Покоренные вихри

В 2016 году мы организовали первую медицинскую кафедру в университете. Сейчас наиболее развивающа- яся область знаний и технологий – биомедицина, она и стала приоритетом в работе кафедры. Мы уже давно идем по этому пути, есть много разработок. Кафедра бу- дет заниматься обучением и научными исследованиями в области медицинской химии, физики и кибернетики. Возглавил кафедру Сергей Романов (директор Приволж- ского окружного медицинского центра, к. м. н., зав. ка- федрой экспериментальной и ядерной медицины ННГУ им. Н. И. Лобачевского. – Ред. Сейчас кафедра занимается подготовкой магистер- ских программ, уже подготовлен пакет документов для аккредитации и лицензирования трех новых медицин- ских специальностей. Я считаю, что это колоссальный прорыв во всех на- ших начинаниях от начала новой истории. Наша задача – постараться объединить людей разных направлений и знаний, чтобы решать самые передовые проблемы. В наших приоритетах – проблемы онкологии и нейронаук. Дело в том, что медицина в чистом виде эти вопросы не решит, они междисциплинарные. Только на пути син- теза научных дисциплин сейчас можно получать реаль- ные результаты. У нас эти вопросы решают совместно медики, химики, биологи, физики, суперкомпьютерщики, я думаю, к ним присоединятся и психологи. Мы, к сожалению, в прошедшем году не смогли запу- стить наш Центр инновационного развития, и понятно почему. За пять лет его строительства материалы по- дорожали настолько, что нам элементарно не хватило денег. Но государство нам выделило финансирование, и в первой половине 2017 года планируем его достроить. Осталось сделать внутреннюю отделку, ландшафтные работы. В Центре под одной крышей будут объединены учеб- ные и научные подразделения, так или иначе связанные с биомедициной. Мы рассматриваем возможность раз- мещения в Центре малых предприятий, которые тоже будут иметь отношение к этой отрасли. Надеемся, что там будут несколько филиалов других серьезных организа- ций, которые занимаются этой проблемой. Новый кампус – Мы спроектировали и получили все разрешитель- ные документы на большое общежитие – на первую оче- редь комплекса общежитий, который будет построен на высоком берегу Оки. Мы не сдались – не продали, не отдали это замечательное место, хотя поползновения были. В комплексе будет более восьмисот мест. Нам об- щежитие нужно как воздух, вуз растет как на дрожжах. Мне бы хотелось, чтобы там были места для людей из других вузов, которые приезжают на стажировки. Очень хочу, чтобы там были площади для того, чтобы не стыдно было пригласить, например, профессора из Европы. Сейчас мы стараемся получить финансирование от Министерства образования и науки РФ, в этом заинте- ресован и обещал нам помочь губернатор. Если деньги будут выделены в текущем году, мы сумеем построить общежитие к Чемпионату мира по футболу – 2018 и по- можем городу решить проблему с размещением гостей. Оборона государства – Поскольку ни одного военного училища в Нижнем Новгороде не осталось, мы сейчас выполняем их роль. Помимо того, что университет – это единственный вуз, который готовит офицеров запаса на военной кафедре, мы уже не первый год будем осуществлять прием в Ин- ститут военного образования будущих кадровых офице- ров. В этом направлении мы выполняем госзаказ на две специальности радиофизического факультета и готовим военных переводчиков в ИМОМИ. Принимаем юношей, которые потом подписывают офицерский контракт на трехгодичную службу. Из войск приходят замечательные отзывы о наших ребятах. В Министерстве обороны поняли, что это единствен- ный способ получать классных специалистов, не восста- навливая разгромленные в 90-х годах училища. Мы вы- полняем задачу обороноспособности страны, и я говорю об этом с гордостью. Диагноз министру подтвердили – Наш последний успех – подтвердили медицинский диагноз министру образования Российской Федерации Ольге