Новые материалы для Арктики, космоса и медицины разрабатывают в Томске

Опубликовано 10.04.2015 г.

Новые материалы, разработанные в Институте физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН в Томске, применяются в экстремальных условиях Арктики и космоса, в медицине и ядерной энергетике.

Ifpm_Gl_1_.jpg

«Институт реализует программу фундаментальных исследований, направленную на создание перспективных материалов для новых технологий и надежных конструкций. Особенность наших разработок заключается в том, что мы получаем многоуровневые и иерархически организованные материалы со свойствами, которые ранее казались недостижимыми», — говорит директор ИФПМ Сергей Псахье.

Как рассказал руководитель института, томским ученым совместно со специалистами Чепецкого механического завода удалось путем формирования наноразмерзных фаз модифицировать циркониевыей сплав для твэлов — тепловыделяющих элементов, которые используются в атомных реакторах. Структура сплава изменилась таким образом, что сборки («батареи» из твэлов) перешли с трехлетнего цикла работы на пятилетний, а выработка ядерного топлива увеличилась на 10 %.

«Это колоссальные высвобождающиеся ресурсы, — подчеркнул Сергей Псахье. — тепловыделяющие сборки из этого сплава уже используется на атомных станциях и в России и за рубежом, а в институте сегодня ведутся разработки по созданию сплавов для новых поколений ядерных реакторов».

В Томске создаются теплозащитные покрытия на сопла ракет, которые выдерживают температуры до нескольких тысяч градусов. Если прежние покрытия выдерживали два-три цикла, разработка томских ученых увеличила эту цифру до 40.

«Уже созданы антиметеороидные покрытия на иллюминаторы космических аппаратов — они должны быть прочными и прозрачными, при их создании использовано более десяти различных элементов таблицы Менделеевав», — добавил Сергей Псахье.

Для производства оборудования, которое работает в условиях Арктики, томичи создают материалы повышенной хладостойкости. Ученые предложили обработку сталей и сварных соединений, которые существенно снижают предел хладноломкости и повышают безопасность работы оборудования в Арктике.

Материалы с особыми свойствами также могут использоваться в медицине — например, для создания высокотехнологичных имплантатов и коронарных стентов. Для медицинских изделий в Томске разработаны в том числе smart-покрытия, которые адаптируются к внешним воздействиям.

Многоуровневый подход к проблемам прочности и пластичности в рамках направления «Физическая мезомеханика» в ИФПМ СО РАН развивается с 1986 года. Фундаментальные работы Института признаны в ведущих зарубежных центрах и пользуются высоким авторитетом. Так, за последние три года сотрудники института опубликовали пять статей в журналах Nature Publishing Group.

Основное научное направление Института физики прочности и материаловедения СО РАН — «физическая мезомеханика материалов и нанотехнологии». Результаты фундаментальных исследований являются основой разработки и создания новых материалов, технологий и оборудования. Перспективные разработки в свою очередь становятся основой инновационной деятельности — одного из стратегических приоритетов развития института, включающего в себя все аспекты коммерциализации технологий.