5 инновационных разработок Петербургского политехнического университета Петра Великого

Санкт-Петербургский Политехнический Университет
Космический патруль морских судов, удаление опухолей без операции и сверхпластичный алюминий – инженеры СПбПУ рассказали про свою работу.

В 2020 году по результатам конкурса Минобрнауки России создан Научный центр мирового уровня «Передовые цифровые технологии», координатором которого стал Петербургский Политех. Основная цель программы Центра – обеспечение научно-технологического прорыва на основе фундаментальных и прикладных исследований мирового уровня, формирование условий для перехода на принципиально новый уровень применения наукоемких технологий и эффективности современного цифрового производства.

1. «Диатер»: диагностика и удаление опухолей ультразвуком

В феврале 2020 года ученые представили опытный образец первого российского аппарата «Диатер», который при помощи ультразвука выявляет и удаляет доброкачественные новообразования в молочной железе.

Хирургическое вмешательство при этом не требуется, разрезы заменяются неинвазивным воздействием. Ультразвуковая операция (англ. HIFU, High Intensity Focused Ultrasound) считается безопаснее для человека, так как не провоцирует появление новых раковых клеток, а также не требует общего наркоза.

Как пояснил заведующий лабораторией «Медицинская ультразвуковая аппаратура» СПбПУ Александр Беркович, аппарат определяет новообразование при помощи диагностического сканера, а затем специальным силовым датчиком излучает направленный ультразвук, разрушающий новообразование.

Модификации аппарата планируется применять для удаления новообразований в молочной, щитовидной железах, почках, печени. Уникальность прибора, по словам Берковича, заключается в применении ультразвука одновременно в трех качествах: диагностического, терапевтического и неинвазивного оперативного контроля.

«Диатер» разработали специалисты Лаборатории ультразвуковых исследований СПбПУ и Новосибирского приборостроительного завода холдинга «Швабе» («Ростех»). Технические и клинические испытания будут проводится в 2020 и 2021 годах, после чего аппарат должен пройти регистрацию в Росздравнадзоре и выйти на рынок.

2. Беспилотный патруль

Сразу несколько беспилотных проектов показали в 2020 году молодые инженеры СПбПУ, среди которых особо стоит отметить патрульный комплекс для мелководных акваторий CyberBoat 330.

Аппараты CyberBoat 330 универсальны в применении: они могут осуществлять мониторинг, патрулировать заданные области, исследовать морское дно, проходить участки мели не боясь за повреждение, а благодаря альтернативным источникам энергии они экологичны и имеют низкую вероятность потери связи в случае разряда основных аккумуляторов.

Управляются такие катера-беспилотники оператором, который ставит миссию и следит за выполнением, но благодаря оснащению  системами технического зрения, расхождения с препятствиями и поддержкой курса, они могут адаптироваться к любой ситуации, в том числе, работать сообща с другими такими платформами. Это нужно, например, для коллективного поиска определенных предметов.

3. Сверхмалые искусственные спутники Земли

В Институте физики, нанотехнологий и телекоммуникаций СПбПУ специалисты разрабатывают кубсаты–сверхмалые искусственные спутники Земли. Эти кубики  высотой всего пятнадцать сантиметров необходимы для космических исследований и сбора данных о состоянии окружающей среды.

Один из вариантов применения таких наноспутников–это создание космической системы высокоточной автоматической идентификации судов, необходимой для идентификации их габаритов и курса. Сейчас на гражданских судах установлены радиотехнические устройства, которые получают данные с наземных станций. Наноспутник, который пролетает над морем, сможет принимать эту информацию и передавать на Землю. Наноспутники ждут отправки на орбиту Земли в 2021-2022 годах. Разработки ведутся совместно с Фондом содействия инновациям, Роскосмосом и рядом предприятий Санкт-Петербурга.

Помимо этого, в Политехе разработана платформа: конструктор для оперативной сборки малого спутника с целью проведения научных, технологических и образовательных экспериментов.

4.  Алюминий с уникальной пластичностью

В процессе экспериментов по высокопроизводительному электродуговому выращиванию алюминия исследователи получили металл с уникальной пластичностью. При идентичном химическом составе со стандартным сплавом, пластические свойства, в частности удлинение перед разрывом выращенного, выросли в три раза, с 12 до 41%. Это значит, что необходимо затратить в три раза больше энергии на разрушение и такой материал во время эксплуатации прослужит дольше.

«Это открытие может в принципе поменять взгляд на создание конструкций, – объяснил заведующий Лабораторией легких материалов и конструкций СПбПУ Олег Панченко. – Механические свойства металла всегда закладываются с запасом, а в нашем случае этот запас в несколько раз превышает установленные нормы».

По его словам, наиболее интересная область применения такого материала – частный космос, где у лаборатории есть партнер в лице S7 R&D Center.

«Выращенный материал будет позволять выдерживать деформации, вызванные нагрузкой в космосе, более длительное время», – сказал Панченко.

5. Аккумуляторы для электротранспорта

Политехнический университет совместно с китайской компанией ENV New Energy Technology Research Institute Co. разрабатывает продукты для электротранспорта на базе литий-ионных аккумуляторов. Руководитель китайской компании – выпускник СПбПУ Ван Циншэн.

Специалисты проектируют и собирают аккумуляторы для тяговых батарей, используя уникальную систему термостатирования, а также разрабатывают их архитектуру. Основная цель – повысить энергетическую емкость аккумуляторов, чтобы электротранспорт смог ездить дольше на одном заряде.

Было интересно? Тогда подпишитесь на страницу Russia Beyond на фейсбуке
А вот еще

Наш сайт использует куки. Нажмите сюда , чтобы узнать больше об этом.

Согласен