Оптоволокно — это стеклянные нити, позволяющие передавать световой сигнал на большие расстояния без потерь и с высокой скоростью. Малые габариты, низкое энергопотребление, устойчивость к высоким и низким температурам высокому давлению и агрессивным средам принесли популярность оптоволоконным изделиям. Их применяют в различных видах волоконно-оптических датчиков, используемых в навигационных приборах (компактные гироскопы), медицине (измерение давления, частоты сердечных сокращений, температуры), системах мониторинга (предупреждение о возможных разрушениях зданий и сооружений). Уникальные эксплуатационные характеристики таких изделий открывают широкую перспективу их использования в небе и под водой, в Арктике и в космосе. Как повысить эффективность этих изделий, выяснили ученые Пермского Политеха. Naked Science
СМИ о нас за октябрь 2022 года
На калийных месторождениях могут возникать газодинамические явления, в частности, обрушения кровли с выделением газа. Они опасны для жизни рабочих, а также приводят к незапланированным остановкам работ и закрытию рудников. Поэтому крайне важно эффективно прогнозировать уровень газодинамической опасности при добыче калия. Исследователи из Пермского Политеха предложили способ, который сможет повысить безопасность работы на рудниках и повысить экономическую эффективность предприятий. Energyland
Ученые Пермского Политеха разработали механизм защиты нефте- и газопроводов от внешних угроз с помощью датчиков сейсмической активности и электромагнитного поля потенциального «неприятеля». В дальнейшем эту разработку возможно будет применять в условиях Арктики и Мирового океана. ТАСС Наука
Ученые Пермского Политеха с помощью дождевых червей выяснили, какая концентрация нефтепродуктов критична для плодородия почвы. Оказалось, что концентрация углеводородной смеси 10,7 граммов на килограмм и 50 граммов на килограмм почвы является губительной для червей и полезных бактерий, а 2,8 грамма на килограмм — допустимое содержание «загрязнителей». ТАСС Наука
Сегодня инновационная технология 3D-печати применяется в различных сферах: от индустрии развлечений до производства электроники. Однако она все еще имеет целый ряд ограничений, препятствующих ее широкому применению в таких важных областях, как медицина или авиастроение. Дело в том, что существующие методы 3D-печати не могут обеспечить достаточную точность и скорость управления процессом, чтобы регулировать температуру сопла. Это приводит к снижению механических свойств печатных изделий, а также к их избыточной деформации. Команда ученых из Пермского Политеха разработала оригинальную конструкцию сопла и индуктора для 3D-печати методом послойного наложения (FDM), которые позволяют решить эти проблемы. Отечественная разработка обеспечивает технологический суверенитет России. Naked Science
Исследователи из Пермского Политеха спроектировали короткоходовой линейный двигатель для мембранных насосов. Чаще всего их используют в лакокрасочной, металлургической, авиационной, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности, в фармацевтической отрасли для перекачки и дозирования медикаментов, на химических производствах, в сфере добычи нефти, в ЖКХ и быту. Новая конструкция двигателя позволит уменьшить габариты насоса, повысить его производительность, надежность и практичность. Он сможет стать альтернативой зарубежным насосам. Научная Россия
Третьекурсник электротехнического факультета Пермского Политеха Кирилл Иванов придумал способ модернизировать автономную энергосистему. Речь о производстве электричества, получаемого от солнечных батарей. Для улучшения эффективности работы системы пермяк предложил выстроить электроцепь с учетом мощностей и количества питаемых ею электроприборов. Ura.ru
Ученые Пермского Политеха предложили способ 3D-печати деталей из графена для авиации, который сократит затраты на производство и повысит качество изделий. Для нового метода не нужно связующее средство, что позволяет повысить физико-механические свойства изделий. ТАСС Наука
Скважинная добыча полезных ископаемых — сложный технологический процесс, который требует грамотного подбора и качественной отладки оборудования. И даже при соблюдении всех мер предосторожности в ходе добычи жидких ископаемых, таких как нефть, возникают осложнения. К примеру, на территории Пермского края в 70 процентов случаев осложнения вызваны образованием парафиновых отложений, затрудняющих процесс добычи «черного золота», а иногда приводящих к аварийным ситуациям на нефтедобывающих скважинах. Расчеты ученых Пермского Политеха помогут избежать подобных проблем в будущем. Naked Science
Инженеры Пермского Политеха придумали безопасную и недорогую «подвеску» для всех типов автомобилей: разработчики предлагают заменить электромагнитные адаптивные подвески с возвратно-поступательным типом движения на возвратно-вращательные с использованием ферромагнитных материалов (железо, кобальт, никель и другие). ТАСС Наука
