Народные методы и рецепты. Советы по ведению домашнего хозяйства

Способ позволяет за считанные минуты наносить покрытия с заданными характеристиками — твёрдостью, износостойкостью и пластичностью.

«Создание материалов с заданными свойствами и сокращение срока их разработки – ключевые задачи Университета МИСИС как ведущего вуза страны в области новых технологий и материалов. Коллектив исследователей под руководством выдающегося учёного, профессора, д.т.н. Евгения Левашова разработал технологию нанесения покрытий с антифрикционными свойствами для титан-алюминиевых сплавов. Полученное покрытие обладает высокой коррозионной стойкостью и биосовместимостью, благодаря чему найдет применение в медицине – при изготовлении эндопротезов, имплантатов и др. Также разработка наших ученых может использоваться в теплоэнергетике и химическом машиностроении: для упрочнения компонентов, подвергающихся износу в условиях высоких температур и агрессивных сред», – рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Лёгкие и жаропрочные титан-алюминиевые сплавы активно применяются в авиации, энергетике и медицине. Однако они обладают одним недостатком: при значительных механических нагрузках поверхность подвержена износу, что сокращает срок службы изделий. Чтобы защитить материал, не меняя его структуру, исследователи НИТУ МИСИС предложили наносить на него твёрдые покрытия с помощью коротких, но мощных электрических импульсов. Эксперты выяснили, что на характеристики значительно влияет выбор газовой среды.

«На титановый сплав с добавлением алюминия, хрома, ниобия мы нанесли электроискровым легированием цирконий. Этот метод похож на микросварку: материал электрода переносится на поверхность детали под действием коротких импульсов тока. Но от выбора газовой среды результат меняется. В аргоне получилось пластичное бездефектное покрытие на основе бета-циркония. Оно не трескается, но и не слишком защищает от износа. В этилене образовалось покрытие с карбидными наночастицами и интерметаллидом на основе циркония и алюминия. Оно твёрже, но при трении карбиды выкрашиваются и создают абразивный износ. В азоте сформировалось двухслойное покрытие с высокой твёрдостью и превосходными антифрикционными свойствами», — поделилась к.т.н. Евгения Замулаева, научный сотрудник научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза МИСИС-ИСМАН (НУЦ СВС).

Учёные объяснили особенности структурообразования электроискровых покрытий в дуге разряда: при осуществлении процесса в среде аргона плавится цирконий, который «налипает» на титан. В этилене углерод образует карбиды, а в азоте происходит двухстадийный процесс: сначала формируются крупные нитриды, а потом, когда азота в расплаве становится больше, — мелкие и плотные.

Испытания показали, что лучшие свойства демонстрирует покрытие, полученное в азоте: оно самое прочное, почти не изнашивается и обладает наиболее низким коэффициентом трения.

«Мы доказали, что возможно “программировать” свойства покрытия ещё на этапе его нанесения, словно настраивая параметры 3D-печати. В будущем это позволит создавать умные поверхности, которые сами подстраиваются под условия работы», — рассказал д.т.н. Евгений Левашов, заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий, директор НУЦ СВС.

С подробными результатами исследования можно ознакомиться в научном журнале Surface Engineering and Applied Electrochemistry. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (проект № 0718-2020-0034).

Представители вуза рассказали о новых программах «технологической магистратуры», успешном трудоустройстве выпускников и дальнейших перспективах развития.

С этого года первые 30 школ из 15 регионов, в числе которых ПИШ «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии», после трехлетнего бюджетного финансирования будут работать за счет привлеченных средств индустриальных партнеров. Всего сейчас действует 50 ПИШ в 23 регионах. К 2030 году по поручению Президента Владимира Путина количество ПИШ должно удвоиться.

«Первые 30 передовых инженерных школ переходят на новый качественный уровень развития. Результаты, представленные командами университетов, показывают, что вместе нам удалось создать эффективную модель интеграции образования, науки и производства. Следующим этапом для школ первой волны станет масштабирование их деятельности. Все необходимое для этого есть: современное оборудование, компетенции, налаженные контакты с индустриальными партнерами. Важно, что региональные власти с большим вниманием относятся к развитию передовых инженерных школ в своих городах, понимая их ценность для укрепления отношений высшей школы и реального сектора экономики», — подчеркнул глава Минобрнауки России Валерий Фальков.

