Блог компании ниту «мисис»

Уже несколько лет идут разговоры о ренессансе инженерного образования в России. Мы у себя в НИТУ "МИСиС" сейчас как раз разбираемся с итогами приемной кампании 2020 года, и нас вдруг закусило проверить - а есть ли мальчик, или это обычная идеологическая трескотня?

На самом деле среди всех российских университетских рейтингов объективным является только один - это "Мониторинг по качеству приема" -https://ege.hse.ru/. Исключительно потому, что ломаться там нечему, он прост как семейные трусы - в нем ежегодно собирают средний балл ЕГЭ по каждому российскому вузу, а затем сводят в табличку.

Этот рейтинг, естественно, не показывает качества образования, но вот престижность того или иного вуза среди абитуриентов - вполне себе демонстрирует.

ТОП-25

Так вот,в 2012 годув ТОП-25 самых престижных вузов России (КЦП свыше 300) был только один технический вуз МФТИ.

В период с 2012 по2019 гг.добавились:

МИФИ поднялся с 33 на 4 место (+29),

ИТМО с 31 на 5 (+26),

НИТУ "МИСиС" - со 103 на 15 (+88)

МГТУ им. Баумана с 54 на 23 (+31),

СПбПУ с 67 на 24 (+43),

ЛЭТИ с 100 на 25 (+75).

А Физтех в 2018 г. вытеснил с первого места МГИМО, которому уступал многие годы, и стал самым престижным вузом страны.

Это, конечно, очень благородно и показательно, но это все-таки "сливки" российской высшей школы. А если взять выборку пошире, не ТОП-25, а хотя бы ТОП-200, будет ли картина с техническим образованием столь же радужной?

ТОП-200 в 2012 г.

Для начала мы выбрали из ТОП-200 2012 года вузы, у которых в профиле стояло "техн". Их оказалось ровно 50, то есть 25% от общего количества.

Что же собой представляла тогда верхушка российского инженерного образования? Как говорил знаменитый ослик - душераздирающее зрелище.

В рейтинге по качеству приема уже много лет существует четкая разбивка: средний балл ЕГЭ больше 70 - высокий. Ниже 56 - низкий. Оставшиеся вузы попадают в категорию середнячков.

Так вот, из нашей выборки "технарей" высокий средний балл был только у 11 вузов (22%). Это четыре советских технических супербренда - Физтех, МИФИ, Бауманка и питерский Политех, два нефтяных вуза - московская и уфимская "керосинки", два оплота идущих на подъем информационных технологий - ИТМО и МИЭТ. Плюс - примкнувшие к ним питерский архитектурно-строительный, московская химическая "Менделеевка", и новосибирский технический университет.

Вот какое техническое образование более-менее котировалось восемь лет назад. Группа лидеров занимала места от 2-го (Физтех) до 77-го (МИЭТ), а проходной балл плясал между 90,4 и 70,2.

Затем начинался большой провал, и только где-то на исходе первой сотни (лучший результат - 95 место у МТУСИ) мы начинали наблюдать большую и плотную группу унылых и непрестижных высших технических учебных заведений. Проходной балл в эти вузы, несмотря на их гораздо большую численность, имел гораздо меньший разброс и укладывался в цифры от 67 до 61.

Назовем вещи своими именами - все, кроме лидеров, были мало кому интересными и непрестижными институтами, куда все желающие поступали влегкую.

О престижности технического образования в тогдашней России достаточно красноречиво говорит статистика - в ТОП-25 технический вуз был один (4%), в ТОП-50 их было четыре (8%), в ТОП-100 - 13 (13%). И лишь к ТОП-200 показатель выравнивался до 25%.

Чем дальше, тем гуще.

Средний проходной балл в технические вузы пугал суеверных людей - 66,6.

ТОП-200 в 2020 г.

Что изменилось к 2019 году?

Начнем с общей статистики

Если в 2012 году в ТОП-200 технических вузов было ровно четверть, то в 2019 году их доля стала ближе к трети - 61 вуз или 30,5%.

Если в 2012 году высокий средний балл был у 11 вузов из 50, меньше четверти (22%), то к 2019 проходной балл больше 70 - у 44 вузов или почти у трех четвертей (72%)

В ТОП-25 технических вузов 7 (28%), в ТОП-50 их стало 17 (34%), в ТОП-100 - 31 (31%).