В зоне соприкосновения устоев мостовых сооружений и насыпей перед ними возникают просадки и деформации земляного полотна. Это происходит из-за неоднородности их физических свойств. В результате насыпь становится неровной и может разрушаться. Чтобы избежать проблемы, ее укрепляют с помощью свай. Ученые Пермского Политеха оценили эффективность этого способа, разработав математическую модель железнодорожной насыпи. С ее помощью можно отследить проседание грунтового массива в разных климатических условиях. Naked Science
Сотрудники Пермского Политеха создали математическую модель, которая позволит производить лекарства в космосе. Они вывели физическое уравнение, при котором вибрация и гравитация подавляют друг друга. Применение формулы улучшит условия для выращивания специальных белковых кристаллов на космических станциях. Это сделает возможным перенос производства новейших медикаментов на МКС. Приоритет 2030
Подготовка нефти до товарного качества — процесс, который состоит из множества стадий. Важно обеспечивать оптимальные технологические параметры, чтобы повысить эффективность использования оборудования. Результат, к которому стремятся предприятия, — увеличение прибыли. Исследователи из Пермского Политеха усовершенствовали автоматизированное управление технологическим процессом подготовки «черного золота», чтобы снизить затраты на производство и улучшить качество готового продукта. Для этого они использовали алгоритм оптимизации на основе нейросетей и аналитических моделей. Naked Science
Ученые из Пермского Политеха разработали технологию, которая может помочь в борьбе с отложениями в нефтяных скважинах — одной из основных проблем при добыче и транспортировке нефти. Neftegaz.RU
Восстановление азота и фосфора из отходов промышленности и сельского хозяйства приобрело внимание из-за необходимости реализации концепции устойчивого развития общества, основанной на экономике замкнутого цикла. Эти элементы являются биогенными, жизненно необходимыми для роста растений. Запасы фосфора ограничены, а процесс получения азота энергозатратен. Потенциальными источниками вторичного сырья становятся водные отходы многих производств, в том числе водные отходы индустрии удобрений, фармацевтической продукции, производства полупроводников, сельского хозяйства. Рецикл азота и фосфора позволяет не только уменьшить расходование невозобновляемых минеральных ресурсов, но и ослабить насыщение природных водоемов биогенными элементами, переизбыток которых приводит к заболачиванию водоемов и уменьшению количества питьевой воды. Научная Россия
Впервые в мировой и отечественной теории и практике учеными Пермского Политеха создана информационная система стратегического управления, которая в режиме реального времени реагирует на изменения внешней и внутренней среды, оперативно принимает технические, технологические или организационные решения при управлении работой оборудования на разной глубине скважины в процессе ее бурения и эксплуатации. Модель управления позволяет ориентироваться на лидерство и повысить конкурентоспособность компаний в условиях нестабильности рынка. Naked Science
Предприятия по производству цемента считаются одними из наиболее крупных источников парниковых газов, в частности, углекислоты. Российские цементные заводы чаще всего используют мокрый способ производства, который оставляет наибольший углеродный след. Ученые Пермского Политеха оценили выбросы углекислого газа на примере крупных цементных заводов Уральского региона и предложили способы, с помощью которых можно снизить количество парниковых газов. Naked Science
Возведение сооружений на слабых грунтах является сложной задачей. Стоимость фундамента в таких случаях может составлять до 30–35 % от стоимости всего сооружения. На сегодняшний день одним из способов увеличения несущей способности и уменьшения осадки фундаментов на сильно сжимаемых почвах является использование армированных грунтов. Ученые Пермского Политеха предложили более экономичный способ укрепления пылевато-глинистых и заторфованных поверхностей с установкой армирующих элементов для возведения фундамента стальных цилиндрических резервуаров, которые используются для очистки водопроводной воды перед отстаиванием и фильтрацией. Научная Россия
Ученые Пермского Политеха модернизировали технологию добычи ценных ресурсов из отходов производства. Речь о новом способе извлечении азота и фосфора из водных стоков промышленных предприятий, благодаря которому эффективность извлечения данных химических элементов повышается до 99 %. Ura.ru
Сегодня растет спрос на компьютерные автоматизированные системы поддержки принятия решений и обработки информации для достижения значительного улучшения показателей эффективности предприятия, таких как стоимость продукта или услуги, качество и обслуживание. Главные требования к таким системам — скорость и качество принимаемых решений, согласованность и адаптивность к изменяющимся условиям применения. Ученый Пермского Политеха разработал нотацию (событийную цепочку процессов) для создания имитационных моделей, которые расширяют перечень вероятных событий с возможностью их замены на лучшие решения за счет взаимодействия с процессами, протекающими на рынке. Naked Science