Цифра помогает синтезировать материалы быстрее и дешевле

В Новосибирском государственном университете создаются новые эластомеры. Это материалы, обладающие высокой эластичностью и изготовленные по определенным рецептурам.

В состав эластомеров — иными словами, различных резин — может входить до 20 компонентов. Они широко используются в нефтегазодобываю­щей, автомобильной, авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности. Требования к таким материалам постоянно растут и меняются. На разработку традиционными методами одного рецепта нужно много времени и финансовых вложений. Существенно сократить сроки и затраты позволяет цифровое моделирование.

В Центре по новым функциональным материалам, организованном в НГУ в 2021 году, создан цифровой помощник, который содержит около шести тысяч рецептур эластомеров. Они представляют собой составы, которые позволяют не только получать широкий ассортимент новых материалов, но и прогнозировать их свойства, поведение в конкретных условиях. Здесь также формируется цифровой паспорт других материалов, и это базовый для центра проект. Он подразумевает объединение полученных данных в единую систему.

— Мы понимаем, что не можем объять необъятное, и планируем специализироваться именно на тех материалах, которые создаются в нашем центре компетенций, — отметил директор Центра Новосибирского государственного университета по новым функциональным материалам Александр Квашнин.

Под руководством нашего собеседника трудится более 150 ученых и инженеров. С 2024 года тут реа­лизуется восемь проектов дорожной карты высокотехнологичных направлений. Разработка ведется в том числе совместно с Волгоградским государственным университетом, институтами Сибирского отделения Российской академии наук, промышленными предприятиями.

— В ходе развития центра мы постоянно расширяем наш консорциум. Это те предприятия, которые непосредственно нам предоставляют запросы, на основе которых мы работаем над созданием новых технологий. Сейчас таких членов консорциума у нас порядка пятидесяти, — сообщил Александр Квашнин.

О достигнутых результатах он рассказал на круг­лом столе «Перспективные материалы и цифровое материаловедение». Мероприятие состоялось по линии трека «Новые материалы и химия» очередного международного форума «Технопром». Цифровое материаловедение представляет собой современную область науки и технологий. Компьютерные методы в несколько раз ускоряют процесс создания самых разных материалов, причем можно предсказывать их структуру, регулировать свойства и даже производить материалы, которые не существовали раньше.

Обсуждение проблем внедрения новых материа­лов в промышленность инициировала государственная корпорация «Росатом». Как подчеркнул научный руководитель направления «Материаловедение» Алексей Дуб, корпорация уже сегодня воспринимает цифровое моделирование как «реальную часть жизни». Необходимость использования цифровых методов была предусмотрена с самого начала разработки данного направления.