Как мы видим, распределение технических вузов по топу стал более равномерным - если восемь лет в первой сотне инженерных специальностей практически не было, то сейчас во всех промежутках примерно треть вузов - технические.

Средний проходной бал вырос с 66,6 до 74,8.

В принципе, на этом можно было бы и закончить, общий вектор роста престижа российского технического образования обрисовался достаточно ясно, однако достаточно интересно посмотреть на рекордные показатели.

Проходной балл ЕГЭ

Всего в ТОП-200 2012 и 2019 годов мы видим 68 технических вузов. За эти 8 лет проходной балл вырос у 63-х (93%). Упал, соответственно, у 5 университетов. Это:

ТОП-25 технических вузов, максимально нарастивших проходной балл, выглядит так:

Места в рейтинге

Здесь аутсайдеров больше. Согласно старому принципу "чтобы оставаться на месте, надо быстро бежать" недостаточно быстрые темпы прироста проходного балла приводят к падению в рейтинге. Поэтому статистика следующая:

Из 68 технических вузов выросли в рейтинге 55 университетов (80,9%), упали - 13 (19,1%). Это:

В противоположность аутсайдерам, подъем больше чем на сто позиций показали:

География

Так что - получается, все хорошо с нашим техническим образованием, проблем нет?

Есть. И главная из них - техническое образование в регионах. Да, престиж технического образования растет, но это почти исключительно московские и питерские технические вузы. Именно у них самый массовый и самый быстрый рост. Если взять не ТОП-200, а первые позиции рейтинга 2019 года, то география резко теряет свое разнообразие.

Из 8 технических вузов, вошедших в ТОП-25 все 8 - Москва и Питер.

Из 17 технических вузов, вошедших в ТОП-50 самых престижных вузов страны 16 - это Москва и Питер. Единственный "нарушитель спокойствия" - это Томский политехнический университет, занявший 46 позицию.

Из 31 технического вуза, вошедшего в ТОП-100 26 (83,9%) представляют собой обе столицы. На регионы осталось 5 (16,1%). Помимо ТПУ, в ТОП-100 сумели прорваться Уфимский гос. нефтяной техн. ун-т. (53 место), Казанский национальный исследовательский техн. ун-т. им. А.Н.Туполева (60 место), Казанский гос. архитектурно-строительный ун-т. (61 место), Самарский государственный аэрокосмический университет, ныне преобразованный в в Самарский национальный исследовательский университет и занявший 83 место.

И только в ТОП-200 доля региональных технических вузов поднимается до 39%, что тоже не бог весь что.

Заключение

Безусловно, рост престижности инженерного образования в России, которое уже вряд ли возможно отрицать, имеет под собой остаточно сложную социальную подоплеку.

Наверняка огромный вклад в рост показателей технических вузов внесла бешено растущая популярность IT-специальностей, ставших в последние годы "новой нефтью". Однако сводить весь подъем к айтишникам тоже вряд ли разумно - в списке бурно растущих вузов мы видим самые разные профили.

Можно только сделать самые грубые прикидки и общие выводы.

"Нефтянка", к примеру, похоже, выбрала весь свой престиж уже к 2012 году, за прошедшее время оба нефтяных вуза, представленных в рейтинге, либо остались примерно на том же месте, либо даже упали.

С другой стороны - можно констатировать резкий рост престижа профессии горного инженера, по крайней мере, в столицах. Проходной балл в Питерский горный вырос с 65,2 до 81,0, это ТОП-40 российских вузов. Московский Горный, вошедший за это время в состав НИТУ "МИСиС", нарастил престиж еще сильнее - в 2012 году средний балл ЕГЭ был 61, по в этом году Горный институт НИТУ "МИСиС" показал 83,2. Но в регионах ничего подобного не происходит. Уральский горный поднялся, но не сильно - с 283 на 254 место, а Северо-Кавказский горно-металлургический резко сдал.

Примерно то же и с авиацией: Московский авиационный институт +124 позиции, Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации +73, Санкт-Петербургский гос. ун-т. гражданской авиации +139, Моск. гос. техн. ун-т. гражданской авиации +69. Но при этом Уфимский гос. авиационный техн. ун-т. -22, хотя проходной балл вырос.

