтобы подобрать нужную частоту воздействия на химические связи, требуются методики, модели, способы анализа и измерительные приборы. В новых, еще до конца не понятых процессах, важнейшее значение имеет не абсолютная величина энергии, а способ передачи энергии реагирующей системе. В принципе, в результате действия электромагнитного излучения различных диапазонов может оказаться так, что для придания метану свойств водорода вообще не потребуется процесс пиролиза.

А это как раз то, что нужно для реанимации стратегических водородных проектов, которые остаются законсервированными из-за слишком высокой цены водорода, получаемого методами пиролиза или электролиза.

Желаем успехов.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

❓Как инженеры решили утилизировать китайские аккумуляторы

У нас есть информация, что ученые АО «Гиредмет имени Н. П. Сажина» и АО «ВНИИХТ имени Б. Н. Ласкорина» разработали технологию по извлечению карбоната лития, сульфата кобальта и никеля из отработанных литий-ионных аккумуляторов. Сообщается, что технологические решения готовы к внедрению в промышленном масштабе «на заказ сторонних клиентов».

Таким образом, вместо полноценной технологии утилизации китайских литиевых аккумуляторов инженеры-химики создали методику извлечения ценных металлов из катодных и анодных материалов, доля которых в массе аккумулятора не превышает 20%. Получается, что остальные элементы аккумуляторов (а их более десятка) массой более 150 кг остаются у «стороннего клиента» невостребованными.

Очевидно, что отправлять на свалку более 50 кг стали, алюминия, меди и графита невыгодно, и каким-то образом эти материалы могут и должны быть использованы еще не раз. Непонятно, что делать с электролитом (этил, фосфор, фтор), полиэтиленом, полипропиленом, тетрафталатом и гликолем. Можно ли повторно использовать электронные компоненты (а это более одного килограмма микросхем), также не сообщается. В предложенной технологии отсутствуют операции разборки батарей до уровня модулей, дробления, измельчения, химической переработки и повторной сборки. Еще стоит учесть, что кроме литий-ионных батарей мы приобретаем и натрий-ионные аккумуляторы, а там совершенно иная рецептура катодного материала.

Будем считать, что это первый и явно не рациональный технологический процесс химиков «Росатома», так как при его эксплуатации ожидается множество негативных последствий.

Теперь об экономической пользе. Разработанный процесс извлечения лития, кобальта и никеля включает в себя 88 стадий очистки. Сколько этот процесс длится по времени, авторы не сообщают. Если часа три, то получается, что технология не нова и копирует используемую американской компанией ABTC. Кроме того, она требует какого-то «специального экстракционного оборудования». Поэтому в совокупности говорить о снижении себестоимости получения редких металлов по такой технологии или о меньшей цене аккумулятора на их основе явно не приходится. Значит, вместо экономики замкнутого цикла у нас опять получается линейная, когда легче бросить всю батарею в печь и купить новую у китайцев.

⚡️ По мнению экспертов нашего портала «Техносфера, подъем!», прежде, чем что-то разрабатывать, требуется освоить методологию проектирования русских ученых. В нашем случае при разработке методов рециклинга материалов литиевой батареи изобретатели, во-первых, не установили прямую связь с технологиями изготовления каждого ее составного элемента, а во-вторых, не соблюли принцип баланса, когда производительность технологии переработки батарей должна соответствовать производительности технологии их изготовления. Только такое взаимодействие позволяет получать бесконечную прибыль, не тратя впустую ресурсы.

Желаем ученым и технологам новых успехов в их совместной работе при решении этих сложнейших производственных вопросов.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

📚 Телеграмм-канал «Техносфера, подъем!» открывает двери в новые порталы о науке и технологиях для всех любопытных и любознательных исследователей. В комплексе получается достаточно обширная информация о новом, еще неизведанном, полезном и рациональном. Очень удобно, все в одной папке.

Переходите по ссылке и читайте все то, чего еще нет в учебниках.

