Інфраструктура для ідеї, або Науковий Fest
У Криму намагаються створити середовище для втілення в життя будь-якого перспективного проекту. А проектів — сила-силенна.
На базі Тавричеського національного університету ім. Вернадського (ТНУ) кілька днів працював «Ярмарок інноваційних технологій».
Свої ідеї й готові до виробництва зразки представили більше тридцяти підприємств, організацій і ВНЗ Криму. Усі вони готові до «зрілого» життя серійного випуску й чекають на свого інвестора.
У рамках фестивалю науки вчені обговорили необхідність створення в регіоні інноваційної інфраструктури.
— Це декілька організацій, підприємств і установ, що мають сприяти розвитку інноваційного процесу, — пояснює Ганна Коваленко, начальник управління інвестиційної та іміджевої політики Міністерства економічного розвитку й торгівлі АРК. — Наприклад, консалтингові й фінансові фірми, які сприяють поширенню інформації про інноваційні технології та їхнє фінансування.
Це все, що якось сприяє розвитку інновацій: технополіси, технопарки, інноваційні центри та бізнес-інкубатори. Тобто те своєрідне живильне середовище, яке може довести ідею до кінцевого продукту. На жаль, у Криму, як і в усій Україні, сьогодні є тільки елементи інноваційної інфраструктури. Ефективно працюючого комплексу поки нема, і навряд чи ми чогось доможемося одним «круглим столом» або ярмарком інновацій. Разом із тим не дуже великі елементи інфраструктури ми можемо створювати без підтримки держави, залучаючи гроші технічної допомоги або кошти місцевого бюджету. Сьогодні вже є міжнародні грантові проекти, готові допомогти створенню таких структур у Криму. Крім того, є ВНЗ, які хочуть надати для цього свою базу…
А проректор із наукової роботи Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського Анатолій Кубишкін уважає, що вітчизняним авторам і споживачам інновацій треба переймати західні схеми співробітництва.
— Світ уже давно перейшов на механізм, у якому не дослідник пропонує щось для впровадження, а навпаки. Наш винахідник розробить технологію, а потім роками шукає партнера-інвестора. На Заході в більшості випадків завдання пропонує компанія. Завдяки такій схемі робота автора винаходу відразу знаходить застосування. Сьогодні в нас немає замовників, бо наука працює у своєму напрямку, а виробництво — у своєму. Адже є готові технології, їх простіше купити й не морочити голову всілякими інноваційними розробками…
Утім, попри «дрібні» труднощі, українська наука створює інноваційні шедеври, здатні дивувати світ.
«Видющі» кристали
Кафедра експериментальної фізики ТНУ може похвалитися дивовижним магнітооптичним кристалом, здатним перетворювати магнітне поле на оптичну картинку. На основі «видющого» кристала створено декілька цікавих приладів, які можуть бути корисними, наприклад, криміналістам. Найпростіший і найкомпактніший із них — «Візуалізатор магнітного захисту цінних паперів і грошових знаків».
— Як відомо, сьогодні поширені підробки високого рівня, так звані супердолари, у яких відтворені всі типи захисту банкнот, у тому числі якість паперу, водяний знак, люмінесценція та магнітний захист, — пояснює доцент кафедри Віктор Вишневський. — Однак, судячи із сучасних довідників фальшивих банкнот, тільки в магнітного захисту нема якісної підробки: відтворити магнітний малюнок майже неможливо. Усе, на що звичайно здатні фальшивомонетники, — це втирання магнітного порошку в ту ділянку банкноти, де написані номер і серія. Стандартний банківський апарат, оснащений магнітною голівкою, таку купюру пропустить, не виявивши імітації. Тоді за справу береться «візуалізатор»: він дозволяє побачити магнітну карту й порівняти її з оригіналом. На цьому ж принципі ґрунтується прилад, за допомогою якого криміналісти встановлюють, на якому саме пристрої зроблено запис інформації.
Ще один прилад уже використовують сьогодні поліцейські багатьох іноземних держав. Лише за п’ять хвилин він дозволяє виявити перебиті номери на викрадених машинах. Навіть якщо номер двигуна спиляно фрезою, а потім пуансоном вибито новий, поліцейські однаково зможуть прочитати старий номер. Річ у тім, що після механічного впливу кристалічна структура металу змінюється вглиб, тому залишаються видимі кристалу сліди.
Інший апарат допоможе виявити (у буквальному значенні — побачити) будь-які приховані дефекти металу. Дуже актуальний цей пристрій для авіакосмічної промисловості. Іншим способом виявити втому металу або дефекти клепаних з’єднань фюзеляжу літака досить складно, цьому заважає, наприклад, лакофарбове покриття.