Судя по всему, для того, чтобы сделать корректные выводы, в дополнение к выборке по вузам нужно смотреть показатели отдельных специальностей внутри университета.

Но это уже совсем другая история.

Про "супер-долгую" атомную батарейку с повышенной в 10 раз мощностью

Это история про инновационный автономный источник питания компактную атомную батарейку, которая может работать до 20 лет. За счет оригинальной 3D-структуры бетавольтаического элемента ее размеры уменьшились втрое, удельная мощность повысилась на порядок, а себестоимость снизилась на 50%. Да, вот такое чудо техники. Российское - суровое и оригинальное. За подробностями сюда...

Ученые НИТУ МИСиС под руководством профессора кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников Виктора Мурашова представили инновационный автономный источник питания компактную атомную батарейку, которая может работать десятилетиями. За счет оригинальной 3D-структуры бетавольтаического элемента ее размеры уменьшились втрое, удельная мощность повысилась в 10 раз, а себестоимость снизилась на 50%. Результаты опубликованы в международном научном журнале Applied Radiation and Isotopes.

В конструкции устройства используется оригинальная, запатентованная микроканальная 3D-структура никелевого бетавольтаического элемента. Ее особенность в том, что радиоактивный элемент наносится с двух сторон планарного p-n перехода, что позволяет упростить технологию изготовления элемента, а также контролировать обратный ток, который крадет мощность батареи. Особая микроканальная структура обеспечивает увеличение эффективной площади преобразования бета-излучения в 14 раз, что в результате дает общее увеличение тока.

Выходные электрические параметры предложенной конструкции составили: ток короткого замыкания IКЗ 230нА/см2 (вобычной планарной 24нА), итоговая мощность 31нВт/см2, (впланарной 3нВт). Конструкция позволяет напорядок повысить эффективность преобразования энергии, выделяющейся при распаде -источника, вэлектроэнергию, что вперспективе снизит себестоимость источника примерно на50% засчет рационального расходования дорогостоящего радиоизотопа,рассказывает один изразработчиков Сергей Леготин, доцент кафедры полупроводниковой электроники ифизики полупроводников НИТУ МИСиС.

Определены оптимальные параметры конструкции преобразователя и рассчитаны его основные характеристики. На основании проведенных расчетов можно сделать вывод, что 3D-структура позволит увеличить площадь активной поверхности в 14 раз (при глубине микроканалов 80 мкм), а также вероятность проникновения бета-частиц в p-n переход по сравнению с планарной структурой преобразователя. И, как следствие, растет плотность неравновесных носителей заряда и выходная мощность устройства. Выходные электрические параметры предложенной конструкции при удельной активности Ni-63 2,7 мКи составили:

• ток короткого замыкания IКЗ = 276 мкА/см2 (в планарной - 24 нА);

• напряжение холостого хода UХХ = 149 мВ (125 мВ на планарный);

• мощность P = 23,7 мкВт/см2;

• КПД: = 1,4 %. 3D бетавольтаического элемента с двусторонним преобразованием., - поясняет Сергей Леготин.

При этом разработка позволит на порядок увеличить удельную мощность, за счет чего в три раза снизятся массогабаритные показатели элементов питания батарей на их основе с сохранением требуемого уровня выходной мощности.

Батарейка может быть применена в нескольких функциональных режимах: в качестве аварийного источника питания и датчика температуры в устройствах, используемых при экстремальных температурах и в труднодоступных (или совсем не доступных) местах: в космосе, под водой, в высокогорных районах.

Уникальные свойства источника питания - в рекордно высокой удельной энергоемкости, надежности, способности работать без обслуживания и беспрецедентно большом сроке службы. Бетавольтаические преобразователи станут незаменимы в ситуациях, где химические элементы питания не могут обеспечить длительной и стабильной работы, например, в задачах, связанных с освоением космоса или с электропитанием приборов в условиях критически низких температур в Арктике и Заполярье

В настоящий момент разработчики завершают процедуру международного патентования изобретения, а само устройство уже признано зарубежными экспертами. В частности, в обзоре международного агентства маркетинговых исследований Research and Markets НИТУ МИСиС назван одним из ключевых участников мирового рынка бетавольтаических батарей. Университет вошел в один ряд с такими компаниями, как City Labs, BetaBatt, Qynergy Corp и Widetronix.

