Резиденты межвузовского студенческого кампуса в Уфе разработали перспективную технологию регенерации металлов. Новая методика позволяет «залечивать» микротрещины в сталях с помощью коротких импульсов тока высокой плотности, что в перспективе может сэкономить триллионы рублей.
Научный коллектив Уфимского государственного нефтяного технического университета, работающий в Центре реверсивного инжиниринга кампуса, создал уникальную методику и алгоритм электроимпульсной обработки. Технология нацелена на борьбу с усталостными, деформационными и коррозионными микротрещинами, которые ежегодно наносят глобальной индустрии колоссальный ущерб, оцениваемый в 2–3% мирового ВВП.
В отличие от традиционных методов — таких как объемная термообработка или повторная прокатка, требующих значительных энергозатрат, — новый подход действует точечно. Короткие импульсы тока высокой плотности (ИТВП) локально воздействуют на зону дефекта, меняя микроструктуру металла и стимулируя «заваривание» трещин. Это не только снижает себестоимость восстановления конструкций, но и повышает надежность материала.
«Электрическим током, оказывается, на атомы металлов можно воздействовать гораздо эффективнее, чем просто теплом. Пропуская импульсный ток высокой плотности, можно менять микроструктуру материалов. А меняя структуру, мы меняем свойства», — поясняет руководитель проекта, профессор кафедры «Оборудование и технологии сварки и контроля» УГНТУ Сергей Дмитриев.
По его словам, главная сложность в этой области — отсутствие полного понимания физических механизмов взаимодействия тока с дефектами и универсальных рецептов для разных сплавов. Команде УГНТУ удалось не только подобрать оптимальные режимы для полного (а не частичного) залечивания трещин, но и внести вклад в фундаментальную науку, закрепив результаты патентами и публикациями в ведущих журналах.
Для перехода от лабораторных экспериментов к широкому промышленному применению ученые параллельно разработали концепцию специализированного оборудования — устройства для бесконтактного генерирования вихревых токов в металлах.
«Наша главная цель — сделать технологию "рабочей лошадкой". В частности, использовать ее для борьбы с коррозией, — говорит профессор Дмитриев. — Победить коррозию было бы просто замечательно!»
Проект реализуется в рамках программы минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»). Работа ведется на базе современной инфраструктуры межвузовского студенческого кампуса Евразийского НОЦ в Уфе, который был открыт в 2024 году и является частью масштабной федеральной программы по созданию в России сети из 25 современных кампусов к 2030 году.
Справка
Развитие сети современных студенческих кампусов ведется в России по поручению президента Владимира Путина. К 2036 году планируется создать 40 таких центров, которые станут точками притяжения талантов и драйверами научно-технологического развития регионов. Башкортостан вошел в число пилотных регионов по реализации этого проекта.
Фото: пресс-служба межвузовского кампуса Уфы.