Образовательная модель ПИШ «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии» Университета МИСИС ориентирована на подготовку генеральных конструкторов 4.0, обладающих не только инженерными, но и управленческими компетенциями. Программы магистратуры и ДПО курируют специалисты профильных высокотехнологичных компаний-лидеров Госкорпорации «Росатом».

Ректор Алевтина Черникова: «Успех Передовой инженерной школы „Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии“ Университета МИСИС — результат системной работы коллектива, сформированного из талантливых исследователей, высокопрофессиональных экспертов индустрии. ПИШ МАСТ опирается на лучшие практики вуза, используя в том числе успешный опыт создания партнерской сети. Ключевые бизнес-партнёры школы — Росатом, Металлоинвест, ОМК, ЦАГИ и другие ведущие компании страны. Совместно мы разрабатываем образовательные программы, формируем научную повестку. Лучшие образовательные и исследовательские практики нашего университета тиражируются при реализации международных проектов. В апреле этого года, при поддержке президента, правительства Республики Узбекистан и АГМК, на базе нашего Алмалыкского филиала открыта ПИШ „ГеоМетТех“, где будет осуществляться подготовка кадров для опережающего развития горно-металлургического комплекса Центральной Азии».

С сентября 2024 года в школе обучается 147 магистрантов. Занятия проходят на «Фабрике для обучения» — инфраструктурном комплексе полного цикла аддитивного производства, где представлено оборудование, необходимое от момента выплавки шихтовых материалов до контроля качества готовой продукции. Фабрика включает в себя специальные образовательные пространства с отечественным программным обеспечением: «Виртуальная лаборатория», «Лаборатория гранульных технологий», «Лаборатория по управлению затвердеванием» и «Лаборатория Биофабрикация».

Особенности образовательного процесса в ПИШ МАСТ:

1. обучение построено по модели «технологической магистратуры», интегрирующей научную работу, практику в индустрии и взаимодействие с наставниками от компаний;
2. учебные планы включают реальные кейсы от индустриальных партнеров, НИОКР и работу в лабораториях с современным оборудованием;
3. широкое внедрение онлайн-лабораторий и отечественного инженерного ПО (КОМПАС-3D, QForm, ЛОГОС и др.);
4. система стажировок и ДПО позволяет формировать индивидуальные траектории подготовки специалистов по запросам компаний.

«ПИШ МАСТ активно формирует инженерные и научные компетенции, необходимые для реализации приоритетных направлений технологического суверенитета России: от аддитивного производства и биомедицины до цифрового материаловедения. Совместно с индустриальными партнерами мы ведем прикладные исследования, создаем уникальные технологические решения и повышаем квалификацию специалистов отрасли, которые отвечают на вызовы индустрии 4.0», — сказал и.о. директора ПИШ МАСТ Александр Комиссаров.

Созданный в передовой инженерной школе НИТУ МИСИС in situ биопринтер стал доступен к заказу на сайте по поиску и подбору отечественного научного оборудования «НАША ЛАБА». С помощью этого устройства была проведена первая в мире операция с биопечатью на человеке. Также специалисты ПИШ МАСТ разработали установку селективного лазерного плавления с управлением структурой. Устройство актуально для 3Д-печати изделий сложной геометрии из жаропрочных сплавов, склонных к трещинообразованию, и открывает новые возможности для внедрения аддитивных технологий.

В 2025/2026 уч. году откроется набор в аспирантуру «Металловедение и технологическая обработка металлов и сплавов», а также на шесть направлений магистратуры:

1. «Аддитивные технологии»;
2. «Биомедицинская инженерия и биофабрикация»;
3. «Сертификация изделий аддитивных технологий»;
4. «Современные материалы и методы получения высокоточных отливок»;
5. «Цифровое материаловедение»;
6. «Цифровое управление технологическими процессами металлургии и машиностроения».

С 2025 года реализация инициативы социально-экономического развития «Передовые инженерные школы» включена в федеральный проект «Университеты для поколения лидеров» национального проекта «Молодежь и дети».

Обновление новости от 19.05.2025: По итогам защит сформирован рейтинг ПИШ, состоящий из трех групп. Он отражает качество образовательных программ, научных исследований, степень проработанности программы развития и системы управления, он является ориентиром для команд школ и их технологических партнеров, в каких направлениях совершенствовать и развивать свою деятельность. НИТУ МИСИС вошел в первую группу лидеров!

Торжественная церемония прошла на ключевом мероприятии торгово-промышленного сотрудничества России и Узбекистана – юбилейной Международной промышленной выставке «ИННОПРОМ. Центральная Азия».

Поздравляя коллег из Узбекистана, министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков отметил, что для устойчивого развития промышленности и экономики в целом государству необходимы квалифицированные кадры.

«Мы всегда готовы поделиться опытом и конкретными инструментами для подготовки специалистов высокого уровня. В прошлом году я дважды посещал гостеприимный Узбекистан, чтобы обсудить с коллегами сотрудничество наших стран в научно-образовательной сфере. Тогда удалось детально проработать и вопросы создания передовой инженерной школы "ГеоМетТех" на базе филиала Университета МИСИС в Алмалыке. Сегодня от всей души я хочу поздравить всех нас с созданием этой площадки – теперь флагманский проект Минобрнауки "Передовые инженерные школы" стал международным», – сказал глава Минобрнауки России.

Алевтина Черникова отметила: «В 2022 году Университет МИСИС стал победителем федерального конкурса на поддержку программ развития передовых инженерных школ – центров подготовки специалистов во взаимодействии с ведущими высокотехнологичными компаниями. В нашей ПИШ «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии» вместе с индустриальными партнерами мы создаем образовательные программы, формируем актуальную научную повестку. Лучшие образовательные и исследовательские практики нашего вуза тиражируются при реализации международных проектов. Открытие передовой инженерной школы на базе Алмалыкского филиала университета поддержал в мае 2024 года Президент Узбекистана Шавкат Миромонович Мирзиёев. По поручению Минобрнауки РФ НИТУ МИСИС совместно с АГМК разработал дорожную карту по созданию ПИШ «ГеоМетТех». В передовой инженерной школе будет осуществляться подготовка высококвалифицированных кадров для экономики Республики».

Обучение начнется с 1 сентября 2025 года по образовательной программе «Металлургия». Магистрантам на выбор доступны два трека: «Обогащение полезных ископаемых» и «Цифровое управление технологическими процессами». В дальнейшем список программ будет расширен.

«Алмалыкский горно-металлургический комбинат выходит на совершенно новый уровень своей деятельности, применяя новейшие технологии в переработке полезных ископаемых и получении готовой продукции, увеличивая ассортимент продукции углубленной переработки. В настоящее время по инициативе Президента Узбекистана мы реализуем крупный инвестиционный проект по добыче, переработке сырья и выпуску готовой продукции. Это производство оснащается современным оборудованием, полностью автоматизировано и соответствует мировым экологическим стандартам. Мы уверены, что предлагаемый формат обучения передовой инженерной школы за счет внедрения новых программ высшего и дополнительного профессионального образования, направленных на решение актуальнейших современных задач, позволит совершенствовать имеющуюся кадровую базу предприятия. Нам нужны специалисты с современными знаниями цифровых технологий, способные решать сложные технические задачи и проблемные вопросы производства, стоящие перед АГМК и отраслью в целом», – отметил председатель правления АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат» Абдулла Хурсанов.

В ПИШ будут готовить не только инженеров, но и специалистов высшей квалификации для опережающего развития горно-металлургического комплекса Центральной Азии.

«Среди главных задач школы: повышение доли извлечения драгоценных, тяжелых цветных, редких металлов из первичных руд и техногенных источников, а также освоение производства новых видов продукции с высокой добавочной стоимостью. Совместная деятельность НИТУ МИСИС и Алмалыкского горно-металлургического комбината также коснется цифровой трансформации технологических процессов», – подчеркнул директор алмалыкского филиала НИТУ МИСИС Фарходбек Умаров.

Министерство науки и высшего образования РФ в феврале 2025 перезапустило программу поддержки вузов «Приоритет-2030» с фокусом на достижение технологического лидерства страны через объединение усилий государства, бизнеса и университетов. Партнером выступил Газпромбанк, организовавший процесс анализа и технологической экспертизы наиболее перспективных и наукоёмких проектов ведущих вузов.

«С этого года обновлённая программа „Приоритет-2030“ реализуется в рамках национального проекта „Молодёжь и дети“. Она стимулирует вузы ставить амбициозные цели и перестраивать внутренние процессы. Важным результатом становится укрепление связи вузов с реальным сектором экономики», — отметил вице-премьер Дмитрий Чернышенко.

При отборе университетов в обновлённый «Приоритет-2030» Совет оценивал целевую модель организации, соответствие вектору технологического развития страны и конкретные проекты взаимодействия с индустрией. Принципиальный элемент перезагрузки программы — включение раздела «Стратегическое технологическое лидерство», где каждый вуз определяет для себя три ведущих проекта.

Ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова: «Опираясь на приоритетные направления Университета МИСИС, мы сконцентрировались на трёх стратегических технологических проектах: „Энергия материалов“, „Биомедицинская инженерия и биоматериаловедение“, „Квантовый интернет“. При проведении научных исследований мы фокусируемся на создании инновационных продуктов, внедряем продуктовый подход. По каждому проекту у нас уже есть прорывные разработки, обеспечивающие технологическое лидерство, которое достигается за счёт совместной системной работы учёных вуза, академических и индустриальных партнёров. Помимо решения масштабных научных задач, в НИТУ МИСИС формируется образовательная повестка для опережающей подготовки кадров: сегодня мы реализуем актуальные программы на всех уровнях высшего образования».

Цель стратегического технологического проекта (СТП) «Биомедицинская инженерия и биоматериаловедение» — создать конкурентоспособные на мировом уровне материалы и технологии в области биомедицины для улучшении качества жизни и здоровья людей, а также подготовка биомедицинских инженеров М-типа (специалистов, обладающих глубокими междисциплинарными знаниями и владеющих современными цифровыми инструментами). Модель консорциума «Инженерия здоровья» была признана лучшей практикой управления продуктом в программе «Приоритет-2030», НИТУ МИСИС смог выстроить сквозной трек «лаборатория — производитель — хирург», в рамках которого технологии, полученные в ответ на отраслевой запрос, в самые короткие сроки выходят на рынок биоинженерных решений. В 2023 году в НИТУ МИСИС был создан Институт биомедицинской инженерии, где сейчас внедрены специализированные треки, выстраивающие непрерывную траекторию обучения с вовлечением студентов в научные проекты от бакалавриата до аспирантуры, и первая в России интегрированная магистерско-аспирантская программа iPhD. С 2025 года открыт набор на новую программу бакалавриата «Биотехнология».

Управляющий партнер компании «3Д Биопринтинг Солюшенс» Юсеф Хесуани: «Совместная работа с Университетом МИСИС в рамках консорциума „Инженерия здоровья“ показывает эффективные результаты. Это и продуктовые решения, и передовые технологии. Мы гордимся, что наша совместная разработка — роботический in situ биопринтер — уже помогает людям. С его помощью была проведена первая в мире операция с биопечатью на человеке, а теперь устройство вышло на рынок и доступно к заказу на сервисе по поиску отечественного научного оборудования „НАША ЛАБА“. Отмечу и успешный эксперимент „Магнитная биофабрикация“, который был проведен в 2024 году на МКС. Он показал, что в условиях микрогравитации методом 4Д-биопечати можно создать эквиваленты трубчатых органов».

В рамках СТП «Энергия материалов» исследователи вуза представили полноформатную солнечную панель на основе гибридных перовскитов, готовую к промышленному масштабированию. Она разработана в университете на отечественном оборудовании и материалах, дешевле кремниевых аналогов на 20%. Реализация проекта позволит сформировать новое технологическое направление солнечной энергетики в России — от материалов до готовых решений для городской, космической и индустриальной энергетики.

По проекту «Квантовый интернет» в НИТУ МИСИС проводятся исследования по всем основным направлениям квантовых технологий: вычисления на основе сверхпроводниковых кубитов, алгоритмы и ПО для работы с квантовыми компьютерами, квантовый интернет и коммуникации, сенсоры и перспективные материалы. Для подготовки кадров создан Институт физики и квантовой инженерии, в рамках которого запущены уникальные программы подготовки бакалавров («Квантовые технологии») и магистров («Квантовое материаловедение»). Вуз сформировал инфраструктуру для разработки и испытания квантовых схем: открыт первый в России дизайн-центр проектирования, сформирован лабораторный комплекс с чистой зоной для изготовления микросхем, в 2024 году в комплексе была установлена система лазерной безмасковой литографии. Запущена работа 3 криостатов с базовой температурой 10 мК (№ 1 в Москве по инфраструктуре для испытания сверхпроводниковых квантовых чипов). Университет запустил первый в России спутник квантовой связи «Импульс-1» и подтвердил работоспособность защищенного канала связи. Провел сеанс связи на приемном модуле с китайским квантовым спутником «Мо-Цзы».

Помимо решения масштабных научных задач, в вузе формируется собственная образовательная повестка. Модель на основе многотрековых программ связывает образовательный результат с потребностями индустриальных партнеров, обеспечивает гибкость учебных планов и позволяет оперативно адаптировать подготовку к потребностям индустрии и приоритетам государства: разработка новой траектории теперь занимает всего 3 месяца, а срок от запроса работодателя до выпуска специалиста с необходимыми компетенциями сократился с 5-6 лет до 1,5-2 лет.

Композиты из вольфрама и меди с улучшенными свойствами применяются для компонентов, обращенных к плазме (КОП), в установках термоядерного синтеза. Исследования показали, что теплофизические и механические характеристики композита из вольфрама и меди не уступают аналогам, изготовленным классическими методами, однако в случае гибридных аддитивных технологий возможно реализовать более эффективный теплоотвод и повысить термоциклический ресурс за счет предложенного дизайна композита из вольфрама и меди.

«Университет МИСИС — признанный лидер в области материаловедения в России, входит в топ-100 лучших вузов мира по направлению Materials Science ведущего международного рейтинга QS. Наши ученые занимаются разработками, впоследствии находящими применение в различных отраслях промышленности, включая наукоёмкие. Коллектив исследователей под руководством молодого ученого, PhD Станислава Чернышихина разработал новый композиционный материал для применений в термоядерных реакторах отечественного производства», — рассказала Алевтина Черникова, ректор Университета МИСИС.

Вольфрам считается одним из основных материалов для компонентов, обращенных к плазме за счет высокой температуры плавления и пороговой энергии для физического распыления, а также низкому удержанию изотопов водорода. Однако его сложно механически обрабатывать из-за высокой твердости и хрупкости. Чтобы изготовить изделия из вольфрама, обычно применяют методы порошковой металлургии, но классические технологии не позволяют создавать сложнопрофильные изделия. Поэтому традиционный дизайн КОП представляет собой простую многослойную конструкцию. Альтернативой к классическим технологиям является аддитивное производство, которое позволяет послойно синтезировать изделие, в том числе пористые структуры. Свойства таких изделий могут быть адаптированы для конкретной задачи за счет варьирования особенностей геометрической структуры.

«Исследования и разработка новых методов для изготовления деталей из вольфрама обладает высокой практической значимостью. Технология селективного лазерного плавления (СЛП) является одним из наиболее популярных и применяемых методов аддитивного производства металлических изделий из-за возможности синтеза деталей сложной формы с высокой разрешающей способностью. Стоит отметить, что производство изделий из вольфрама с помощью метода СЛП является сложной задачей из-за высокой температуры плавления, образования дефектов несплавления, микротрещин и перегрева различных узлов в установках», — отметил Станислав Чернышихин, PhD, заведующий лабораторией Университета МИСИС.

Изучив условия лазерного синтеза вольфрама, коллективу НИТУ МИСИС удалось получить относительную плотность сплошных образцов в 96,7%. Сначала для создания биметаллического материала были изготовлены скелетные структуры гироида вольфрама, похожие на изогнутую сетку или волну. Затем в матрицу металла была инфильтрирована медь при температурах до 1350°C c in situ мониторингом процесса. Изучение смачивания и кинетики пропитки вольфрамовых матриц позволили установить оптимальные условия инфильтрации.

Механические испытания показали, что композит оказался гораздо пластичнее чистого вольфрама — он выдерживал деформацию до 35% без разрушения. Также ученые университета совместно с АО «НИИЭФА» провели измерения температуропроводности в широком диапазоне температур (до 800°С). Было установлено, что с уменьшением размера элементарной ячейки структуры наблюдается небольшое понижение температуропроводности, но при этом возрастают прочностные характеристики.

«В дальнейшем мы планируем перейти к производству макетов КОП и теплонагруженным циклическим испытаниям. При испытаниях будут моделироваться воздействия приближенные к реальным эксплуатационным условиям в термоядерных установках», — добавил Станислав Чернышихин.