В обзоре указано, что разработка ученых НИТУ МИСиС батарейка на основе бетавольтаических элементов (БВЭ) имеет большой потенциал, так как потребности в надежных элементах питания с длительным сроком службы растут во всех отраслях промышленности. С учетом уникальных характеристик небольшого размера и безопасности разработка НИТУ МИСиС, сможет занять существенную долю рынка источников питания.

Предложен метод подавления вторичного воспаления при COVID-19

Что ж, снова тревожно на фронтах. Бабье лето медленно вползает в осенний тоннель, а в нем нас поджидают давние "друзья". Меж тем ученые НИТУ МИСиС, РАН и Сеченовского университета предложили новый метод выявления и предотвращения случаев повторного воспаления у пациентов, больных коронавирусной инфекцией. Метод основан на взаимодействии с Т-клетками особым типом инвариантных лимфоцитов, защищающих слизистые. Статья об исследовании опубликована в Frontiers in Immunology Journal.

Слизистые оболочки, причем как снаружи, так и внутри тела, особенно уязвимы для вирусов и бактерий. В качестве одной из основных охранных сил выступают MAIT-клетки особый тип Т-лимфоцитов, выявляющих патогены и разрушающих их оболочки. Именно MAIT-клетки вызывают на пораженных участках ткани то, что мы называем воспалением повышение температуры, набухание, покраснение, избыточная секреция.

Они считаются своеобразной скорой помощью организма, первой реагирующей на появление инфекций. Как правило, они концентрируются в кровеносных сосудах, в коже и в других точках, куда бактерии попадают чаще всего, и они управляют работой других иммунных клеток, вырабатывая большой набор химических сигналов при встрече с патогенами.

Ученые из НИТУ МИСиС, Центра Кристаллография и фотоника РАН и Первого МГМУ им. И.М. Сеченова выяснили, что микробиотический состав человеческого организма (присутствующие в нашем теле микроорганизмы) может довольно сильно влиять на течение респираторных инфекций, в том числе и коронавирусной.

Как отмечают эксперты, у каждого седьмого пациента с COVID-19, находящегося на искусственной вентиляции легких, течение болезни усугублялось дополнительными приобретенными патологиями. В тот момент, когда организм больного слаб настолько, что не может справляться без ИВЛ, ткани особенно уязвимы к вторичным бактериальным и грибковым инфекциям. В таком случае чрезмерно активная работа MAIT-клеток может только усугубить ситуацию и препятствовать выздоровлению пациента.

В целом, эти клетки полезны, ведь они служат защитой от бактериальных или грибковых инфекций. Но при уже развившейся вирусной инфекции и высоком уровне воспаления активность MAIT-клеток может усугубить заболевание. Согласно последним данным, есть основания полагать, что у пациентов с COVID-19 эта активность усиливается это видно по цитокиновому профилю, а также по вторичным инфекциям, развивающимся у пациентов с COVID-19. Конечно, это еще требует дальнейшего изучения, комментирует Роман Акасов, научный сотрудник лаборатории биомедицинских наноматериалов НИТУ МИСиС.

Таким образом, в определенных случаях MAIT-клетки порой не помогают бороться с инфекцией, а наоборот, являются ее пособниками. По мнению ряда исследователей, они являются главным источником интерферона-гамма, сигнальной молекулы, связанной с воспалениями.

Наблюдая за их реакцией на колонии обычных стафилококков и стрептококков, ученые-иммунологи заметили, что эти клетки начинали вести себя крайне необычно они как будто сходили с ума и начинали выделять гигантское количество белковых сигнальных молекул, которые заставляли другие иммунные клетки атаковать все подряд, а не только микробов.

Как добавляет Роман Акасов, MAIT-клетки активируются при наличии таких вирусных заболеваний, как герпес, гепатит и грипп. Ряд новых исследований показывает, что это актуально и для COVID-19. Лимфоциты собираются в легких, и есть все основания полагать, что их тем больше, чем выше тяжесть заболевания.

