Сегодня: 27 июля 2013

Почти вечный источник энергии, уникальный отечественный экзоскелет, передовая технология утилизации отходов — университет «МИСиС» на Селигере

13:20, Июль 25, 2013 Рубрика: Образование | Оставить комментарий!

8P1A9092

Молодые учёные НИТУ «МИСиС» и их научные руководители представили не менее 18 научно-исследовательских проектов в передовых областях науки и техники на ежегодном молодёжном форуме «Селигер-2013″. Среди разработок — технология, позволяющая делать общедоступной зарядку мобильных устройств от костра; презентация прототипа уникального экзоскелета гражданского и специального назначений; новейшее решение по экономичной утилизации отходов любого размера и сложности и др.

Об этом сообщил Начальник управления науки НИТУ «МИСиС» Николай Панокин.

«Мы гордимся нашими студентами. Презентуемые на Форуме проекты прошли серьёзный конкурсный отбор и являются результатом глубоких исследований и длительных усилий. Большую роль в их реализации сыграла передовая научно-техническая база университета. Новейшее оборудование значительно расширяет возможности как исследовательского, так и образовательного процессов. Его использование помогает учащимся МИСиС овладевать навыками научной работы «, — отметил Николай Панокин.

Рассмотрим некоторые из проектов.

Разрабатываемая технология в области термоэлектричества позволит в обозримом будущем сделать общедоступной зарядку мобильного телефона от костра, а также будет способствовать массовому внедрению устройств, сокращающих расход бензина в автомобилях не менее чем на 10%. Группа молодых учёных, авторов проекта, недавно получила статус резидента иннограда Сколково

В основе разработки лежит физический эффект, открытый в 1831 г. и получивший название эффект Зеебека. Его суть заключается в том, что если термоэлектрический материал нагревать с одной стороны (например, пламенем костра), а с другой стороны охлаждать (например, водой), то появляется направленное движение электронов, или электрический ток. Происходит прямое преобразование тепловой энергии в электрическую без какого-либо механического посредничества. Так, на выходе, возможно зарядить телефон.

“Смысл нашей работы в следующем. Сегодня в области термоэлектричества применяется Теллурид висмута (Bi2Te3), материал, запасы одного из элементов которого сокращаются прямо на глазах, всего за несколько лет он подорожал в 10 раз.

Мы специализируемся на получении и внедрении перспективного материала на основе соединения кремния и германия (SiGe) и сплавов Гейслера. SiGe практически неистощим, выдерживает значительно более высокие температуры воздействия по сравнению с Bi2Te3, а также имеет на 20% более высокий КПД в сравнении с ним же, то есть позволяет генерировать электроэнергию большей мощности”, — отметил Андрей Воронин, аспирант НИТУ “МИСиС”

“Сферы применения нового термоэлектрического материала широки. С его помощью, например, можно наладить производство общедоступных бытовых приборов-генераторов электроэнергии, снизить потребление топлива в автомобилях за счёт замены использующихся дорогостоящих и ядовитых для окружающей среды материалов, преобразующих тепло выхлопных газов в электроэнергию, так же снизить расход топлива у кораблей, обеспечить электричеством удалённые от сетей объекты, снизить стоимость изготовления космической техники и т.д.”, — подчеркнул Андрей Воронин. К слову, марсоход “Curiosity”, исследующий сейчас красную планету, также работает за счёт термоэлектрических материалов, только стоимость их намного выше.

Следующая разработка учёных МИСиС — комплексное решение по высокоэкономичной и экологичной утилизации отходов (в т.ч. твёрдых бытовых и промышленных). Эффективным решением проблемы утилизации мусора может быть использование технологии высокотемпературного сжигания в шлаковом расплаве, реализуемой с помощью высокопроизводительных печей Ванюкова. Такая технология, с одной стороны, исключает образование каких-либо токсичных отходов, включая диоксины в отходящих газах, а также позволяет утилизировать мусор в среднем на 25-30% экономичнее по сравнению с существующими методами. Более того, образующиеся после переработки твёрдые элементы могут быть использованы в качестве товарной продукции, например, для строительства (материал для отсыпки дорог; каменные шлакоблоки для возведения зданий и др.