— Українські авіазаводи потребують такого приладу, — говорить Віктор Вишневський. — Потрібний прямий контакт між виробниками й нами, але, наскільки ми знаємо, встановити його не так просто…
У перспективі ще одна цікава тема. «Видющий» кристал може використовуватися для створення так званих атомних уловлювачів і, по суті, маніпулювання атомами. Виявилося, що в умовах звичайної лабораторії за допомогою лазерного променя можна остудити майже до абсолютного нуля атоми деяких металів, таких, наприклад, як рубідій — м’який легкоплавкий лужний метал сріблясто-білого кольору. За це відкриття кілька років тому група американських учених здобула Нобелівську премію. Коли атоми в буквальному значенні зупинено лазерним променем, виникає завдання за щось їх «зачепити», зафіксувати в просторі. Для цього використовують так звані магнітооптичні вловлювачі — створюється локальна ділянка магнітного поля, де накопичуються атоми. Якщо лазерним променем певної довжини хвилі записати на кристалику доріжку, то уздовж неї можна переміщати ці атоми туди, куди нам треба.
— Якийсь час уважалося, що маніпуляція атомами неможлива, — коментує Віктор Вишневський. — Але сьогодні це відкриття моделює те, що чекає на нас років через десять. Це атомні процесори, які використовуватимуть у квантових комп’ютерах. З’явиться нова структура, нова технологія пам’яті. Щільність запису в ній значно зросте — у тисячі разів. Наші кристали апробовані в Гельсинкі фінськими вченими, у яких є експериментальна установка для маніпуляції атомами. Вони задоволені результатами.
Стовбурні клітини — під контроль
Сучасна медицина все частіше використовує стовбурні клітини, однак у цій галузі й досі багато незрозумілого. Наприклад, яким чином зміняться тканини і як після підсадки стовбурних клітин у той або інший орган він розвиватиметься далі. Учені Кримського державного медуніверситету ім. С.І.Георгієвського вирішили з’ясувати це питання й створили тест-систему, яка дозволяє оцінити розвиток тканини людини за різних впливів.
— Ми вважаємо, що наша тест-система буде теоретичним і експериментальним обґрунтуванням для подальшого використання стовбурних клітин у клінічних умовах. Адже дослідження в регенеративній медицині вже не зупинити, вони розвиватимуться. Отже, потрібний правильний контроль, — говорить проректор університету Анатолій Кубишкін.
Працьовитий Robotino
Кілька своїх розробок гостям фестивалю запропонував Севастопольський національний технічний університет. Серед них найрухливішим й найцікавішим для фестивальної публіки став робот Robotino, сконструйований силами університету й зібраний севастопольською корпорацією FESTO.
— Мобільний робототехнічний комплекс Robotino — це, по суті, платформа, на яку можна встановити будь-який виконавчий механізм, електронний прилад, — розповідає інженер університету Ельдар Волканов. — Його вантажопідйомність — до 20 кілограмів, тому на промислових підприємствах він може виконувати транспортну функцію — переносити заготівки елементів конструкцій з однієї позиції на іншу. До робота також можна підключити будь-яке офісне обладнання — сканер, принтер, і він розвозитиме роздруківки офісом.
Robotino породжений теорією автоматизованого складу, відповідно до якої виробничим приміщенням, де безліч транспортних систем і автоматизованих механізмів, управляє одна людина. Севастопольський робот здатний розрізняти кольори й усю цю «строкату» інформацію обробляти в керувальній програмі. Уміння бачити допомагає йому виконувати команди людини, які він одержує через wi-fi або локальну мережу. Приміром, оператор дає завдання забрати ящик у зеленому секторі. Robotino подивився навкруги єдиним оком своєї веб-камери, побачив вхід і їде до нього, забирає вантаж і везе на нове місце. Залізний «різнороб» живиться двома послідовно з’єднаними літій-полімерними акумуляторами ємністю 5 амперів-годин кожен. Уся система дає близько 24 вольтів, і на таких «калоріях» робот зможе активно пересуватися 2—3 години.
Ще один механізм, розроблений фахівцями університету, використовується на газонафтоперегонах. Автоматична дистанційна засувка безпечніша за будь-які аналогічні пристрої, бо використовує пневматичний привід. Це обладнання вже експлуатує ДАТ «Чорноморнафтогаз».
Усе-таки, незважаючи на одиничні приклади власних роботів, в Україні автоматизація виробництва просувається дуже повільно.
— Не через те, що ми не можемо це розвивати, а через нестачу коштів, адже роботобудування — справа не з дешевих. Напевно, ніхто не бачить реальної потреби в тому, щоб автоматизувати своє виробництво. Крім того, купити робота — це півсправи, треба ще оновити все інше: зі старими верстатами він спільної мови не знайде, — підсумовує Е.Волканов.