На основании этих открытий ученые НИТУ МИСиС предложили применять ингибиторы MAIT-клеток, иными словами, подавлять чрезмерный иммунный отклик, чтобы избежать осложнений.

В общем и целом, лучше Парацельса пока никто не сказал.Всё-яд,всё-лекарство; то и другое определяет доза.

Будьте здоровы, друзья.

Физики применят частицы космических лучей, чтобы обнаружить скрытые помещения древнего монастыря вПереславле-Залесском.

Ученые из НИТУ МИСиС и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН приступили к обследованию неизвестных помещений Данилова монастыря в городе Переславле-Залесском методом мюонной радиографии. Для этого они установили серию уникальных датчиков, которые выявят неизвестные подвальные помещения и аутентичный фундамент здания церкви XVI века.

Старинный город Переславль-Залесский, основанный в 1152 году князем Юрием Долгоруким на берегу Плещеева озера, известен своими памятниками древнерусской архитектуры XII-XVII веков. Особое место среди них занимает Троицкий Данилов монастырь. Его ансамбль, состоящий из храмов и келий XVI начала XVIII века, был основан в 1508 году известным местным подвижником Даниилом.

Из построенных в то время храмов только Троицкий собор Данилова монастыря и здание церкви Похвалы Божией Матери дошли до нас без существенных переделок. В начале XVII века во время Смуты монастырь разделил тяжелую участь многих храмов: был разграблен. Многие документы, в том числе технические планы помещений, были безвозвратно утеряны. Здание храма неоднократно ремонтировалось и переделывалось (1720 год, 1849 год) и заслуживает специального изучения и реставрации.

Игумен Пантелеимон, кандидат богословия, настоятель монастыря:

Данилов монастырь изначально поставлен накладбище, иистория прото, где какие могилы есть, несохранилась. Иодно изнаших желаний увидеть, что сохранилось, что мыможем сказать оздешних захоронениях. Другое есть древний храм Похвалы, который существовал при основателе монастыря преподобном Данииле Переславском, икоторый был перестроен в1690-егоды, икакие-то подземные помещения доступны, аокаких-то мытолько можем строить гипотезы, что они существуют. Икак раз эти гипотезы мыпытаемся проверить. Это попытка вникнуть вто, как жили монахи донас, попытка понять, как эти помещения использовались, чтобы обживанием монастыря заниматься сопорой насуществующую традицию, неделать что-то поперек, чтобы была преемственность монашеской жизни. Мне, как настоятелю, хочется понимать, как жил монастырь 500, 300, 100 лет назад, ипоэтому эти исследования важны нетолько для поиска реликвий, ноидля изучения монашеской жизни.

Одной из задач коллектива физиков и материаловедов является исследование на предмет наличия неизвестных подвальных помещений и фундамента здания церкви Похвалы Божией Матери. Решить эту проблему доступным и безопасным способом без разрушения строений при раскопках позволяет метод мюонной радиографии на основе эмульсионных трековых детекторов.

Наталья Полухина, д.ф-м.н., ведущий эксперт Центра инфраструктурного взаимодействия ипартнёрства MegaScience НИТУ МИСиС:

Исследование, которое мы начинаем сегодня в Даниловом монастыре, использует методику ядерных фотоэмульсий для регистрации космического излучения мюона. Мы с ним живем, его не замечаем, он не вредит здоровью, но это излучение из-за высокой энергии и большой массы частицы способно проникать очень глубоко до двух километров скального грунта. Это свойство мюонов используется в мюонной радиографии. Мы считаем, сколько частиц пришло с какого направления и, в зависимости от того, вещество с какой плотностью находится на пути этих частиц, их приходит больше или меньше. По разности зарегистрированного числа мюонов мы можем сказать, что здесь есть пустота или наоборот здесь содержится какой-то более плотный объект. Ядерная фотоэмульсия один из старейших детекторов, используемых в физике элементарных частиц, в физике высоких энергий, в ядерной физике. Этой методике больше ста лет и только 20 лет назад произошел качественный скачок в ее развитии были созданы полностью автоматизированные сканирующие системы для обработки ядерных фотоэмульсий. Они обрабатывают эмульсию со скоростью сейчас уже несколько сотен квадратных сантиметров в час.