➡️ Подписаться на канал

#КонцепцииПС21век

⚡️О «беспризорных» производственных системах

В нашей рубрике «Производственные системы 21-го века» представлен для обсуждения свежий материал доктора технических наук Александра Куликова о сформированных еще в 20-м веке схемах управления производственными системами. Возможно, что такой взгляд еще раз подтверждает выводы ученого Дмитрия Каталевского о причинах появления в современном экономическом бизнес-пространстве «беспризорных» производственных систем. Зная эти причины, можно вовремя очнуться и не допустить бесхозности в своем хозяйстве.

➡️ Подписаться на канал

⚡️ В Перми нет «заборов» между наукой, промышленностью и образованием

Ученые Перми активно взялись за улучшение старых технологий в отрасли двигателестроения. Только за прошедший месяц они сообщили о шести новациях в методах пайки металлов, наплавки деталей, литья заготовок для силовых установок и даже предложили состав для безотходной мойки оборудования. В основе многих разработок — четкие математические расчеты и моделирование процессов, что позволяет сначала выявить истинные причины брака, высоких затрат, издержек и опасностей, а уже после этого находить рациональные технические решения. Это уже методология, и она правильная.

💙Например, если раньше материаловеды считали тугоплавкие карбонитриды в жаропрочных сплавах вредными, то сегодня ученые утверждают, что добавка такого модификатора стабилизирует механические свойства деталей и повышает показатели их прочности на 10%, а ударную вязкость — аж на 30%. Главное, что на основе модели создан выверенный до секунд алгоритм перемешивания компонентов, их прессования и плавления при разных температурах.

💙Заслугой пермских ученых является и расчетная модель изготовления лопаток газотурбинных двигателей. Она дает возможность вообще исключить затратные ручные трудоемкие операции механической обработки каждой лопатки за счет регулирования только толщины штампа.

💙Уникальной получилась и динамическая модель процесса плазменной наплавки с использованием подогреваемой проволоки. Оказалось, зная теплофизические характеристики каждого слоя металлической композиции, можно заранее оценивать геометрию шва, термические циклы наплавки и регулировать технологические режимы. Универсальность результатов моделирования дает возможность разобраться с конструкцией самого плазмотрона для увеличения КПД технологического процесса.

💙Несомненно, полезными и рациональными являются также и разработанные пермскими студентами специальные моющие средства, которые позволяют полностью заменить покупаемые за рубежом легковоспламеняющиеся жидкости. Это единственный продукт, при разработке которого не использовались методы математического моделирования. Но самое интересное, что исходным сырьем для получения нового сорбента могут быть техническая вода предприятий, отработанное растительное масло и животные жиры, а области его применения распространяются не только на металлообработку, но на пожаротушение и сбор разливов нефтепродуктов. Это, конечно же, шедевр научной мысли. Вопрос состоит в том, чтобы пермские ученые не жадничали и сделали технологию этого уникального продукта доступной для всех.

Получается, исследователи из Перми ратуют не просто за «высокотехнологичное производство», а формируют его новую технологическую культуру.

Огромное вам спасибо.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

Уважаемые друзья, дорогие наши читатели!

Поздравляем всех с Днем России. Этот праздник создан для того, чтобы еще раз сказать о нашей великой стране, ее мощи, доброте и величии ее целей. Их всего у нас три: вырастить, облагородить и защитить.

Иные нам предлагают заменить эти благородные цели на более легкие: срубить, изуродовать и сделать нас равнодушными друг к другу.

Сегодня именно на этом поле целей жизни идет борьба. Главное в этой борьбе не поддаваться лукавому, не повернуть назад, не отступить.

В России нам простят все, кроме нашей слабости. Таково правило жизни в этом огромном жизненном пространстве, с юга ограниченным «осью Воейкова», с запада - «нулевой изотермой января», а с севера и востока – водными потоками.

Поэтому мы никогда не отступаем и не поворачиваем обратно, не дойдя до цели. Нам здесь жить, трудиться, радоваться и восхищаться.