Васильевой. На большой выставке «Вузпромэкс- по-2016» мы представляли более двадцати своих разра- боток. В том числе разработку «Киберсердце». Это одна из новинок – небольшой прибор, который крепится к руке и в реальном времени передает на наш суперком- пьютер кардиограмму пациента, а врач в режиме онлайн может поставить диагноз. В первый день выставки Ольга Васильева пришла на наш стенд, и мы показали ей этот прибор. Она сказала: «Я свой диагноз знаю, давайте проверим». Наш врач провел исследование и шепотом сказал ей на ухо свои выводы. Оказалось – верно! Это успех. Осталось, чтобы эту разра- ботку взяли на вооружение и организовали систему диа- гностики. Для начала – хотя бы в Нижегородской области. Кроме того, мы на пути к изготовлению полноцен- ного экзоскелета. По этой теме мы скооперировались с Поволжским государственным технологическим уни- верситетом в Йошкар-Оле. Они разработали сложный редуктор, который необходим был для нашего экзоске- лета. Эта работа продолжается. Подводя итог – Земля русская держится на «сумасшедших», которые готовы ввязываться в любые авантюры. Конечно, в боль- шой степени, все, что мы делаем, имеет авантюрный ха- рактер. Никто нам не гарантирует светлого будущего ни на одном проекте. Но мы всё равно находим возможно- сти, находим деньги, чтобы эти проекты начинать и дви- гать. Ста процентов удачи не бывает, но странным обра- зом получается многое. Это дает силы, дает возможность быть оптимистом. P.S. У ректора Нижегородского государственного университета Евгения Чупрунова 2016 год закончился и личным достижением. Он издал свою монографию, ко- торая включила в себя работы последних двадцати лет. Он говорит о себе: «Я практикующий профессор, читаю физику первокурсникам, и мне это очень нравится». Так что первокурсники набора 2017 года имеют возмож- ность прослушать лекции ректора. Хороший стимул, чтобы поступать в университет. Беседовала Татьяна Кузнецова «Я считаю, что эпоха, когда науку делили на мелкие дисциплины, закончилась, дальше делить уже невоз- можно. Два физика, занимающиеся разными областя- ми, уже могут не понять друг друга! Закончилась эпоха анализа и начинается эпоха синтеза в науке». «Поиск-НН» № 12-1 (198-199) 11 Советскому ученому Д. Д. Логвиненко еще в 70-х годах прошлого века пришла идея создавать вихри намеренно, для рационального использования их мощи. И эту идею он воплотил в устройстве, которое назвал аппаратом вих- ревого слоя. В настоящее время около 20 процентов всей произво- димой в мире электроэнергии тратится на измельчение твердых тел. Измельчаем зерно, превращая его в муку; каменный уголь, чтобы сжигать его более эффективным способом в виде пыли; руды, чтобы извлечь из них нужные минералы. И перечисление всего того, что ныне измельча- ется, можно было бы продолжать и продолжать. Дмитрий Дмитриевич вначале испытал свой аппарат на измельче- нии портландцемента, поскольку известно, что чем мень- ше размер его частиц, тем быстрее идет набор прочности, тем прочнее изделия, изготавливаемые из такого цемента. Аппарат вихревого слоя оказался самым эффективным измельчителем среди всех существующих: частицы порт- ландцемента превращались в тонкодисперсный порошок буквально за считаные секунды. Наряду с этим оказалось, что обработка в аппарате вихревого слоя повышает ги- дравлическую активность цемента как в первые сутки твердения, так и в течение 28 суток. При этом происхо- дит значительное сокращение сроков набора цементом марочной прочности, максимально полно используются потенциальные возможности портландцемента. А резуль- татом этого является сокращение расхода цемента, сниже- ние себестоимости изготавливаемых из него изделий. Устройство аппарата вихревого слоя оказалось очень простым: в трубу из немагнитного материала – нержа- веющей стали, пластмассы, резины – помещается горсть отрезков стальной проволоки (ферромагнитного матери- ала). А