Мюонная радиография находит свое применение во многих прикладных исследованиях во всем мире, в частности, как перспективное дополнение к геофизическим и геологическим методам при анализе вулканических, сейсмических и карстовых процессов, в разведке полезных ископаемых, в области ядерной безопасности для радиационного мониторинга установок ядерно-энергетического комплекса, для осуществления неразрушающего контроля промышленных объектов.

В настоящее время исследователи произвели уникальную серию детекторов на фотоэмульсиях и приступают к полевой части проекта. Десятого ноября были установлены приборы на территории монастыря и начался процесс экспозиции (мюоны начнут сканировать скрытое подземное пространство). Этап займет до 2-3 месяцев, затем ученые приступят к расшифровке полученных данных.

Иеромонах Родион, к.ф-м.н., кандидат богословия, заместитель председателя Комиссии поработе свузами инаучным сообществом при Епархиальном советег. Москвы:

В Свято-Даниловом монастыре Переславля-Залесского нам удалось впервые на практике реализовать нашу инициативу по организации совместного академического проекта Церкви (Комиссия, Переславская епархия, ряд приходов г.Москвы) и научного сообщества (в лице коллективов НИТУ "МИСиС" и ФИАН) и, я очень надеюсь, мы получим первые результаты. Конечно, если говорить о церковном культурном наследии, то эту работу по его изучению при помощи естественно-научных методов никто не проводил системно никогда. Во-первых, основные методы появились и развились только в последние десятилетия. С другой стороны, само культурное наследие требует очень конкретного подхода в каждом случае. Существует проблема сопряжения физики понимают, что нужно измерить, но они не всегда знают, какой исторический контекст, какой результат с точки зрения истории, археологии надо подтвердить. Нужна постановка задачи, с одной стороны, физическая, с другой гуманитарная. Все это свести в едином проекте новая, интересная задача. Здесь нам это удалось впервые, потому что Данилов монастырь очень древний, очень много темных пятен в его истории в прямом и переносном смысле.

P.S. Пару слов отехнологии

1) Мюонная радиография уже обнаружила скрытое помещение впирамиде Хеопса. 2) Ранее научный коллектив НИТУ МИСиС иФИАН обследовал строение вцитатели Дербента сцелью проверки гипотезы отом, что это древнейший вРоссии христианский храм. 3) Метод это мюонный аналог рентгеновского аппарата, только куда более безопасный ипрозорливый, применяется как вфундаментальной науке, так иприкладных задачах: тут

А мы тем временем с нетерпением ждем результаты скрытые клады через пару месяцев. Stay tuned.

Ученые усовершенствовали технологию 3D-печати из алюминия, добившись повышения твердости деталей для аэрокосмоса вполторараза. Разработанная ими наноуглеродная добавка к алюминиевому порошку, полученная из продуктов переработки попутного нефтяного газа, к позволит повысить качество авиакосмических композитов, напечатанных на 3D-принтере. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Composites Communications

Сегодня основная сфера применения 3D-печати из алюминия это создание высокотехнологичных деталей для авиационной и космической промышленности. Наличие даже малейших дефектов в печатных конструкциях имеет критически важное значение для безопасности создаваемой техники. По словам ученых НИТУ "МИСиС", основным риском возникновения таких дефектов является высокая пористость материала, вызванная,в том числе, качествами исходного алюминиевого порошка.

Для обеспечения равномерной и плотной микроструктуры печатных изделий ученые лаборатории MISIS Catalis Lab предложили добавлять в алюминиевый порошок углеродные нановолокна. Использование этой модифицирующей добавки позволяет обеспечить низкую пористость материала и повышение его твердости в полтора раза

"Улучшить свойства порошка для печати позволяет изменение его химического и фазового состава путем внедрения в основную матрицу дополнительных компонентов. В частности, углеродные нановолокна имеют высокую теплопроводность, которая помогает минимизировать температурные градиенты между печатными слоями в процессе синтеза изделий, на стадии селективного лазерного плавления. Благодаря этому микроструктуру материала практически полностью можно избавить от неоднородностей", рассказал заведующий лабораторией, профессор НИТУ "МИСиС" д.т.н. Александр Громов

Разработанная научным коллективом технология синтеза наноуглеродных добавок включает в себя методы химического осаждения, ультразвуковой обработки и ИКтермообработки.

