В промышленности и агрономии. Как работают изобретения кубанских учёных?

О самых ярких изобретениях последнего времени «АиФ-Юг» узнал в ведущих вузах Краснодарского края. Эксперты рассказали, как инновации из теоретических разработок и исследований переходят на следующий этап - внедряются в производство.

Робот, мембраны и батареи

Учёные Кубанского государственного университета в 2019 году за свои разработки получили множество медалей различных российских и всемирных выставок и конкурсов. Среди тех, кого награждали чаще всего, доктор химических наук Зауаль Темердашев. Он работает над созданием аналитических методов и средств оценки состояния экосистем и качества продукции, веществ и материалов. Проводит исследования в области теории и практики анализа веществ и материалов методами спектроскопии, хроматографии и вольтамперометрии.

Доктор химических наук Виктор Заболоцкий специализируется на изучении и создании наномембран, с помощью которых можно очищать стоки химических заводов, получать питьевую воду высшей категории и так далее.

Кандидат биологических наук Эмма Карасёва разработала технологию очистки почв от нефтяных загрязнений с помощью микроорганизмов. Бактерии просто перерабатывают нефть в безопасную органику, причём технологию эту давно применяют в крае.

Александр Худокормов работает над получением биотоплива из одноклеточных зелёных водорослей.

Никита Волченко совершенствует микробно-топливные элементы. Принцип работы микробной «батарейки» прост - микроорганизмы умеют разлагать любую органику. И в процессе этого они отрывают от молекул органических веществ электроны. Если же ввести в микробную среду электроды, то электроны будут течь по ним - это и есть электричество. Схема мало чем отличается от обычной батарейки. На основе такого источника энергии создают и учебные комплекты, чтобы школьники могли сами постараться заставить бактерии давать электричество, и автономные системы мониторинга загрязнения воды. Над созданием водородной аккумуляторной батареи трудятся физики вуза. Сейчас кислородно-водородный топливный элемент на основе пятислойного наноструктурированного композитного водородного электрода - так правильно называется изобретение кубанских учёных - существует в виде прототипа. Небольшая, размером с мыльницу коробочка пока выдаёт мощность в один ватт. Но учёные трудятся над повышением мощности.

Продолжает совершенствовать методы предсказания землетрясений академик РАН Владимир Бабешко.

«Пока в мире никто не может предсказывать землетрясения, но скоро мы сможем прогнозировать время, место и интенсивность землетрясения, - уверен академик. - Сейчас мы подошли к этому максимально близко».

Игорь Рядчиков в это же время совершенствует уникального шагающего робота.

Робот на воде. Учёные из Краснодара работают над «водородной батарейкой» Подробнее

Разработка уже на заводе

Российским научным фондом поддержан проект научной группы профессора кафедры наземного транспорта и механики КубГТУ Жесфины Бледновой. На разработку, которая увеличивает надёжность и срок службы изделий в машиностроении, федеральный бюджет выделил 18 млн рублей. Инновация команды доктора технических наук Артёма Литвинова позволила усовершенствовать ленточнопильные станки, которые используют во многих областях.

«Наш проект решает насущный вопрос - ленточнопильные станки активно применяют в производстве, а отечественных пил для них нет, - рассказывает учёный. - Поэтому мы и взялись решать проблему. И предложили своё решение, изначально ориентируясь именно на обработку металла, и в итоге получили первые результаты».

Команда изменила конструкцию самих станков, чтобы повысить устойчивость процесса резания, и одновременно разработала инновационный способ изготовления самой пилы - с применением технологии ионно-плазменного напыления покрытия из сплавов титана-алюминия-ванадия. В затратах на процесс резания стоимость ленточных пил составляет до 40 %, соответственно создание российского продукта позволит уменьшить издержки.

В Кубанском государственном аграрном университете в прошлом году начала работать лаборатория молекулярно-генетических исследований в АПК.

«Это покрытие обеспечивает инструменту повышенную стойкость, - объясняет Артём Литвинов. - А так как сама конструкция пил не предусматривает многоразового использования, то увеличение срока их службы приносит экономическую выгоду. Нам удалось увеличить объём порезки каждой пилы с шести-восьми метров квадратного сечения до семи-десяти метров».

Проект - обладатель золотой медали XXII Московского международного салона изобретений и инновационных технологий «Архимед-2019», победитель губернаторского конкурса инновационных проектов «Премия IQ года-2019». Сейчас разработка проходит апробацию с последующим внедрением на ООО «Южный завод тяжёлого станкостроения».

Качественнее и экономичнее. Кубанские учёные изобрели уникальную пилу Подробнее

Генетика для АПК

В Кубанском государственном аграрном университете в прошлом году начала работать лаборатория молекулярно-генетических исследований в АПК. Она позволяет на ранних стадиях получать достоверную информацию о предрасположенности животных к генетическим заболеваниям и определять их продуктивность. С помощью лабораторных исследований можно ускорять процесс селекции, разрабатывать высококачественные биопрепараты для животноводства и новейшие средства защиты растений.

«Лаборатория молекулярно-генетических исследований в АПК является уникальной и единственной на Юге России, - говорит ректор КубГАУ Александр Трубилин. - В целом в стране сегодня есть всего несколько аналогичных научных центров. Сотрудники лаборатории - наши выпускники, молодые учёные, а также научные сотрудники университета - специалисты в области биотехнологий и генетики».

Как рассказали в пресс-службе вуза, здесь разрабатывают технологию ведения органического сада. Она включает в себя оригинальную систему биологической защиты растений от вредителей и болезней. В университетском учхозе «Кубань» создали единственную в стране демонстрационную площадку, где выращивают плоды по технологии «органик». На двух гектарах опытного современного интенсивного сада проводят научно-исследовательские работы.

Согласно рейтингу Роспатента, КубГАУ по уровню изобретательской активности вошёл в первую тройку крупнейших патентообладателей страны, а среди аграрных вузов и вовсе занимает первое место по количеству патентов. В 2019 году учёные вуза подали 180 заявок на изобретения, получили 227 патента и 243 решения об их выдаче.

«Для учёного, во-первых, нужно, чтобы существовал запрос на разработки и исследования, - комментирует ситуацию учёный, изобретатель, автор трёх патентов Дмитрий Лопатин. - Чтобы то, что мы придумываем и делаем, было востребовано. Во-вторых, необходимо финансирование, чтобы покупать приборы, материалы для исследований. Если бы в 2010 году, когда я окончил университет и поступил в аспирантуру, не было денег на исследования, то я бы либо прекратил заниматься наукой, либо уехал в другую страну. Но тогда были гранты на молодёжные научные разработки. В-третьих, нужно собрать коллектив. И с этим в России немного легче, чем в Европе. Дело в том, что у нас проще найти людей, готовых работать за идею - за рубежом надо платить с самого начала. Четвёртый фактор успешной работы - быстрый доступ к оборудованию, реактивам и т. д. С оборудованием в России никогда проблем не было - единственное, многие запчасти заказывали в интернете на вторичном рынке, пересылка обходилась дорого, доставляли долго. В Германии, например,  этих трудностей не возникало. Но, в то же время, если для исследований нужно, например, использовать электронный микроскоп, необходима помощь других специалистов, но это существенно дороже, чем в России».