Главная → ВОПРОСЫ НАУКИ → ФОРПОСТ НАУКИ ЗАПАДНОГО УРАЛА
Дата публикации: 13 декабря 2013
Автор(ы): Кандидат технических наук В.Н. СТРЕЛЬНИКОВ, главный ученый секретарь Пермского научного центра Уральского отделения РАН →
Публикатор: Научная библиотека Порталус
Рубрика: ВОПРОСЫ НАУКИ →
Источник: (c) http://portalus.ru →
Номер публикации: №1386944800
Кандидат технических наук В.Н. СТРЕЛЬНИКОВ, главный ученый секретарь Пермского научного центра Уральского отделения РАН, (c)
В разное время в городе работали конструкторы авиационных двигателей член- корреспондент АН СССР П. А. Соловьев, будущие академики математик И. М. Виноградов, историк Б. Д. Греков, физиолог В. В. Парин, конструктор ракетно- космической техники М. К. Янгель, организатор "Русских сезонов" в Париже С. П. Дягилев и многие другие выдающиеся деятели науки и культуры.
Академическая наука в Перми начала отсчет своего времени с 1971 г., когда по постановлению Президиума АН СССР было организовано первое на Западном Урале академическое подразделение - отдел физики полимеров, который в 1980 г. преобразовали в Институт механики сплошных сред. А через пять лет на базе отдела химии этого учреждения создали Институт органической химии с опытным производством, в дальнейшем переименованный в Институт технической химии. Но ключевым моментом в развитии академической науки города стал 1987 г. Тогда в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР был организован Пермский научный центр Уральского отделения АН СССР (ныне - РАН). В настоящее время он объединяет 4 научно- исследовательских института - механики сплошных сред, технической химии, экологии и генетики микроорганизмов и Горный институт, а также филиал Института экономики УрО РАН. Председатель центра - член-корреспондент РАН, директор Института технической химии УрО РАН Ю. С. Клячкин.
Деятельность ученых из Перми направлена на разработку фундаментальных проблем общей биологии, экологии и генетики микроорганизмов, синтез органических мономеров, а также создание на их основе новых полимеров и композиционных материалов. Они ведут комплексные исследования закономерностей развития параметров геосистем и оптимального управления ими при воздействии на недра естественных техногенных факторов, изучают процессы деформирования, возникновения и развития дефектов, разрушения и аномального поведения твердых тел, ищут методы решения задач механики деформируемого твердого тела и жидкостей, заняты, наконец, вопросами социально-экономического развития региона.
В научных учреждениях Центра работают 600 сотрудников, в том числе 48 докторов и 131 кандидат наук. Работы по важнейшим научным направлениям возглавляют иммунолог академик В. А. Черешнев, а также члены- корреспонденты РАН химик Ю. С. Клячкин и механик В. П. Матвеенко.
Одна из главных задач Центра - координация научных исследований в регионе. Это обусловлено прежде всего тем, что на территории Пермской области, кроме упомянутых академических учреждений, расположено 15 государственных высших учебных заведений, более 40 отраслевых научно- исследовательских, конструкторско-технологических, проектных институтов и конструкторских бюро. В них работает много опытных специалистов, среди которых свыше 450 докторов и 2500 кандидатов наук. Анализ показывает: успешное решение целого ряда поставленных перед ними проблем возможно только при тесном взаимодействии всех ветвей науки. В настоящее время на практике реализованы самые разные формы сотрудничества между вузами и академией: кафедры двойного подчинения, вузовско-академические лаборатории и др. Это позволяет лучше организовать совместные исследования, процесс обучения студентов и подготовки научных кадров, более рационально использовать научное оборудование. Например, Пермский государственный университет и наш Институт экологии и генетики микроорганизмов открыли совместную кафедру. 8 лет работает лаборатория Института технической химии и Естественно-научного института при том же университете. Организовали совместную кафедру и Институт механики сплошных сред с Пермским государственным техническим университетом. А несколько лет назад в Горном институте в рамках Федеральной программы "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 гг." образован вузовско-академический учебно-научный центр "Рифей".
В 1996-1998 гг. ученые Пермского научного центра проводили исследования по 16 международным проектам, 2 федеральным целевым программам, 45 грантам Российского фонда фундаментальных исследований, 4 грантам Республиканской научно-технической программы "Урал". Шесть работ финансировало Министерство науки и технологий РФ. Вместе с тем наши учреждения активно развивают зарубежные связи. Достаточно сказать, что ежегодно проходит одна-две международные конференции, организаторами которых являются институты Центра. Скажем, в 1999 г. Горный институт провел такую встречу на тему "Проблемы безопасности и совершенствования горных работ", посвященную 275-летию РАН и 300-летию учреждения в России Приказа рудокопных дел.