Еще одна «новинка» от талантливых студентов и аспирантов НИТУ «МИСиС» — первый в мире прототип экзоскелета одновременно как гражданского, так и специального назначений. Экзоскелет — устройство, предназначенное для увеличения силы человека за счёт внешнего каркаса. Представляемый учёными университета проект уникален по ряду причин. Во первых, благодаря области применения. Такой механизм может использоваться для реабилитации тяжелобольных/частично парализованных людей, будет востребован у пожилых, поскольку позволит значительно облегчить их передвижение. С другой стороны, экзоскелет полезен в профессиях, предусматривающих тяжёлые физические нагрузки; например, шахтёр. Наконец, ещё одна сфера применения — цели обороны и безопасности. Увеличение силы личного состава при передвижении в горной местности, погрузочно-разгрузочные, спасательные работы.

Тактико-технические характеристики разрабатываемого экзоскелета превосходят западные аналоги. Переносимый вес помимо собственной массы (до 30 кг) составляет более 200 кг. В конструкции отечественного экзоскелета впервые в мире планируется использовать вентильные реактивные двигатели, а также специальные полимерные композитные материалы. Время работы в зависимости от модели (гражданское или специальное назначение) — от 5 ч. до суток и более.

Ещё один проект демонстрирует возможность быстрого и экономичного получения стратегически важных для страны редких элементов таблицы Менделеева, в т.ч. диспрозия, церия, неодима, празеодима, европия, лантана, гадолиния, эрбия и др. Речь идёт об уникальной технологии переработки фосфогипса (крупнотоннажный отход производства минеральных удобрений) с получением концентрата редкоземельных металлов (РЗМ)

Упомянутые материалы особенно необходимы в наукоёмких отраслях промышленности. Например, диспрозий (а также лантан и неодим) используются для производства гибридных двигателей для современных автомобилей. Европий и иттрий являются составными элементами в дисплеях и мониторах самых разнообразных устройств и гаджетов. А оксиды гадолиния и эрбия применяются в качестве добавок в топливе для ядерных реакторов

В настоящее время на территории России накоплено около 320 млн. т фосфогипса, занимающего большую площадь плодородных земель. Ежегодно эти цифры увеличиваются на 10-15 млн. т отходов. Уникальность технологии заключается в возможности полной переработки накопленного фосфогипса с высоким извлечением из него упомянутых материалов (до 85-90%). Также технология экономичнее аналогов в 2-3 раза и может быть легко адаптирована для любого промышленного предприятия, вырабатывающего фосфогипс.

НИТУ «МИСиС» совместно с Российской венчурной компанией представил участникам форума образовательный курс «Инновационная экономика». Его слушатели узнали о важнейших аспектах технологического предпринимательства, венчурного финансирования, управления старт-апами и проектами с высокой долей НИОКР (научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ). Курс вели ведущие специалисты НИТУ «МИСиС», а также успешные инновационные предприниматели и венчурные инвесторы. В рамках практических занятий проектные команды подготовили презентации своих технологических проектов и представили их экспертному жюри, а также заинтересованным структурам. Это один из способов получить доступ к инвестициям, грантам, государственным программам, фондам госкорпораций и частных инвесторов.

В рамках форума студенты и аспиранты НИТУ «МИСиС» встретились с министром образования Дмитрием Ливановым.

8P1A9045  8P1A9096

8P1A9158

Поделись:

Оставить комментарий

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.

Последние новости

Почти вечный источник энергии, уникальный отечественный экзоскелет, передовая технология утилизации отходов — университет «МИСиС» на Селигере

25 Июль 2013

Молодые учёные НИТУ «МИСиС» и их научные руководители представили не менее 18 научно-исследовательских проектов в...

Читать полностью »

Кейт Миддлтон и принц Уильям будут воспитывать малыша без гувернанток

26 Июль 2013

Герцогиня Кембриджская и ее муж принц Уильям, подарившие Великобритании наследника трона, решили не доверять воспитание...

Читать полностью »

В Тунисе после убийства оппозиционера начались массовые демонстрации

26 Июль 2013

Массовые демонстрации против правящего в Тунисе исламистского движения «Ан-Нахда» начались в городах страны после убийства депутата-оппозиционера Мухаммеда...

Читать полностью »
Архив