➡️ Подписаться на канал

⚡️ Общепризнано, что в последней трети XX века промышленность СССР значительно уступала странам Запада (и прежде всего США) в разработке вычислительной техники. Это стало решающим фактором в общем отставании Советского Союза и социалистического лагеря в технологических инновациях и в конечном усилении неэффективности социалистической экономики.

Важным решением, по сути, заложившим такое отставание, стал принципиальный выбор в пользу копирования технологических решений концерна IBM при производстве отечественных вычислительных машин, сделанный на рубеже 1960-х и 70-х гг. Хотя решение воспроизводить серийные образцы зарубежных технологий кажется заведомо ошибочным (особенно с учетом, что в СССР имелись разнообразные оригинальные разработки вычислительной техники), следует понимать, что сделано оно было не произвольно. Сделавшие такой выбор руководствовались определенным расчетом и имели доводы в пользу перехода от собственных разработок к технологическим заимствованиям.

Более предметно увидеть, как советские управленцы приходили к подобному решению, можно, в частности, по хранящимся в Государственном архиве Российской Федерации материалам проверки выполнения постановлений правительства и ЦК КПСС о разработке и внедрении в производство полупроводниковых ЭВМ, начатой в 1965 г. Комитетом партийно-государственного контроля.

Подробнее читайте в журнале "Стимул"

➡️ Подписаться на канал

❓Смогут ли родококки очистить озеро Имандра?

Так как механические, физические и химические методы очистки технических вод от тяжелых металлов технологически сложны и финансово затратны, то ученые начинают предлагать биологические. Таких методов уже более десятка, но и там оказывается море проблем. Например, если использование растений, водорослей и грибов требует их последующей утилизации и изоляции от пищевой цепочки, то бактерии — очень избирательные, неустойчивые и могут быть патогенными для живых систем.

В этом году пермские биологи показали, что есть еще совершенно новый вариант очистки на основе комбинации микробов и древесных отходов. Оказывается, «смесь» доступных древесных опилок с микроорганизмами способна выделить из сточных вод промышленных объектов почти 100% кадмия, кобальта, меди, никеля, свинца и цинка. Но пока результаты очистки модельных составов сточных вод с промышленных предприятий Мурманска, Перми и Уфы носят лишь научный характер, а практических вариантов применения этой комбинации никто не предлагает.

Вызывает настороженность использование для «очистных работ» до конца не исследованного микроорганизма из семейства родококков, который может быть не только «бактериальным фильтром» нефтегазоносных районов, но и возбудителем инфекционных заболеваний. Риск интродукции такой бактерии из природной среды в техногенную до сих пор не определен.

Ученые-биологи подсчитали, что для выделения тяжелых металлов из 1,0 м3 сточной воды необходимо 14 суток и 50 г носителя этого микроба. Получается, что для очистки, например, сотни тысяч кубометров сточных вод, ежегодно на протяжении 50 лет поступающих с трех предприятий горно-металлургического комплекса в озеро Имандра на Кольском полуострове, потребуется строить еще одно для массового производства «иммобилизованных биокатализаторов» на основе древесных опилок. Неужели подобные «бактериально-опилочные» заводы придется возводить при каждом горно-обогатительном комбинате? Так не пойдет. Это не по-хозяйски.

В этой связи возникает вопрос к биологам: кто им ставит такие исследовательские задачи? Должен же быть ответственный заказчик этих работ, который формирует техническое задание, требования к технологическому процессу и т.д. В основе любого технического задания должны быть два условия: полезность продукта и рациональность технологии. Если ученые создали метод, не оказывающий негативных последствий на будущее поколение, то заказчик просто обязан привлечь инвестора для его реализации.

⚡️ По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», важнейшую задачу превращения производственных отходов старых промышленных объектов в ресурс их развития ученые должны решать не в одиночку и не за разовые «гранты», а в составе проектного технологического сообщества и в рамках долгосрочных инвестиционных программ развития.

