Какие наработки молодые ученые Института механики металлополимерных систем имени В. А. Белого НАН Беларуси привнесли в копилку прогресса

С разработкой проекта «Тестер выносливости материалов» научный сотрудник лаборатории № 2.1 «Механика композитов и биополимеров» Алексей Сазанков занял первое место в выставке-конкурсе «100 инноваций молодых ученых» и в республиканском конкурсе «100 идей для Беларуси» 14-го сезона в номинации «Промышленные и строительные технологии». В Москве в РАН проект был представлен на форуме молодых ученых стран Большой Евразии «Континент науки». Сам доклад был опубликован и рекомендован для регистрации в сервисе «Наша лаба».

– Идея создания прибора родилась не случайно, – рассказывает молодой новатор. – К нам поступил реальный запрос от промышленного гиганта – российского производителя сельхозтехники «Ростсельмаша». Нужно было испытать полимерные материалы для капотов комбайнов. Мы заключили с предприятием хозяйственный договор на проведение механических испытаний, разработку методик расчета деформационных и прочностных параметров полимерных материалов капотов комбайнов и под заданные условия спроектировали тестер. Это малогабаритный прибор с системой бесконтактного контроля и видеорегистрации процесса разрушения, который позволяет быстро производить оценку качества полимерных, металлических и других материалов, используя оригинальную методику испытаний в диапазоне температур -30…+50°С.

Разработку запатентовали в июле прошлого года как «Машину для усталостных испытаний». Испытания на «усталость» материалов – это механическое тестирование образца в условиях циклического нагружения для определения их сопротивляемости разрушению, чтобы понять, через сколько циклов он сломается. Классические установки для этих целей имеют внушительные габариты и не менее впечатляющую цену. Алексей же со своей командой создал первый отечественный малогабаритный тестер для экспресс-контроля усталостной прочности полимерных композиционных материалов – прибор помещается на столе. Тестер молодого ученого отличается оригинальной методикой ускоренных испытаний и комплексом аппаратно-программных средств диагностики, что позволяет существенно сократить время и стоимость исследований по сравнению с использованием традиционного оборудования. Прибор востребован в промышленном секторе экономики Беларуси и стран СНГ. Уже получены акты внедрения результатов исследования в производство (ООО «Изоком») и в образовательный процесс (БелГУТ).

Но на этом история тестера не закончилась. Благодаря поддержке Белорусского фонда фундаментальных исследований (БРФФИ) прибор постоянно модернизируется. Сейчас реализуется проект «Разработка и приборная реализация метода экспресс-оценки усталостной прочности полимерных композиционных материалов». Уже усовершенствованный «Тестер выносливости материалов» был представлен на конкурсе Гомельского областного исполнительного комитета для поддержки талантливых молодых ученых и получил Гран-при в номинации «Промышленные разработки».

На подходе следующий, еще более амбициозный проект «Нейросетевая фрактография объемного и поверхностного разрушения полимерных композиционных материалов и конструкций». Прибор готовится к новой, «умной» эволюции. На гранты фонда в него интегрируют нейросетевые модели. Проще говоря, прибор научится не только фиксировать разрушение, но и с помощью искусственного интеллекта анализировать поверхность излома, мгновенно определяя причины и характер усталости материала. Это следующий шаг к полной автоматизации и невероятной точности.

Еще одна разработка молодого ученого Михаила Коваленко – биосовместимое антибактериальное покрытие для сосудистых протезов – уже получила признание на Международном молодежном проекте государств – участников СНГ «100 идей для СНГ» в Астане.

– Когда человеку нужна замена части кровеносного сосуда, например после травмы или болезни, хирурги используют синтетические протезы, – поясняет Михаил. – Проблема в том, что организм не всегда готов принять «чужую» трубку. Антибиотик, которым обрабатывается протез, быстро вымывается, что часто вызывает риск заражения, отторжения и повторных операций. Все это реальность для многих пациентов с ослабленным иммунитетом. А разработанное нами покрытие на основе хитозана впитывает антибиотик как губка и постепенно отдает его в течение того времени, пока рана заживает. После выполнения своей функции оно бесследно выводится из организма. Наше изобретение не ново, в мире существуют синтетические протезы с готовым покрытием, но цена их космическая.

Проект стал результатом сотрудничества Института механики металлополимерных систем и Гомельского медицинского университета. Покрытие уже прошло испытания на отторжение, созданы опытные образцы. Осталось дождаться решения Министерства здравоохранения.

Пока одни рассуждают об экологии, младший научный сотрудник Виктория Усова совместно с коллегами из отдела «Технология полимерных композитов» уже создала технологию, которая превращает старые покрышки и полимерный мусор в современные строительные материалы. Своим проектом «Создание высокотехнологичных композиционных материалов на основе полимерных отходов и продуктов рециклинга шин для изготовления изделий строительного назначения» она покорила финал международного конкурса «100 идей для СНГ» в Казахстане. Девушка не просто теоретик – ее разработки уже оценены на высоком уровне. По итогам 2024 года Виктория стала лауреатом премии Гомельского облисполкома за существенный вклад в научно-техническое развитие региона. Сейчас она трудится над новым проектом в рамках конкурса БРФФИ «Наука-М», изучая сложные композиты на основе отечественных полимеров.

– Талантливая молодежь не уходит, а с удовольствием творит здесь, – подтверждает заместитель председателя Совета молодых ученых Виталий Меринов. Ребята сами или совместно с научными руководителями проводят эксперименты, внедряют разработки, выступают на конференциях. Возможности проявить себя есть. Наука делается руками молодых, умных и амбициозных.

2025-й стал периодом впечатляющих результатов для Института механики металлополимерных систем имени В. А. Белого НАН Беларуси в научной, научно-технической и инновационной деятельности, что подтверждают и цифры, и новые проекты. Ученые института опубликовали 4 книжных издания и более 150 статей в научных журналах и сборниках трудов, получили 12 патентов на изобретения, действовали 8 лицензионных договоров. Их фундаментальные исследования в области полимеров, трибологии и химии поверхности нашли практическое применение в создании новых материалов для ключевых отраслей: от автотракторной техники и железной дороги до электроэнергетики. В рамках импортозамещения предприятиям страны поставлено продукции более чем на 660 тысяч долларов в эквиваленте. Экспортные поставки полимерных композитов и изделий в Россию и Китай превысили 470 тысяч долларов.

Параллельно с научной деятельностью преображалась и инфраструктура. На обновление материально-технической базы было направлено более миллиона рублей. После капитального ремонта преобразились главный лабораторный корпус, входная группа, второй этаж административного корпуса, актовый зал.