Налажено прочное взаимодействие с научно-исследовательскими организациями Испании, Франции, Бельгии, Германии, Швеции, Великобритании, других европейских стран, США. Разработки пермских ученых были неоднократно представлены на международных и российских выставках. За последние годы наши сотрудники удостоены ряда премий, в том числе Уральской Горной за "Работы по изучению газодинамических явлений, реализации схем вентиляции и обеспечению безопасных условий труда" (Екатеринбург, 1995 г.), Демидовской для молодых ученых за 1997 г., Правительства России в области науки и техники за 1998 г.
Каковы же научные интересы исследователей из Перми?
В Институте механики сплошных сред главное внимание сосредоточено на физико-механических свойствах полимеров и композиционных материалов в изделиях и при их изготовлении (с помощью математического и физического моделирования), а также на разработке методов оптимизации конструкций из этих материалов. Здесь развернуты комплексные фундаментальные работы по изучению сложных сред в условиях тепловой конвекции, турбулентности, потери гидродинамической устойчивости и при механических воздействиях.
В частности, созданные тут математические модели при изучении солнечных пятен показали: по мере роста активности последних колебания диаметра нашего светила уменьшаются. Результаты соответствующих измерений, полученные из обсерваторий со всего света, обработаны именно в этом институте. Здесь же создали математическую модель тропической атмосферы с учетом присущих ей явлений, например, циклонов.
В ходе этого поиска пермяки нарисовали настолько подробную картину происходящего при зарождении тайфуна в тропической зоне Тихого океана, что первый международный симпозиум "Генерация крупномасштабных структур в сплошных средах" был проведен именно в их городе (1990 г.). "У нас, конечно не супервычислительный центр, но когда мы начали обмениваться информацией по астрофизическим наблюдениям с иностранными партнерами, они удивлялись и говорили, что не располагают такими вычислительными ресурсами, которые позволили бы провести подобные расчеты", - заметил как- то директор института, член-корреспондент РАН В. П. Матвеенко. Кстати, ресурсы эти в последние годы стали еще внушительнее, а заодно и экономичнее.
Наряду с исследованиями мирового уровня, например, по магнитным жидкостям, тут выполняют местные заказы, имеющие отношение к механике жидкостей или деформируемого твердого тела. И выяснили: таким телом, к сожалению, является Камский мост - стратегическая транспортная артерия Перми, связывающая две половины города, растянутого вдоль реки на 60 км. В его бетонных опорах обнаружены микротрещины.
В Институте технической химии развивают три научных направления: создание композиционных материалов на основе органических полимеров; синтез активных реагентов, экстрагентов и биологически активных веществ; разработку катализаторов глубокого и парциального окисления органических веществ. За свою в общем-то недолгую историю это учреждение стало источником уникальных и поразительных по разнообразию продуктов и технологий - от широко применяемого ныне в медицине препарата для местной анестезии анилокаина, который по своим показателям значительно превосходит широко известные аналоги новокаин и лидокаин, до эффективной и дешевой жидкости для снижения коэффициента трения при металлообработке. Последнюю изготовляют из отходов, остающихся после перегонки нефти. Ее основа - вода, тогда как подобные ей ранее делали на керосине, что, конечно, неэкономно. Новый препарат нефтяники используют и при бурении скважин.
Или разработанная тут технология прессования дерева в один прием. Обычно строители не берут на "вооружение" березу, поскольку она пористая и слишком подвержена гниению. В институте получили вещество, которое в специальной установке под давлением вызывает химическую реакцию в породах дерева, в результате чего береза становится прочнее бука.
А что делать с использованными автопокрышками: сжигать, топить, закапывать? К концу XX в. эта проблема стала едва ли не глобальной. Но если, допустим, их сжигать - то копоть покроет огромные территории. Самое правильное было бы при переработке шин отделять резину от корда. Данную задачу первыми решили ученые Института технической химии. Теперь существует необходимая технология, на ее основе уже построен завод.
Речь идет о бародеструкционной утилизации изношенных автошин с металлокордом. Суть новшества - "псевдосжижение" резины при высоких давлениях. В итоге она истекает через отверстия специальной камеры. При этом резина и текстильный корд отделяются от металлического корда и бортовых колец, измельчаются и выходят из отверстий в виде первичной резинотканевой крошки. Дальше продукт подвергают сепарации и еще больше измельчают. А металлокорд извлекают из камеры в виде спрессованного брикета.
На действующей промышленной линии можно перерабатывать шины как легковых, так и грузовых автомобилей. В среднем за год здесь утилизируют их до 6 тыс. т, получая 4 тыс. т товарной резиновой крошки, 1100 т металлического и 900 т текстильного корда. На том же заводе можно перерабатывать и другие содержащие резину материалы: камеры, пневморессоры, отходы обувных фабрик и т.п.