Желаем удачи.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️О проекте «Прорыв» должны знать все

Практика показывает, что сколько бы мы ни тратили ресурсов на процесс «обеспечения промышленной безопасности» объекта, в его структуре все равно остаются проектные источники опасности, которые генерируют еще большие затраты. Так не по-хозяйски и бестолково в России до сих пор «работает» концепция «приемлемого риска», основанная на теореме монаха Байеса, на догадках и предположениях, ограничивая нас вероятностными (а не количественными) методами анализа.

В 2015 году российские ученые теоретически обосновали совершенно иную концепцию обеспечения безопасности, которая практически дает возможность проектировать безопасные технические комплексы и не обрекать на страдания одно поколение во имя других. Принципиальный акцент на технические средства избежания опасности (а не ее сохранение органами надзора) дает основание рассматривать теорию опасных систем В. И. Рачкова как фундамент современных концепций безопасности.

Сегодня эта рациональная теория безопасности является реальной движущей силой технологической платформы «Прорыв», где создается безопасная и безотходная энергосистема, обладающая к тому же свойствами компактности и мобильности.

Аналогов проекту «Прорыв» в мире нет. Как говорится, обогнали всех, никого не догоняя. Важно, что проект формирует иную культуру проектирования технологий, которая нацеливает инженера на исключение конкретных источников опасности в системе, а не на достижение некой ее идеальной безопасности. Например, в этом году инженеры, вместо многоступенчатого метода «жидкостной экстракции» внедрили установку одностадийной очистки отработанного топлива для его повторного использования.

Получается, проектируемые в рамках «Прорыва» производственные системы и энергетические машины не создают негативных последствий для будущих поколений, но повышают ответственность ученых и инженеров нашего времени. Именно такие рациональные производственные системы нам и нужны сегодня. Во-первых, используя природные принципы рециклинга, они в принципе не могут изменять естественный баланс природно-климатического ландшафта, а во-вторых, сокращают до минимума производственные затраты.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», отраслевой проект «Прорыв» имеет все основания приобрести статус межотраслевого, так как потребность в функциональной устойчивости, безопасности, автономности и ресурсной независимости существует не только в атомной энергетике, но и в металлургии, химии, электротехнике, приборостроении и даже в новых технологиях машиностроения.

Мы уверены, что так и будет.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

❓ Зачем нам литий, если есть натрий?

Информация о том, что студенты многих вузов страны активно участвуют в разработке конструкций аккумуляторных батарей, всегда радует. Ведь тем самым, по логике, студент учится творить новое, полезное и рациональное. Однако, вникая в содержание исследований, убеждаешься, что это не так. Оказывается, их тематика ограничивается только методологией копирования чьих-то идей и технических решений.

Например, если китайские ученые, создав литиевую ячейку с рекордной удельной емкостью в 711,3 ватт-часа на килограмм, понимают, что одного этого параметра недостаточно для производства, то студенты МЭИ, копируя ту же структуру ячейки и получив в два раза меньшее значение этого параметра, несут свой недоделанный продукт сразу на выставку вертолетов. Спрашивается, это кому-то нужно? Мы весь 20-й век также все что-то копировали и масштабировали. Может, пора учить студентов творить и созидать по своей, русской методологии проектирования продуктов с новыми свойствами и технологиями мирового уровня?

Почему-то при многомиллионной номенклатуре исходных материалов нам необходимо зацикливаться только на литий-ионных аккумуляторах, которые эксплуатируются с 90-х годов прошлого века, и создали их не мы и не наши студенты. Очевидно, что если в стране нет месторождений лития, то мы изначально ставим себя в сырьевую зависимость от других, не понимая сложности и динамику спекулятивного рынка «батарейных» металлов. Тем более инвесторы и геологи прогнозируют, что при сохранении темпа производства электрических и гибридных транспортных средств с использованием технологии литиевых батарей известные в настоящее время запасы лития в 12 странах будут исчерпаны всего за несколько лет. При этом не все эти запасы пригодны для производства аккумуляторов из-за примесей.

