Математическое моделирование новых материалов позволяет существенно увеличивать скорость разработки новых версий продуктов, к примеру полимерных композитных структур. Именно такой эффект от внедрения матмоделирования получен в компании «АрктикТекс» российском производителе инновационных нагревательных элементов на основе электропроводящих нанокомпозитов (входит в Северо-Западный наноцентр).
Математическая модель прогнозирования зависимости свойств полимерных композитных структур от типа и формы наполнителей и технологии изготовления при внедрение в производственный процесс позволила расширить производственные мощности компании в 3 раза. Математическая модель прогнозирования создана совместно с Фондом инфраструктурных и образовательных программ (входит в контур Группы РОСНАНО) и учеными Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна. В рамках разработанной образовательной программы профессиональной переподготовки также было обучено 49 специалистов в этой сфере, а на базе Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта создана общеобразовательная программа «Smart textiles, математическое моделирование и программирование» для школьников.
Полимерные композиты — это многокомпонентные материалы на основе макромолекулярного соединения (пластика), которые могут иметь в своем составе различные компоненты, придающие композиту определенные свойства. Изменяя состав композита, можно получить новые материалы с разными характеристиками прочности, жесткости, теплопроводности, электроизоляции, химической, температурной стойкости. Полимерные композиты могут использоваться в авиа-и ракетостроение, электронике, медицине.
Модульные гибкие нагревательные системы «АрктикТекс» на основе электропроводящих композитов применимы и в строительстве. С помощью греющих модулей можно обеспечить прогрев бетона и грунта, что позволит сэкономить время на строительство, предотвратить промерзание состава и обеспечить высокое качество монолитных конструкций. Также теплопроводящие материалы компании могут использоваться при соединении стеклопластиковых трубопроводов, увеличивая скорость полимеризации клея, или для создания притовооблединительного покрытия, например, для железнодорожного перрона», — отмечает Ольга Москалюк, основатель компании «АрктикТекс» Северо-Западного наноцентра, зав. лабораторией полимерных и композиционных материалов SmartTextiles БФУ им. Канта.
Справочно:
Компания «АрктикТекс» – разработчик и производитель модульных гибких нагревательных систем на основе электропроводящих композитов. Характеристики систем обогрева:
- Электропитание 3-24 ВDC , 220 ВAC — опционально
- Температура нагрева 36-72 °С
Цифровое моделирование применимо для создания новых материалов в различных отраслях промышленности. ПАО «Северсталь» использует математические методы для моделирования коррозионной стойкости и прогнозирования текущих и новых рецептур конструкционной стали. Образовательная программа, созданная Институтом металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН и Московским политехническим университетом, стала настолько востребованной, что по ней обучились уже два потока слушателей. Разработанные в ее рамках алгоритмы позволяют снизить расходы на технологическую апробацию новых рецептур коррозионностойких сталей практически в 4 раза и заместить зарубежные программные продукты для моделирования.
Производитель искусственных алмазов «СВД.Спарк» планирует внедрить на своем производстве математическую модель плазменного CVD реактора выращивания алмазов, созданную совместно с учеными Университета МИСИС. Такое решение позволит провести геометрическую и технологическую оптимизацию реакторов для увеличения их производительности, а в дальнейшем на основании модели спроектировать реактор нового поколения.
Пресс-служба Северо-Западного наноцентра
