Кандидат технических наук, начальник управления по международной деятельности Дмитрий Константинов стал победителем программы фонда содействия инновациям «Умник», направленной на поддержку коммерчески ориентированных научно-технических проектов молодых учёных. Грант в размере 500 тысяч рублей пойдёт на разработку инновационной технологии производства само-адаптирующихся метизов для объектов с повышенным риском угроз техногенного характера.
Проект молодого учёного посвящён разработке технологии производства метизов из специального вида стали, применяемой, в частности, в автомобилестроении. Уникальные свойства такой стали при столкновении автомобилей позволяют конструкции автомобиля гасить энергию удара, спасая миллионы жизней пассажиров.
– Эти стали используются для того, чтобы при боковом ударе кузов автомобиля моментально превращался в упрочненную капсулу и не калечил людей внутри, – поясняет Дмитрий Константинов. – Применение таких метастабильных сталей уже стало неотъемлемым стандартом для отрасли пассивной безопасности в автомобилестроении. Эту концепцию перенесли в метизную отрасль: появилась идея производить метизы, которые благодаря локальным микроструктурным превращениям смогут адаптироваться к сложно прогнозируемым условиям среды, таким как взрывы, обрушения, землетрясения, вызывающие динамические нагрузки, вибрации.
Таким образом, самоадаптирующиеся металлические крепёжные изделия под воздействием непредвиденных внешних обстоятельств смогут моментально упрочняться в наиболее нагруженных – от взрывной волны или пульсирующих нагрузок – участках.
Новизна проекта заключается также в том, что метастабильные стали будут изготовлены в форме длинномерной заготовки, служащей исходным материалом для огромного спектра метизов. Такие заготовки можно будет использовать при изготовлении всех видов металлических изделий промышленного и широкого назначения – гаек, болтов, шурупов, канатов и т. д. Прототипы новых метизов будут изготовлены в ближайшее время.
Область применения новых изделий охватывает объекты с повышенным риском угроз техногенного характера и потенциально опасные природные зоны. В частности, в окрестностях Магнитогорска располагается большое количество горных трасс, которые в условиях возрастающей насыщенности дорожного трафика требуют новых мер для обеспечения безопасности транспортного движения.
– Самоадаптирующиеся метизы могут быть использованы в области превентивной безопасности, в геотекстиле, – уточняет Дмитрий. – Например, в системах, используемых для предотвращения схода снежных лавин или обрушения горных пород. Такие установки можно наблюдать на склонах гор, находящихся вдоль проезжих трасс, которые укреплены защитной металлической сеткой, предотвращающей падение и оползень на дороге. Другой пример – система превентивной безопасности автомобиля, в которой даже замена пары болтов аналогами с такого рода «микроструктурным предохранителем» сможет в конечном счете повлиять на безопасность конкретного пассажира, снизить металлоёмкость машины или повысить её экономичность.
Инновационная разработка имеет высокую социальную значимость. При этом учёный подчёркивает наукоёмкость разработки. Привнесение метастабильных сталей в метизную область открывает колоссальные возможности для создания новых инженерных решений и технологических вариаций. Однако это требует и применения новых методов, в частности, компьютерного мультимасштабного моделирования.
– У нас появляется очень гибкий наукоёмкий инструмент для проектирования, – дополняет Дмитрий. – Моделировать современные материалы без учета микроструктуры уже как минимум нерационально, а чаще – невозможно. Иногда без учёта микроструктуры вы просто потеряете главную особенность материала как такового. Поэтому в ходе проекта будут применены современные методы, которые позволяют учитывать напряжённо-деформированное состояние заготовки буквально на уровне отдельных зёрен.
Планируется, что первый промышленный эксперимент по физическому моделированию будет проведен на площадке ОАО «ММК-Метиз». В дальнейшем есть намерения заключить договорённости с производителями автомобилей и геотекстиля.
– Программа «Умник» дает уникальный шанс молодым изобретателям до 30 лет сделать первый шаг в направлении коммерциализации своей научной деятельности, – обратил внимание Дмитрий Константинов. – Однако подойти к этому шагу необходимо с определённым багажом знаний и заделом. На конкурсном отборе эксперты оценивают не только коммерческую состоятельность разработки, но и ваши профессиональные навыки. Это и просто, и сложно. Времени, казалось бы, дают минимум, но это отлично заставляет ёмко и чётко донести для потенциальных инвесторов из смежных областей суть разработки. Я советовал бы испытать подобный опыт всем молодым учёным нашего вуза.
Грант рассчитан на два года. Финансовая поддержка пойдёт на разработку технологии производства самоадаптирующихся метизов и их изготовление.