В альтернативу литию уже создано огромное количество инновационных разновидностей структур аккумуляторных ячеек, анодных и катодных материалов. Есть даже батареи на основе алюминия и тонких слоев графена. Огромная перспектива и у дешевых катодов на основе органических молекул. Студентам никто не мешает сосредоточиться в своих исследованиях и на натриевых электролитах: доступно, дешево и рационально. Тем более что в России металлический натрий в Саратове начинают производить в промышленных масштабах. Как ни странно, но система искусственного интеллекта выбрала именно этот элемент взамен литиевого из более 20,0 млн соединений — производных традиционных электролитов.

⚡️ Понятно, что разрабатывать и проектировать продукты и технологии под копирку является делом более легким, но, как показывает практика, неблагодарным и вредным. Сегодня нам нужна не серия бесполезных исследований для постепенных улучшений чужих стареющих конструкций, а собственные новаторские решения, которыми будут гордиться наши следующие поколения.

И у нас получится это сделать.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️ Бесполезные дроны пермских студентов

Сегодня из всего множества интересных задач тема дронов увлекает нас больше всего. Простота и доступность такого технического комплекса для выполнения задач «раба», «воина» или «друга» в том, что в нем всего три базовых элемента: материалы, двигатели и алгоритм управления функциями. Последний остается наиболее слабым звеном — он целиком подчинен человеку с его непредсказуемым поведением.

Если по материалам и движителям вопросов у проектанта пока нет, то решение проблемы управления по принципу «взлетел и все сделал сам» практически не спонсируется. В основном все уповают на обучение, опыт, чутье и удачу оператора, который должен вовремя включить или выключить ту или иную функцию. Но из-за удаленности машины от человека его мозг лишается огромного блока сенсорной информации. Он не слышит звук двигателя, не чувствует его вибрации, турбулентности встречного потока воды или воздуха, поэтому все информационные сигналы идут с задержкой по времени. Принимаемые человеком в таких условиях решения всегда будут казаться ему единственно верными, но в действительности будут неточными, а иногда даже бесполезными.

Это говорит о том, что в системе «дрон-оператор» есть постоянный источник затрат и опасностей, который требуется нейтрализовать. Никто, кроме психологов, этой проблемой толком не занимается, да и методологии ее решения до сих пор нет. Оператор в этой схеме управления не является ни «пилотом», ни «геймером», а помехой, так как непростое для него решение о включении или выключении реле на «сброс», «полив», «съемку» или другие функции дрона решается программированием алгоритма. Это дешевле, проще и надежнее.

Пермские студенты эту проблему, видимо, тоже понимают, но откладывают ее решение на потом, вкладывая свои усилия в «точечное земледелие». Там ошибки оператора не так страшны, как на поле боя, автомобильной трассе или в горящем лесу, где новые решения в области устойчивого адаптивного управления функциями беспилотной машины нужны в первую очередь. По своей сути, то, что студенты предложили повысить на «20% урожайность посевов» с помощью дрона, который летает на высоте шесть тысяч метров — это не новация, а простое баловство. Ведь в агросекторе уже года три успешно эксплуатируются несколько сотен дронов, опыт которых надо использовать не для копирования, а для постановки новых задач и разработки новых решений. Тем более что другая группа пермских студентов уже разработала способ повышения урожайности редиса и шпината без использования дронов, на основе оптолептических данных.

⚡️ Эксперты портала «Техносфера, подъем!» делают вывод, что в наших университетах до сих пор нет постоянно обновляемой библиотеки задач, которые должны решать студенты за период своего обучения. Именно отсутствие информации о том, что уже сделано в мире и что надо сделать конкретно для страны, является одной из причин разрыва связи науки, образования и производства.

Желаем студентам научиться правильно хозяйствовать в своей стране.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал