- Инновации в энергетике и аддитивное производство
- Мультиматериальная 3D-печать
- Искусственный интеллект в медицине
Инновации в энергетике и аддитивное производство
Российская энергетика по-прежнему во многом зависит от импортного оборудования для газовых турбин – доля импорта составляет около 80%. Чтобы обеспечить надёжную генерацию энергии, стране необходимы собственные технологические решения, подчеркнул директор Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ, главный конструктор научно-технологического направления «Новые материалы, технологии, производство» Анатолий Попович.
В последние годы значительный потенциал демонстрируют аддитивные технологии – 3D-печать. В России впервые успешно применили 3D-печать для изготовления лопаток газовых турбин. Это достижение особенно важно для авиации и энергетики, где надёжность и долговечность деталей имеют решающее значение.
3D-печать позволяет оптимизировать производство и улучшить эксплуатационные характеристики турбинных лопаток – одного из ключевых элементов, определяющих эффективность работы турбин. Традиционные методы, такие как литьё и механическая обработка, сложны, дороги и ограничены в выборе материалов.
Ещё одна перспективная задача – создание лопаток с направленной кристаллической структурой, что позволит повысить коэффициент полезного действия турбин. Студенты Политехнического университета уже разработали высокотехнологичную основную часть газовой турбины с применением передовых материалов. После успешных испытаний с 2026 года планируется начало мелкосерийного производства. На базе университета также создаётся научно-производственное объединение, которое займётся малотоннажным выпуском инновационных компонентов для газовых турбин.
Мультиматериальная 3D-печать
Современные 3D-принтеры позволяют использовать сразу несколько металлов, создавая композитные структуры с уникальными свойствами. Главное преимущество мультиматериальной 3D-печати – отсутствие резких границ между слоями, что снижает риск дефектов и повышает прочность изделий.
Такие принтеры способны одновременно работать с четырьмя материалами и обеспечивают точность изготовления до миллиметра. Примеры применения:
- Миниатюрные камеры сгорания. Внутренняя часть выполняется из жаропрочной бронзы, внешняя – из никелевого сплава. Между слоями расположена сетчатая структура, отводящая тепло и предотвращающая перегрев.
- Элементы приводов. Внутренний слой снижает вибрации и повышает надёжность, внешний – защищает от износа и увеличивает срок службы.
Для ремонта газовых турбин также применяются передовые технологии. Прямое лазерное выращивание позволяет точно восстанавливать изношенные детали, сохраняя их прочность и производительность.
Искусственный интеллект в медицине
Политехнический университет внедряет технологии искусственного интеллекта для ускорения разработки новых лекарственных препаратов. Проект реализуется совместно с ведущими медицинскими учреждениями, включая НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова.
Разработанная модель ИИ показывает высокую эффективность при идентификации структур с максимальной биологической активностью. Благодаря этому процесс отбора перспективных соединений значительно ускоряется.
Например, анализ данных о 100 тысячах химических соединений, который ранее занимал несколько лет, теперь выполняется менее чем за полгода. Отбор десяти наиболее перспективных структур может быть завершён за одну неделю, отметил заведующий лабораторией нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ Александр Тимин.
Разработанная технология имеет высокий потенциал для применения в медицинских исследованиях. Университет выступает исполнителем доклинических испытаний совместно с НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова и планирует передачу опытных образцов для дальнейшего тестирования.
