В Институте механики металлополимерных систем имени В. А. Белого НАН Беларуси рождаются материалы настоящего и будущего

Научный сотрудник, аспирант, финалист конкурса «100 идей для Беларуси» Виктория Шумская со своим научным руководителем Андреем Григорьевым. Ее разработка – фильтр газовых потоков для «ГродноАзота», улучшающий качество удобрений

Здание института – приметная высотка на пересечении улиц Кирова и Комсомольской в Гомеле. Возможно, есть немало горожан, которые, проходя мимо, не подозревают, что происходит за его стенами. Там рождаются полимерные материалы – плоды кропотливой работы ученых. Об этих плодах директор института, член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор Андрей Гри­горьев готов рассказывать часами. Это действительно материалы настоящего и будущего. В 2000-е объем произведенных в мире полимеров впервые превысил объем металлов, что ознаменовало приход новой, полимерной эры. Но наряду с массой полезных свойств и качеств есть у этих материалов и минусы, к примеру недостаточные прочность, износоустойчивость. Над их устранением и работают ученые.

В чем заключается работа? Во вмешательстве в молекулярную структуру. В состав полимеров добавляют различные волокна, уголь, песок, даже лен. Смешивают и сами полимеры. В результате получают так называемые полимерные композиты с уникальными свойствами. Одни, несмотря на скромный вид и размер (трубочка толщиной с мизинец), выдерживают давление до 100 атмосфер. Другие превосходят по прочности стальные сплавы. Втулки из третьих обеспечивают работу подшипников без смазки (!) при экстремально низких температурах.

Уникальные композиты способны заметно продлить срок службы машин и механизмов, повысить их эффективность, снизить негативное влияние на окружающую среду. И ценятся такие материалы на вес золота. Некоторые созданные в институте полимеры в буквальном смысле дороже золота. Например, кило материала для тех же втулок, позво­ляющих экономить на смазке, стоит примерно 3000 евро. Ценно и то, что создавать подобное способны немногие организации. А на просторах СНГ так и вовсе – один институт имени В. А. Белого. Потому так актуальна и перспективна экономическая составляющая их деятельности.

При институте функционируют докторантура, аспирантура и специализированный совет по защите докторских диссертаций. Издаются два международных журнала: «Трение и износ» и «Полимерные материалы и технологии». Сотрудники института входят в составы редколлегий еще 10 научных журналов. В 2021 году сотрудниками опубликовано более 100 статей в журналах и сборниках, две монографии, ряд отдельных глав в книгах. Одна из прорывных тем – разработка фрикционных материалов с низкой эмиссией шума для высокотемпературных узлов трения. Эта работа коллектива авторов под руководством доцента Владимира Сергиенко победила в конкурсе «ТОП-10» результатов деятельности ученых НАН Беларуси. Также в прошлом году получено шесть патентов, действовало семь лицензионных соглашений. В целом же портфель патентов института уже перевалил за 2500.

Нельзя не отметить тесное научно-техническое сотрудничество института с флагманами промышленности республики: «Белоруснефтью», «Гомсельмашем», БМЗ, МАЗом, БелАЗом, МТЗ, «ГродноАзотом». Всего за 2021 год выполнено 186 хозяйственных договоров и контрактов на общую сумму более 3,3 миллиона рублей (план превышен в 1,5 раза). Из них более 2,6 миллиона – с предприятиями Беларуси.

А как же пандемия, спросит кто-то. Конечно, она оказала негативное влияние, разорвав многие технологические и логистические цепочки. Однако НАН Беларуси вовремя скорректировала стратегию развития опытных производств. Ориентировали их на импортозамещение. В итоге на площадках института в рамках соответствующей программы за прошлый год произведено полимерных композитов и изделий на сумму более 250 тысяч долларов в эквиваленте. Ранее это закупалось за рубежом, а теперь со склада института отправилось на нужды предприятий, выпускающих бытовую технику, электроизоляторы, детали сельхозтехники, железнодорожного транспорта. Особенно много пошло на выпуск фрикционных дисков, накладок, втулок, тормозных дисков и колодок. «Ваш институт тормозит пол-Беларуси», – так пошутил в телефонном разговоре с директором руководитель одного из предприятий.

К важнейшим научно-техническим разработкам прошлого года можно отнести технологию получения древесно-полимерных композитов. Да, полимеры смешивают с деревом и выпускают изделия технического и бытового назначения. Также разработаны композиты на базе отходов текстильного корда автомобильных шин. Большая часть шин идет на переработку, с этим давно нет проблем, но именно этот корд оставался и накапливался тоннами. Теперь ему найдено применение. Будет налажено производство полимерных плит для грунтовых покрытий. Видится мощный экспортный потенциал.

По ранее завершенным разработкам института белорусские предприятия серийно выпускают самозатухающие полиамидные композиты, полимерпесчаные изделия, импортируемые композиты «Флуфис», пластмассовые европоддоны, многослойные полимерные рукава для упаковки и хранения влажного плющеного зерна. Поддоны и рукава, кстати, производят на замену импортным. А еще эти рукава, интересный факт, устойчивы к проклевыванию птицами.

Невзирая на пандемию, институт активно работал и работает на внешнем рынке. Это плодо­творное сотрудничество с Академиями наук России и Украины, ведущими вузами стран СНГ и Прибалтики. Крепнут связи с Китаем, если конкретно – с Институтом энергетики Академии наук провинции Шаньдун. С этим учреждением, а также с китайской кабельной корпорацией «Хуалин» подписано соглашение о создании Белорусско-китайской научно-исследовательской лаборатории – инновационного центра на базе института имени В. А. Белого. Лаборатория практически готова к работе, здесь будут разрабатывать функциональные полимерные материалы для рельсового транспорта, машинострое­ния, кабельной промышленности, строительства и производства спортинвентаря.

К слову, о спорте. Не так давно институт получил заказ на изготовление материалов для полимерных лыж. В небезызвестных Телеханах на Брестчине уже развернуто их производство, выпускается до 6000 пар в месяц. Причем нужные материалы были разработаны и получены в сжатые сроки, на все про все ушло менее года.

Сегодня в институте работает 115 человек, среди них один академик и один член-корреспондент, более 30 докторов и кандидатов наук. Есть младшие научные сотрудники, лаборанты. И ни одного рабочего. Между тем производственная отдача, а вместе с ней и экономическая вполне сопоставимы с отдачей немалого количества государственных промышленных предприятий.

Важно не упустить, не растерять тот колоссальный опыт и объем знаний, сформированные за полвека поколениями ученых. Потому особое внимание, по словам Андрея Григорьева, уделяется работе с молодыми кадрами. В последние пять лет по устоявшейся практике в институте присматриваются к перспективным студентам, а затем, как водится, предлагают остаться. Оставляют также учащихся ссузов, учреждению нужны и лаборанты.

Будущее, конечно, за полимерами. И это не идет вразрез с сегодняшней модой на зеленые технологии. Эти сферы, как убедительно доказывают ученые, можно и нужно совмещать, выпуская вполне безопас­ные, экологичные материалы. Попробуйте в наше время найти хоть одну отрасль или отдельно производство, где не используют полимеры. Не получится. Мы ценим их за долговечность, легкость, прочность, высокотехнологичность. Они весьма прочно вошли в нашу жизнь. И, надо признать, позволяют решать задачи, казавшиеся еще с десяток лет назад неразрешимыми. При этом их потенциал не раскрыт до конца. Но можно не сомневаться – прямо сейчас над этим работают сотрудники гомельского Института механики металлополимерных систем имени В. А. Белого НАН Беларуси.