Успех коллективу обеспечили высокая результативность в научной, научно-технической и инновационной деятельности. Выполняя госпрограммы и хозяйственные договоры, институт внес вклад в развитие машиностроения, нефтедобывающей промышленности, строительства, приборостроения, коммунального хозяйства. Помогал предприятиям реализовывать инновационные проекты, внедрять импортозамещающие материалы, создавать новую продукцию. Исследования ученых института по разработке цифровых двойников механических систем вошли в десятку наиболее значимых результатов Академии наук в области фундаментальных и прикладных исследований за 2020 год. Многие сотрудники удостоены персональных наград и поощрений. Радуют успехами и молодые ученые: в копилке их достижений – стипендия и грант Президента, грант Академии наук, победа в финале конкурса инновационных проектов «100 идей для Беларуси».
Наука и экономика
Мировое производство полимеров в метрах кубических превышает выпуск всех металлов вместе взятых. Можно сказать, что железный век закончился. Уже сегодня современная авиакосмическая техника на 75 процентов состоит из полимерных композитов.
Директор Института механики металлополимерных систем имени В. А. Белого, профессор Андрей Григорьев: наука превратилась в отрасль экономики и оказывает на нее значительное влияние. Фото автора
В чистом виде полимеры из-за довольно низких исходных свойств используются редко – только в виде смесей с различными модификаторами. Взаимодействием полимерной матрицы с модификаторами можно управлять, точно настраивая материал под конкретные задачи, стойкость к агрессивным средам. Задача ученых – улучшать функциональность материалов, достигать необходимой прочности и других физических свойств, которые в том числе могли бы заменить металл, потому что более технологичны, легче и проще утилизируются.
– Стоит отметить, что в нашей стране производство и переработка полимерных материалов является крупной отраслью промышленности, – говорит директор Института механики металлополимерных систем имени В. А. Белого, профессор Андрей Григорьев. – А наука превратилась в отрасль экономики и оказывает на нее значительное влияние. Наши производственная и научная деятельность находятся в плотном взаимодействии. И это кропотливая и продолжительная работа. К примеру, разработка принципиально нового подхода к созданию материала может занимать 7–10 лет.
Сначала проводятся лабораторные эксперименты, потом отлаживается производство технологии, выпускаются небольшие партии продукции – у института есть небольшая, но мощная производственная площадка. К слову, в этом году приобрели уникальное оборудование для изготовления трехметрового полимерного листа.
Есть проблемы, но есть и решения!
Все достижения института сложно перечислить, остановимся лишь на некоторых. Гомельские ученые могут делать полимерные материалы менее токсичными, огнестойкими и бездымными, шумоизоляционными, менять их свойства в широких пределах и тем самым заменять более дефицитные материалы.
На базе материалов, которые выпускаются в нашей стране, сотрудники института создали аналоги импортных изделий, но с улучшенными характеристиками. Это полимерные пневматические трубки, которые используются в тракторах МТЗ, элементы топливной системы из полимеров, которые в том числе закупает завод ВАЗ. Институт выпускает материалы для тормозных систем. Одна из последних разработок связана с управлением подъемом и опусканием оборудования весом до 250 тонн на буровых вышках. В тормозах лебедок бурильного оборудования раньше использовали итальянские накладки, а сейчас – наши.
В условиях ограничений, связанных с ковидом, Беларусь столкнулась с дефицитом ресурсов – базовых компонентов, из которых изготавливают композиционные материалы. Институту удалось решить эту проблему путем импортозамещения, что позволило нарастить объемы хозяйственной деятельности.
Главные партнеры – предприятия концерна «Белнефтехим». Плотное сотрудничество налажено с БМЗ, группой компаний «Салео». По поручению Президента продолжаются работы по организации производства пластиковых лыж. Реализованы проекты с Белорусской железной дорогой: разработан уникальный материал для верхнего строения железнодорожных путей скоростных трасс.
Экспортные поставки полимерных композиционных материалов и изделий из них осуществлялись на предприятия России, реализованы контракты с Китаем.
Вторичная переработка
Говоря о полимерах, нельзя не остановиться на вопросах экологии. В институте есть отдел, который занимается изучением проблем их вторичной переработки. Как известно, полимерные материалы химически стойкие: тот же полиэтилен разрушится через сто лет. Почти половина полимеров используется в качестве упаковки, а значит срок их службы довольно короткий. При этом полимеры очень трудно разделить по типам и переработать, как металлолом. Многие полимеры нельзя смешивать, и они трудноотличимы по внешнему виду.
– Но выход найден, и в этом году одна из перспективных разработок института связна с темой мусора, – рассказывает Андрей Григорьев. – Мы создали технологию, которая позволяет, не сортируя полимерные отходы и не отмывая, перерабатывать их определенным образом и получать изделия – георешетки или быстросменную плитку. Она довольно прочная и универсальная: подойдет для обустройства дорог, животноводческих комплексов и ферм, дач. Мы уже начали производство этих плит, и они пользуются спросом.
Перспективное и важное направление – зеленые технологии. Гомельские ученые создали несколько составов смазочных материалов, которые могут использоваться как более экологичные аналоги индустриальных масел и применяться в частности на железной дороге.
Лаборатория в подарок
Институт широко сотрудничает с научным сообществом многих европейских и азиатских стран. В 2019 году на конференцию в Гомель приезжали представители 17 стран, в том числе и Японии. Понятно, что сейчас встречи перешли в онлайн-формат.
– У нас обширные научные связи. Мы входим в международные организации, которые занимаются конкретной проблематикой, например, в Международный совет по трибологии, Международную федерацию по машинам и механизмам, Международный форум по исследованию перспективных полимерных материалов. Кроме того, издаем два международных журнала, один из которых – «Трение и износ», присутствует во всех мировых базах цитирования, – рассказал директор института.
К слову, после реализации контракта с Китаем, специалисты из Поднебесной были настолько впечатлены сотрудничеством с гомельскими учеными, что выделили средства на организацию в институте совместной лаборатории. Ее планируют открыть в конце года.
На Земле и в космосе
Можно сказать, что институт оставил свой след не только на нашей планете, но и в космосе. Начнем с того, что процессы трения и износа в космическом пространстве, на спутниках, международных космических станциях кардинально отличаются от того, что происходит на Земле. Тот материал, который отлично проявляет себя здесь, на орбите может поменять свойства на противоположные. К примеру, узел трения, находящийся в вакууме, просто заклинивает. С трением в вакууме связано немало проблем, и над поиском решений работают ученые из многих стран.
В 2008 году Роскосмос начал работы по увеличению ресурса космических аппаратов на орбите до 15 лет. Институт механики металлополимерных систем также привлекли к этой теме, так как белорусская школа по изучению процессов трения – одна из самых сильных.
В рамках программы Союзного государства, наряду с четырьмя белорусскими организациями, гомельские ученые разработали прибор, предназначенный для исследования материалов трения и износа в открытом космосе. Помимо всех остальных уникальных свойств, он работает в диапазоне температур от -140 °С до +200 °С. В 2014 году неудачный старт ракеты приостановил этот проект. Но в этом году в июне в космическое пространство отправится модуль «Наука», и на его борту будет наш прибор – результат работы гомельских ученых.
УНП 400084698
