Уникальные кристаллы, двигатели и магнитные датчики – в Физтехе КФУ рассказали о перспективных разработках

«С помощью программы развития Крымского федерального университета мы создали инновационную лабораторию электромеханические системы. Цель этой лаборатории – проектирование, разработка и создание электродвигателей различного назначения. На данный момент создано три работающих прототипа. Это маленький двигатель, генератор и большой мотор-колесо на несколько киловатт. Ноу-хау здесь в том, что наши исследователи разработали особый способ укладки проводника, что позволяет существенно повысить мощность двигателя и его крутящий момент при сохранении массы двигателя неизменной. Мы сравнивали наши двигатели с продукцией ведущих разработчиков – американских, английских, китайских – и по соотношению крутящего момента к массе наши прототипы сейчас существенно выигрывают. К нам уже обращались фирмы, которые производят роботов, в частности для военной промышленности», – раскрыл подробности одной из разработок Яворский.

В еще одной новой лаборатории института физики КФУ научились повышать прочность металла без использования вредного аммиака. Это, по словам замдиректора Физтеха, чрезвычайно актуальное и важное для Крыма решение.

«Необходимо повышать прочность металла, который работает в различных отдельных формах, в движущихся прессах на предприятиях. Это, к примеру, такие крымские предприятия, как «Фиолент» и «Пневматика». Традиционно, это делается с помощью такой технологии, когда деталь помещается в плазму, где создается постоянное напряжение, в среде с аммиаком происходит облучение детали азотом, и деталь укрепляется. Но в этой технологии есть ряд недостатков. В частности, низкая экологичность. Наши сотрудники придумали альтернативный способ укрепления деталей. Мы создаем в плазме не постоянное напряжение, а очень сложную систему проводников с переменным напряжением, что позволяет уйти от использования аммиака, а сразу использовать газ азот. Это работает на повышение прочности металла», – отметил Яворский.

Некоторые из исследований в главном крымском вузе начались много лет назад, но только недавно получили новый виток развития. К примеру, создание датчиков для магнитной кардиографии крымские физики совместно с квантовым центром (Сколково) начали около шести лет назад. Главная идея разработки – оценивать состояние сердца не по его электрической активности с помощью обыкновенной кардиограммы, а по магнитному полю.

«Это дает ряд преимуществ, в том числе много дополнительной информации о состоянии органа. Однако магнитное поле сердца очень слабое, и было необходимо найти способ его измерять. Оказалось, что магнитные пленки, которые разрабатывались у нас в университете несколько десятилетий, обладают очень высокой чувствительностью даже при комнатных температурах и как раз подходят для этих целей. Несколько лет назад мы уже провели исследование на мышах и сняли их магнитную кардиограмму. Развивая это направление совместно с медициной, мы предлагаем использовать наши пленки для так называемой низко-полевой МРТ. Опять же уникальная высокая чувствительность пленок позволяет снизить магнитные поля, которые используются в томографе, не теряя при этом разрешения. Недавно под этот проект мы выиграли большой трехлетний грант», – рассказал ученый.

Еще одно направление научных разработок Физтеха связано с лабораторией по росту кристаллов. Это уже традиционное для института направление. Крымские ученые владеют уникальным методом создания очень чистых и больших кристаллов бората железа. У этих кристаллов немало областей применения, но наиболее коммерчески-перспективной специалисты считают их применение в синхротронах – резонансных циклических ускорителей размером со стадион, стоимостью в миллиард евро.

«Там до огромных скоростей разгоняются электроны и являются источником очень мощного рентгеновского излучения, с помощью которого можно заглянуть вглубь материи и увидеть то, чего не увидишь в обычном рентгеновском аппарате. В этом синхротроне есть специальный элемент, который выделяет излучение необходимых длин волн. Оказалось, что наши кристаллы являются идеальным элементом для синхротронов. Уже ведутся переговоры с различными странами, которые заинтересованы в наших кристаллах. Лаборатория, способная выращивать кристаллы прямо сейчас запускается, и мы видим очень большие перспективы в этом направлении», – добавил Яворский.