Важно то, что используемые углеродные нановолокна являются побочным продуктом переработки попутного нефтяного газа. При его каталитическом разложении углерод скапливается в виде нановолокон на дисперсных металлических частицах катализатора. Обычно в настоящее время попутные газы просто сжигают на месторождениях, что наносит вред окружающей среде. Поэтому применение нового метода имеет также серьезное экологическое значение, - отметил профессор Громов.

Исследование проводилось совместно со специалистами Института катализа СО РАН. В дальнейшем научный коллектив планирует определить оптимальные условия селективного лазерного плавления новых композиционных порошков, а также разработать технологию постобработки и промышленного использования синтезированных изделий.

Ученые усовершенствовали технологию 3D-печати из алюминия, добившись повышения твердости деталей для аэрокосмоса вполторараза. Разработанная ими наноуглеродная добавка к алюминиевому порошку, полученная из продуктов переработки попутного нефтяного газа, к позволит повысить качество авиакосмических композитов, напечатанных на 3D-принтере. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Composites Communications

Сегодня основная сфера применения 3D-печати из алюминия это создание высокотехнологичных деталей для авиационной и космической промышленности. Наличие даже малейших дефектов в печатных конструкциях имеет критически важное значение для безопасности создаваемой техники. По словам ученых НИТУ "МИСиС", основным риском возникновения таких дефектов является высокая пористость материала, вызванная,в том числе, качествами исходного алюминиевого порошка.

Для обеспечения равномерной и плотной микроструктуры печатных изделий ученые лаборатории MISIS Catalis Lab предложили добавлять в алюминиевый порошок углеродные нановолокна. Использование этой модифицирующей добавки позволяет обеспечить низкую пористость материала и повышение его твердости в полтора раза

"Улучшить свойства порошка для печати позволяет изменение его химического и фазового состава путем внедрения в основную матрицу дополнительных компонентов. В частности, углеродные нановолокна имеют высокую теплопроводность, которая помогает минимизировать температурные градиенты между печатными слоями в процессе синтеза изделий, на стадии селективного лазерного плавления. Благодаря этому микроструктуру материала практически полностью можно избавить от неоднородностей", рассказал заведующий лабораторией, профессор НИТУ "МИСиС" д.т.н. Александр Громов

Разработанная научным коллективом технология синтеза наноуглеродных добавок включает в себя методы химического осаждения, ультразвуковой обработки и ИКтермообработки.

Важно то, что используемые углеродные нановолокна являются побочным продуктом переработки попутного нефтяного газа. При его каталитическом разложении углерод скапливается в виде нановолокон на дисперсных металлических частицах катализатора. Обычно в настоящее время попутные газы просто сжигают на месторождениях, что наносит вред окружающей среде. Поэтому применение нового метода имеет также серьезное экологическое значение, - отметил профессор Громов.

Исследование проводилось совместно со специалистами Института катализа СО РАН. В дальнейшем научный коллектив планирует определить оптимальные условия селективного лазерного плавления новых композиционных порошков, а также разработать технологию постобработки и промышленного использования синтезированных изделий.

Представлена технология семикратного увеличения прочности изделий изтитана истали

Физики НИТУ МИСиС совместно сфранцузскими коллегами предложили метод семикратного увеличения прочности изделий изтитана инержавеющей стали. Пословам разработчиков, имвпервые вмире удалось объединить две технологии обработки металлов, считавшиеся несовместимыми, иблагодаря этому добиться резкого улучшения свойств материалов. Результаты исследования опубликованы вжурналеSurface and Coatings Technology.

Вомногих отраслях современной промышленности производство ответственных изделий, рассчитанных навысокие нагрузки, требует отметаллов улучшенных свойств повышенной плотности ипрочности, атакже одновременно пластичности икоррозионной стойкости. Для подобной обработки сегодня, пословам специалистов, широко применяется метод горячего изостатического прессования (ГИП).

Однако уплотнение методом ГИП недавало прежде серьезных результатов при обработке материалов, получаемых популярной технологией холодного газодинамического напыления. Эта технология, пословам ученых, сегодня становится одной изключевых для авиа- иавтомобилестроения, электротехники имедицины, так как позволяет выращивать уникальные изделия сзаданной структурой.