на трубу надевается индуктор – катушка из медной проволоки. Если катушку подключить к источнику переменного тока, например к обычной электросети, то в трубе созда- ется переменное электромагнитное поле, под действием которого отрезки проволоки приходят в хаотическое ин- тенсивное движение, создавая в буквальном смысле сло- ва вихрь. Поэтому аппараты и получили свое название. В этом вихре возникает мощь, сравнимая с таковой в вих- рях природных, такая, что в нем дробятся, разрушаются даже очень прочные тела, превращаясь из крупных кусоч- ков в тончайший порошок чуть ли не с наноразмерными частицами. И это дробление происходит с высокой скоро- стью при малом расходе электроэнергии. Такое быстрое и интенсивное измельчение в аппара- тах вихревого слоя происходит потому, что в них твер- дые частицы подвергаются удару ферромагнитных тел, а удар – наиболее эффективный способ измельчения, тогда как в традиционном (до сих пор основном) оборудовании, используемом ныне для измельчения, – шаровых мельни- цах применяется истирание, способ в несколько раз менее производительный. Еще более эффективен вихревой слой в том случае, если он образуется в жидкой среде, например в суспензии, т. е. взвеси твердых частиц в жидкости, допу- стим, в воде. В этом случае возникает кавитация – схлопы- вание пузырьков воздуха, образующихся в вихревом слое. При этом вблизи схлопывающегося пузырька в жидкости может возникать давление в тысячи мегапаскалей. Такое явление не только дополнительно способствует измельчению, но и стерилизует обрабатываемый в вихре- вом слое материал, убивает все микроорганизмы. А еще кавитация может разрушать молекулы некоторых органи- ческих веществ до безвредных –углекислого газа и воды. Это свойство позволяет с успехом использовать аппа- рат вихревого слоя для обеззараживания сточных вод. И, напротив, из смеси некоторых исходных веществ в аппарате вихревого слоя можно во много раз быстрее синтезировать новые вещества. Например, синтез эпоксид- ных смол по традиционной технологии проходит в течение 6 часов, а в аппарате вихревого слоя всего за полчаса. И еще одна сфера возможностей аппаратов вихревого слоя – получение в них водомазутных эмульсий. Оказы- вается, тот мазут, который зимой, во время ограничения отпуска природного газа тепловым электростанциям, ис- пользуется как резервное топливо, содержит много воды, причем в виде крупных включений, называемых линзами. Если при подаче такого мазута водяная линза попадет в форсунку, то горение прекратиться. Если же мазут пропу- стить через аппарат вихревого слоя, то вода в нем дисперги- руется до мельчайших капелек, которые не только не меша- ют, но даже способствуют горению, повышая теплотворную способность мазута, снижая количество сажи в дыме. Можно было бы привести еще немало примеров эф- фективного использования аппаратов вихревого слоя. Но это – единичные примеры использования, что, впро- чем, не удивительно для нашей страны, где так трудно вне- дряется новое. Чтобы устранить эту ситуацию, Национальный ис- следовательский Нижегородский государственный уни- верситет им. Н. И. Лобачевского подал в Минобрнауки РФ заявку на грант под названием «Модифицирование химического сырья с использованием вихревых реакто- ров для электро- и ресурсосбережения в производстве импортозамещающих продуктов» и выиграл его. Целью гранта является совершенствование конструк- ции аппаратов вихревого слоя, изготовление еще более современных аппаратов и изучение возможности получе- ния лакокрасочных материалов нового поколения. Особенно актуальны такие работы будут в этом году, который президент РФ В. В. Путин объявил Годом эколо- гии. А аппараты вихревого слоя – самые экологичные устройства из всех, предназначаемых для измельчения. В. А. Войтович, ведущий научный сотрудник НИИ химии Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского
Читайте также
Комментарии