Кроме того, сотрудники института разработали теорию механодиффузионных процессов переноса многокомпонентных жидкостей в высокоэластичных материалах. Она является естественным обобщением классической теории диффузии и нелинейной упругости и способствует получению системы уравнений и определяющих соотношений нелинейной теории механо- диффузии. Благодаря этому стала ясна суть процесса свободного набухания (при больших степенях) полимерного тела в жидкости. Сформулированы задачи для уравнения переноса параболического типа с нелинейными и нелокальными граничными условиями, что представляет интерес для общей теории уравнений в частных производных.
В Горном институте, организованном в 1987 г., занимаются проблемами геомеханики и исследованием процессов извлечения полезных ископаемых из недр Урала, а также прогнозированием геодинамических и техногенных процессов в геологической среде и оценкой их последствий при разработке полезных ископаемых.
Как предотвратить разрушение подземного массива, а следовательно, катастрофу на поверхности? Что сделать, чтобы вода не затопила рудник? Как организовать надежную вентиляцию подземных выработок? Это не просто технические вопросы. Найти верное решение в каждом случае можно, лишь объединив усилия ученых разного профиля. И на рудниках Верхнекамского бассейна уже не представляют себе работы без участия специалистов Горного института. Они одними из первых включились в государственную программу по чрезвычайным ситуациям.
Дело в том, что Пермская область - регион с высокой степенью так называемого интегрального риска. К примеру, города Соликамск, Березники с населением в сотни тысяч раскинулись на территории, на небольшой глубине под которой в результате добычи полезных ископаемых образовались огромные пустоты. Случись что-нибудь - мало не покажется: в Березниках размещены мощные химические производства. Под самой Пермью, на глубине 30-60 м тоже сотни старых рудников. Их разрабатывали в XVIII-XIX вв., а построенные над ними дома стали разваливаться в конце XX столетия, ибо любые строительные изыскательные работы пока не ведут глубже 15 м. Методы, предложенные учеными Горного института, позволяют просчитать всевозможные ситуации в таких случаях, а также предотвратить разного рода ЧП - от обвалов в рудниках до прорыва плотины Камской ГЭС.
Одно из направлений исследований Горного института - рудничная аэрология. В свое время эта наука привела к обнаружению лечебных свойств залегающих на большой глубине солей. Они, в частности, помогают лечить людей, страдающих астмой, бронхитом, ринитом, аллергическими заболеваниями. Теперь в нашей области устраивают соответствующие лечебницы непосредственно в неиспользуемых по прямому назначению шахтах. В акционерном обществе "Уралкалий" в Березниках организовали даже специальное структурное подразделение "Климат". Из 20 тыс. пациентов, страдавших хроническим бронхитом, в соляных шахтах полностью излечились почти 18 тыс. Впоследствии при непосредственном участии специалистов Горного института соляные лечебницы стали создавать на поверхности земли, в обычных клиниках. Стены и потолки выделенных для этого комнат обшивают соляными глыбами, выпиленными из породы. Сейчас такие лечебницы распространяются по всей России.
Институт экологии и генетики микроорганизмов - ровесник Горного института и Пермского научного центра. Здесь в основном занимаются фундаментальными вопросами иммунологии и регуляции развития микроорганизмов в экстремальных условиях и природных экосистемах. Изучают роль микроорганизмов как генетических индикаторов состояния окружающей среды, разрабатывают экологические основы их использования для сохранения природы и направленной рекультивации при антропогенных воздействиях.
До недавнего времени в институте было 15 научных подразделений. Ныне их стало 14 - Оренбургский филиал вырос в самостоятельный Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза. А среди достижений ученых из Перми надо отметить созданную ими уникальную, первую в России реально действующую коллекцию алканатрофных микроорганизмов. В ней представлено их функциональное и видовое разнообразие, что крайне важно для развития биотехнологий и защиты окружающей среды. Они могут быть использованы как для исследовательских, так и для производственных целей, в частности, в нефтедобывающей отрасли. Региональная профилированная коллекция позволяет оперативно проводить идентификацию штаммов, поиск и выделение микроорганизмов с заранее заданными свойствами, обеспечивает прочий научный и информационный сервис.
Словом, научный поиск западно-уральские ученые ведут в верном направлении, что приносит достойные плоды.
Опубликовано на Порталусе 13 декабря 2013 года
Новинки на Порталусе:
Сегодня в трендах top-5
Ваше мнение?
Искали что-то другое? Поиск по Порталусу:
Добавить публикацию • Разместить рекламу • О Порталусе • Рейтинг • Каталог • Авторам • Поиск
Главный редактор: Смогоржевский B.B.
Порталус в VK
Всероссийская научная библиотека