Топ научных достижений

В России научно-исследовательской деятельностью занимается более 369 тысяч ученых. В Челябинской области в этой сфере работают 15 тысяч человек. В День российской науки сайт ChelDiplom.ru выбрал самые важные научные достижения южноуральских вузов. С их помощью мы сможем экономить деньги на коммунальных платежах, летать на более прочных самолетах, ездить на экологичных автомобилях, составлять более точные метеопрогнозы.

От «умного дома» к «умной квартире»

В ЮУрГУ совместно с ФГУП «Завод «Прибор» был создан интеллектуальный автоматизированный технологический комплекс управления энергосистемами зданий. Он обеспечивает учет количества тепловой энергии, поступающей в здание, и её распределение на отопление и подготовку ГВС, передачу информации о потребленных энергоресурсах, автоматическое поддержание заданной температуры в помещениях, динамическую балансировку тепло-гидравлических режимов отопительных стояков в здании.

Реальная экономия от использования комплекса составляет до 40%. Неудивительно, что комплекс уже установлен в нескольких домах Челябинской области.

Двигатель прогресса

В рамках развития ЮУрГУ как национального исследовательского университета создана лаборатория мирового уровня для испытаний полноразмерных дизелей мощностью 90…2100 кВт.

Она является уникальной для России, так как в отличие от имеющихся сочетает возможность проведения испытаний среднеоборотных и высокооборотных (до 4000 об/мин) дизелей высокой мощности (до 2100 кВт) и при этом имеет в составе современное газоаналитическое оборудование.

Лаборатория предназначена для проведения испытаний всех типов полноразмерных дизелей (автотракторных, промышленных и специальных) мощностью от 90 до 2100 кВт по всем стандартным методикам, а также по нестандартным методикам при выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и в учебном процессе.

Лаборатория в первую очередь ориентирована на проведение испытаний серийных и перспективных дизелей производства Челябинского тракторного завода для военных гусеничных и колесных машин, а также их «гражданских» модификаций.

Материалы высокой прочности

В ЮУрГУ в лаборатории полимерных композиционных материалов проводятся исследования прочности различных структур, в том числе стеклянных, углеродных, синтетических волокон.

Испытания позволили создать ученым новые конструкции бронежилетов, композитных элементов крыльев самолетов. Композиционные материалы отличаются легкостью, прочностью, не ржавеют. В этом году ученые ЮУрГУ помогут Усть-Катавскому вагоностроительному заводу создать более легкий и долговечный трамвай.

При этом лаборатория позволяет проводить испытания еще на стадии подготовки детали, а не после ее выпуска, как это было раньше. Все это приводит к снижению затрат на энергоресурсы.

Супермозг

Суперкомпьютер «Торнадо» занял 170 место в 40-ой редакции рейтинга топ-500. Использование этого мощного и энергоэффективного суперкомпьютера позволяет проводить новые масштабные научные исследования и решать еще более широкий спектр практических социально-экономических задач с целью модернизации экономики не только Уральского региона, но и всей страны.

Магнитная революция

Самое последнее и значимое открытие ученых-физиков ЧелГУ – новые материалы для производства безредкоземельных постоянных магнитов с высокой энергией. В результате поставленных опытов магнитомягкий материал приобрел магнитные характеристики на уровне лучших постоянных магнитов Y-Co и Sm-Co, чего ранее достичь никому не удавалось.

«Это дорога к производству постоянных магнитов, которые не содержат редкоземельные элементы, – поясняет декан физического факультета ЧелГУ Сергей Таскаев. – Их наличие делает стоимость магнита очень высокой, так как основные залежи находятся в Китае, и эта страна – монополист. Возможно, мы сможем произвести сплав из металлов, которые будут значительно, на порядок дешевле. При этом по своим характеристикам они будут даже превосходить существующие».

Редкоземельные элементы – неотъемлемая составляющая магнитов, которые используются в генераторах, двигателях, гибридных автомобилях и ветрогенераторах, делая экологичные разработки дорогими. Исключение их из процесса производства – давняя мечта ученых и производителей.

«Наша разработка недавно была озвучена на пленарном докладе международной конференции INTERMAG в Чикаго и вызвала огромный интерес, – продолжает Сергей Таскаев. – Дальше предстоит большая работа в сотрудничестве с зарубежными коллегами по развитию этого направления».

Вселенная глазами математика

В области математики одно из главных открытий ученых Челябинского госуниверситета – теория сложности трехмерных многообразий, предложенная группой математиков под руководством члена-корреспондента Российской академии наук, заведующего кафедрой компьютерной топологии и алгебры ЧелГУ, профессора Сергея Матвеева. Эта теория оказалась весьма эффективной при исследовании механических систем, дифференциальных уравнений, а также различных геометрических объектов. На основе работ Сергея Матвеева создан интерактивный каталог трехмерных многообразий.

«Например, вселенная, в которой мы живем, является трехмерным многообразием, – рассказывает Сергей Матвеев. – Заглянув в атлас, можно понять, решается или нет система уравнений, а также оценить характер решения».

Открытие зарегистрировано в Российском фонде алгоритмов и программ. Ученые называют теорию сложности трехмерных многообразий совершенно новым подходом познания мира через математику.

Секрет нематериальной мотивации

Как мотивировать молодого ученого, не увлекаясь материальными поощрениями, выяснили психологи Челябинского госуниверситета. Работа Дианы Циринг получила два гранта президента России, а также гранты правительства и Министерства образования. Ученые занимаются построением систем внеэкономической мотивации личности для работы в инновационных областях, а также исследуют мотивацию аспирантов к научной деятельности.

«Ледниковый период» нам не грозит

Ученый-географ ЧГПУ в своей научной работе реконструировал эволюцию озерных геосистем Южного Урала в период поздне- и послеледниковья. На основе полученных данных исследователь сделал выводы о том, как изменялась природа нашего региона, а также составил прогноз, как могут измениться ландшафты в будущем.

«Работа по данной теме осложняется отсутствием возможности корректно отобрать длинную колонку донных осадков без нарушения эволюционных слоев. Для палинологов это являлось главным тормозом в расширении исследований: это физически очень трудная работа», – отмечает заведующий кафедрой географии, методики преподавания географии естественно-технологического факультета ЧГПУ Владимир Дерягин.

Полученные данные позволили сделать вывод о характере изменений: эволюция природных обстановок на Южном Урале проходила относительно постепенно, без катастрофичных событий – то, что в ландшафтоведении называют эволюционной динамикой. Кроме того, данный ретроспективный анализ позволяет составить прогноз будущих изменений природных комплексов на территории Челябинской области. Все они, по мнению ученого, лежат в пределах известных климатических максимумов и минимумов. И главный вывод, который был сделан в заключении, – на Южном Урале и при потеплении, и при похолодании жить будет можно.