«Я занимаюсь материаловедением уже более пятидесяти лет. Знаю динамику развития этого направления в стране и в мире. И могу утверждать, что сегодня в числе его лидеров — коллектив Центрального научно-исследовательского института конструкционных материалов «Прометей» НИЦ «Курчатовский институт». Это ведущий центр материаловедения в России, который определяет научно-техническую политику в металлургии, сварке, конструкционных полимерах, керамике. Здесь есть чему поучиться тем, кто делает первые шаги в прикладной науке, но и в фундаментальной тоже», —
этими словами председатель научного совета РАН по керамическим материалам академик РАН Владимир Шевченко открыл первую ежегодную школу молодых ученых «Новые принципы формирования материалов с управляемой макро-, микро- и наноструктурой».
Ее проведение предусмотрено соглашением между Российским научным фондом (РНФ) и НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей» о предоставлении гранта на проведение фундаментальных и поисковых научных исследований по ряду актуальных направлений. Грантополучатель получает «общественную нагрузку» в виде формирования новой образовательной программы и публичной лекционной площадки. Школа будет проводиться в течение четырех лет, причем уже первый опыт показал, что тяга молодежи к передовым материаловедческим знаниям так же велика, как и их востребованность.
Свидетельство тому — 89 слушателей из технических университетов, НИИ, конструкторских бюро и предприятий по выпуску высокотехнологичной продукции, имеющих исследовательские подразделения. Такой состав отвечает фирменному стилю «Прометея» — вести сквозные разработки: от прорывных фундаментальных исследований к практическим достижениям прикладной науки, перспективным для применения в промышленности. Тот же путь — от постижения наноструктуры и свойств материалов к промышленным изделиям — председатель оргкомитета школы, генеральный директор ЦНИИ КМ «Прометей» член-корреспондент РАН Алексей Орыщенко и ее научный руководитель академик РАН Владимир Шевченко предложили пройти слушателям.
Академик Шевченко в своей стартовой лекции озадачил собравшихся вопросом, что такое химическое вещество и как оно образуется. Фактически за последние 30-40 лет произошла революция в представлениях о строении вещества. А это — важная часть научного описания мира. Владимир Ярославович изложил принципы фундаментальной конфигурации и обобщенной симметрии, присущие почти всем конструкциям и закономерностям живой и неживой природы, оценил эволюцию понятий «структура» и «вещество», проанализировал структуру ряда неорганических и органических веществ, водорослей, растений, вирусов и других объектов, дал актуальное описание области «нано». Наконец, призвал задуматься над тем, «как мыслит материя».
Практическое значение «диалога» с материей было раскрыто на протяжении двух дней работы школы в лекциях двенадцати ведущих ученых из разных организаций, занятых материаловедческими исследованиями.
Лидер «Прометея» Орыщенко в своем докладе с кратким названием «Материалы будущего» показал слушателями ясный горизонт технологических инноваций на ближайшие годы. Речь идет, в частности, о революционном подходе к созданию нового поколения конструкционных унифицированных сталей с управляемой структурой. Резко уменьшить процент легирующих элементов и получить требуемый комплекс прочностных, пластических характеристик и коррозионной стойкости металла коллективу «Прометея» удалось на собственном экспериментальном прокатном стане «Кварто-800». Разработанные здесь технологии уже осваивают ведущие металлургические предприятия страны.
Ведущий научный сотрудник Института химии силикатов РАН, доктор технических наук Сергей Перевислов рассказал об уникальной технологии реакционно-диффузионного синтеза в системе алмаз-карбид кремния, которая позволяет получить материал с регулярной микроструктурой, обладающий сверхвысокими механическими и эксплуатационными характеристиками. Заведующий кафедрой теоретических основ материаловедения Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) доктор технических наук Максим Сычев в лекции «Цифровое материаловедение» описал современное состояние и тенденции введения материаловедческих знаний в цифровую среду. Ведущий профессор, директор научно-образовательного центра инфохимии Университета ИТМО, кандидат химических наук Екатерина Скорб обрисовала заманчивые возможности биологических применений «диссипативных» материалов, размывающих границы между живой и неживой материей.
Вообще, спектр лекционных тем был необычайно широк. Но коль скоро победителем в конкурсе на грант РНФ и организацию школы молодых ученых стал «Прометей» (головная отраслевая организация по исследованию и разработке материалов для судостроения), уместно перенестись в… корабельный трюм. Именно там благодаря новейшим материаловедческим разработкам вскоре займут свое место газотурбинные двигатели с выдающимися эксплуатационными качествами. Как сообщил слушателям заместитель генерального директора «Прометея» доктор технических наук Александр Каштанов, институт вместе с другими организациями (НИЦ «Курчатовский институт» — ВИАМ, Крыловский ГНЦ, НПО «Сатурн») занят созданием морского газотурбинного двигателя (ГТД) 5-го поколения и семейства двигателей простого и сложного термодинамического цикла. Их ожидаемая мощность — от 30 до 50 тысяч л. с., КПД — 45% и более (у выпускаемых сегодня двигателей — 36%).
В части конструкционных материалов создаются литейные сплавы для рабочих лопаток турбин высокого давления (ТВД), в т. ч. на базе интерметаллидов NiAl, материалы для дисков роторов ТВД и турбин низкого давления. Все они отличаются повышенной стойкостью к сульфидной коррозии, демонстрируют новый уровень прочностных характеристик и высокую технологичность (возможность механической обработки, ремонта и восстановительной термообработки). Уже получены и испытаны образцы коррозионно-стойкого монокристаллического жаропрочного сплава для морских энергоустановок. Достигнутый уровень жаропрочности позволяет использовать его не только для деталей горячего тракта судовых и энергетических газотурбинных установок, но и для двигателей гидросамолетов и экранопланов. В рамках проекта создания корабельных ГТД нового класса открыт целый ряд направлений исследований, в которых смогут поучаствовать слушатели школы.
Организаторы избежали соблазна просто прочитать аудитории согласованное количество лекций. Избранный ими формат размышлений и приглашения к дискуссии не обещал готовых решений. Скорее, подводил к известному парадоксу Анаксимена: «Чем шире круг знаний, тем с большей областью неизвестного он граничит». Из него, в частности, следует, что каждому начинающему ученому найдется место на этом рубеже. И, надо полагать, школа поможет им сделать правильный выбор.
Сергей ТЕПЛОВ
Фото предоставлено ЦНИИ КМ «Прометей»
Нет комментариев