Ученым НИТУ МИСиС впервые вмире удалось найти параметры обработки металлов, позволяющие совместить эффект обоих методов, итем самым резко увеличить полезные характеристики получаемых материалов.

Мыприменили ГИП для материалов, которые ранее нерекомендовались кподобной обработке, так как они имеют рыхлую поверхность из-за наличия открытых пор. Особым образом нанеся нарыхлое изделие тонкий слой изтогоже металла, мыполучили своего рода герметичную капсулу, которая позволяет успешно применять ГИП. Благодаря такой обработке пористость уменьшилась более чем вдва раза, прочность насжатие выросла на25процентов, аглавное многократно выросла прочность наразрыв,рассказал руководитель программы Аддитивные технологии для производственной отрасли iPhD НИТУ МИСиС Владимир Чеверикин.

Вчастности, прочность наразрыв нержавеющей стали ичистого титана возросла приблизительно всемь раз. Наиболее впечатляющие результаты получены для сплава титана иалюминия Ti6AL4V, прочность наразрыв которого увеличилась в28раз. Улучшение механических свойств обеспечивается диффузией материала иизменением его микроструктуры, объяснили ученые.

Исследование проводилось совместно сучеными изуниверситета Лиона (Франция). Опираясь наполученные результаты, научный коллектив планирует разработать новые материалы для медицинской отрасли.

Металлические стекла могут стать сверхпрочным покрытием гаджетов

Уникальный метод обработки объемных металлических стекол предложили материаловеды НИТУ МИСиС. Им удалось найти условия производства, существенно повышающие качества этих перспективных материалов. Их можно будет применять в качестве покрытий для дорогих смартфонов, планшетов, а также изготовления биосовместимых имплантатов. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds.

МетаМеталлические стекла (аморфные металлы) материалы, у которых в отличие от классических материалов с кристаллической решеткой, отсутствует закономерность в расположении далеко отстоящих друг от друга атомов. Из-за этого они отличаются высокой прочностью, эластичностью, стойкостью к коррозии и другими свойствами, благодаря которым востребованы в приборостроении, машиностроении, медицине и магнитной электротехнике.

Однако всегда есть ложка дегтя. Одним из препятствий к широкому применению этих материалов является их высокая хрупкость. Авторы исследования считают, что новый метод обработки металлических стекол поможет решить эту проблему. Метод опробован на аморфном сплаве системы цирконий-медь-железо-алюминий (Zr-Cu-Fe-Al).

Применение отжига доипосле прокатки было запрещено канонами науки ометаллических стеклах, поскольку вабсолютном большинстве случаев это приводит кихохрупчиванию. Выбор состава сплава исистемы легирования помог нам обойти эту проблему: отжиг примерно на100 градусов ниже температуры стеклования позволил вместо охрупчивания добиться пластификации объемных образцов иупрочнения ленточныхобъяснил научный руководитель исследования, д.т.н., профессор НИТУ МИСиС, Дмитрий Лузгин.

Пословам авторов исследования, нахарактеристики полученного материала влияет способ разложения матрицы сплава ленточный или объемный. Взависимости отэтого достигаются различные результаты.

Для объемных образцов посредством разделения однородной аморфной фазы на две достигнуто увеличение пластичности при растяжении до 1,5 % при комнатной температуре. Для ленточных образцов достигнуто увеличение твердости на 25%, что обеспечивается выделением стекловидных наночастиц размера порядка 7 нм вторичной аморфной фазы с сохранением пластичности на изгиб и сжатие. Это неожиданный и очень существенный результат, рассказала соавтор метода, научный сотрудник кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСиС Анна Игревская.

Сплав системы Zr-Cu-Fe-Al не может быть использован как основной конструкционный материал ввиду высокой стоимости, поясняют авторы разработки, однако они уверены, что предложенная технология может быть применена и к другим аморфным сплавам, в частности, титановым (более дешевым).

Новый метод позволит упростить процесс придания необходимых свойств металлическим стеклам, тем самым расширив сферу их использования. В дальнейшем научный коллектив намерен применить новую технологию для производства титановых и других объемных металлических стекол повышенного качества.