Нафта з покришок
Промислову установку для видобутку нафтопродуктів зі старих зношених покришок створили доцент кафедри загальної хімії ТНУ Костянтин Работягов і Андрій Тихонов. Унікальність реактора з переробки утильгуми в тому, що він використовує температуру на триста градусів нижче, ніж у аналогів, а тому установка майже не має шкідливого «вихлопу». Вплив на навколишнє середовище відповідає євростандартам, отже, такий завод можна будувати навіть у Європейському Союзі.
Принцип роботи реактора простий: розрізані покришки завантажуються в реактор, і там за температури не вище 450 градусів гума розкладається на декілька цінних фракцій вторинної сировини. Близько 8 місяців у селищі ГРЕС м. Сімферополя цілодобово працював дослідний зразок установки потужністю одна тонна зношених покришок на добу, з якого дослідники одержували приблизно 100 кг металокорду. Причому це не простий брухт, а легована сталь. Виробники металопрокату купують його за ціною 4 гривні за кілограм, а будівельні фірми беруть його як в’язальний дріт.
Ще один цінний продукт переробки гуми — технічний вуглець. У вигляді гранул розміром із сушений фундук він може використовуватися як сорбент, оскільки добре поглинає з поверхні води розлиту нафту. Кілограм сорбенту усмоктує приблизно 250 г нафтопродуктів, при цьому гранули зберігають свою плавучість. Можна розсипати їх на забрудненій ділянці моря, потім зібрати тралом і знову пустити на переробку, щоб витягти нафту. Якщо ж сорбент перемолоти, вийде пігмент чорного кольору, який додають в олійні фарби й нітроемалі.
Але найпопулярніший і найцінніший продукт переробки старого автомобільного «взуття» — це нафта. Учені навіть «напували» гумовою соляркою дизельний трактор, і той залишився задоволеним. Із тонни покришок видобували 400 кг нафти. Гази, що виходять із реактора, мають температуру близько 300 градусів, тож установивши тепловий конвектор, можна протягом року забезпечувати теплою водою дев’ятиповерховий будинок.
Розробники намагалися знайти інвестора протягом року, однак роботу на дослідній установці довелося припинити, оскільки для подальшої діяльності згідно із законом потрібна безліч дозвільних паперів. За підрахунками авторів, тільки на узгодження проекту з усіма основними інстанціями потрібно близько 200 тис. євро. Замовлення «Оцінки впливу на навколишнє середовище» коштуватиме ще 10% від мільйона євро загальної вартості проекту. Однак, незважаючи на високу ціну, за найнесприятливіших умов завод обіцяє окупитися за два роки.
Як не сумно, але кримські Кулібіни після довгих поневірянь місцевими кабінетами знайшли розуміння… у чиновників Республіки Білорусь. Один з авторів, Андрій Тихонов, незабаром переїжджає до наших сусідів на ПМП і займатиметься там упровадженням своїх технологій.
Винахідник цегли
Проректор із науково-дослідної роботи Національної академії природоохоронного й курортного будівництва кандидат технічних наук Микола Володимирович Любомирський винайшов технологію виробництва композитних карбонізованих виробів. А просто кажучи, новий спосіб виготовлення лицювальної цегли. Для цього беруть відходи каменепилення (черепашник), змішують їх із гідрантним гашеним вапном і відформовану масу поміщають у потік вуглекислого газу, що приводить до швидкого затвердіння готової цегли. Як відомо, відходів вапняку в Криму дуже багато, і на його утилізацію потрібні чималі кошти. Разом із тим завдяки цій технології відходи вапняних кар’єрів стали б основним сировинним матеріалом, а старі відвали — новими техногенними кар’єрами.
Підкуповує собівартість цегли — лише 41 копійка. Ринкова ціна аналогічного виробу — близько 4,5 грн.
«Паливо» з алюмінію
Ще одну інновацію, що має «напоїти» нашу автомобільну цивілізацію дешевим і, головне, поновлюваним джерелом енергії, запропонував кандидат геолого-мінералогічних наук Геннадій Подзноєв (Кримський інженерно-педагогічний університет). Проект за назвою «Газотурбінна установка автотранспортного засобу» пропонує замість вуглеводневого палива використовувати гідрид алюмінію. Для цього автомобіль оснащують гідролізним генератором водню. У ньому гідрид алюмінію з’єднується із циркулюючою водою й у результаті утворюється пароводнева суміш, яка потім замість повітря подається в робочий циліндр двигуна. При цьому запаси матричного енергоносія (алюмінію) не треба постійно поповнювати, оскільки він циркулює в системі «двигун–технологічний комплекс–двигун».
Цікаво, що відпрацьована водяна пара після виведення з робочого циліндра надходить на паротурбінну установку, де виробляє електроенергію. Автор проекту пропонує використовувати її для електропривода ходової частини.