Pet inovativnih projekata Sanktpeterburškog politehničkog sveučilišta "Petar Veliki"

Sanktpeterburško politehničko sveučilište (SPbPU)
Svemirsko patroliranje pomorskih brodova, uklanjanje tumora bez operacije i superplastične legure aluminija teme su kojima se bave i o kojima govore inženjeri Sanktpeterburškog politehničkog sveučilišta (SPbPU).

Na temelju natječaja Ministarstva obrazovanja i znanosti Rusije 2020. godine je osnovan Znanstveni centar svjetskog ranga pod nazivom "Napredne digitalne tehnologije", a za koordinatora je izabran Peterburški "Politeh" (politehničko sveučilište). Glavni zadatak programa ovog centra je osigurati znanstveno-tehnički iskorak na temelju fundamentalnih i primijenjenih istraživanja svjetskog ranga, stvoriti uvjete za prelazak na principijelno novu razinu primjene visokoznanstvenih tehnologija i osigurati veću učinkovitost suvremene digitalne proizvodnje.

1. "Diater": Dijagnostika i uklanjanje tumora pomoću ultrazvuka

U veljači 2020. godine znanstvenici su predstavili ogledni primjerak prvog ruskog aparata "Diater", kojim se pomoću ultrazvuka otkrivaju i uklanjaju benigni tumori mliječne žlijezde.

Tu nije potrebna kirurška intervencija. Umjesto sječenja se koristi neinvazivno djelovanje. Smatra se da ultrazvučna operacija (eng. HIFU, High Intensity Focused Ultrasound) nije opasna, jer ne izaziva pojavu novih stanica tumora, a za nju nije potrebna ni opća anestezija.

Kako je objasnio šef laboratorija "Medicinska ultrazvučna aparatura" SPbPU-a Aleksandar Berkovič, aparat prepoznaje tumor pomoću dijagnostičkog skenera, a zatim pomoću specijalnog električnog senzora emitira usmjereni ultrazvuk koji razgrađuje tumor.

Planirano je da se modifikacije aparata primjenjuju za uklanjanje tumora u mliječnoj i štitnoj žlijezdi, bubrezima i jetri. Po Berkovičevim riječima, uređaj je unikatan u smislu da koristi ultrazvuk istovremeno u svrhu dijagnostičke, internističke i neinvazivne učinkovite operativne kontrole.

"Diater" su napravili stručnjaci Laboratorija za ultrazvučna istraživanja SPbPU-a i Novosibirske tvornice uređaja holdinga "Švabe" ("Rosteh"). Tehnička i klinička testiranja će se vršiti u 2020. i 2021. godini, nakon čega aparat treba biti registriran u Federalnoj zdravstvenoj inspekciji ("Roszdravnadzor") i pojaviti se na tržištu.

2. Patrolno plovilo bez posade

Mladi inženjeri SPbPU-a su u 2020. godini prikazali nekoliko bespilotnih projekata, među kojima posebno vrijedi istaknuti sustav CyberBoat 330 za patroliranje u plitkim akvatorijima.

Aparati CyberBoat 330 su univerzalni. Vrše monitoring, patroliraju u zadanim oblastima i istražuju morsko dno. Kroz plićak prolaze bez opasnosti od oštećenja. Ekološki su čisti zahvaljujući alternativnim izvorima napajanja i mala je vjerojatnost da će se izgubiti ukoliko im se istroše glavni akumulatori.

Ovim autonomnim plovilima upravlja operater, koji im određuje misiju i prati njezino izvršavanje. Aparati imaju sustave tehničkog vida i mimoilaženja prepreka uz održavanje zadanog kursa i prilagođavaju se svakoj situaciji. Mogu funkcionirati zajednički s drugim takvim platformama, što je potrebno, na primjer, u kolektivnoj potrazi za određenim predmetom.

3. Minijaturni umjetni Zemljini sateliti

Na Institutu za fiziku, nanotehnologije i telekomunikacije SPbPU-a stručnjaci rade na "kubsatima" (CubeSat), minijaturnim umjetnim satelitima. Te kockice visoke samo petnaest centimetara neophodne su u svemirskim istraživanjima i prikupljanju podataka o stanju prirodne sredine.

Jedna varijanta primjene takvih "nanosatelita" je stvaranje svemirskog sustava visokoprecizne automatske identifikacije brodova, neophodne za prepoznavanje njihovih gabarita i kursa. Sada civilni brodovi imaju radiotehničke uređaje koji primaju podatke sa stanica na kopnu. Nanosatelit koji prolijeće iznad mora moći će primati te podatke i slati ih na Zemlju. Izbacivanje satelita u Zemljinu orbitu očekuje se 2021. i 2022. godine. Ovaj projekt se realizira u suradnji s Fondom za podršku inovacija, državnom korporacijom "Roskosmos" i nizom poduzeća iz Sankt-Peterburga.

Pored toga, u "Politehu" je razvijena i platforma u vidu konstruktora za brzo sklapanje malog satelita u cilju obavljanja znanstvenih, tehnoloških i obrazovnih eksperimenata.

4. Aluminij jedinstven po razini duktilnosti

U eksperimentima vezanim za visokoproduktivno elektrolučno zavarivanje aluminija istraživači su dobili metal koji posjeduje jedinstvenu duktilnost. Kemijski sastav je isti kao u standardnim legurama, ali su trostruko poboljšana plastična svojstva, između ostalog vlačna čvrstoća. Standardni pokazatelj duktilnosti je iznosio 12%, a novi iznosi 41%. To znači da je za uništenje takvog materijala potrebno utrošiti tri puta više energije, a samim tim je i rok trajanja duži.

"Ovo otkriće može iz korijena izmijeniti shvaćanje stvaranja konstrukcija", objasnio je Oleg Pančenko, šef Laboratorija lakih materijala i konstrukcija SPbPU-a. "Metal se uvijek pravi tako da njegova mehanička svojstva imaju rezervu izdržljivosti. U našem slučaju je ta rezerva nekoliko puta veća od zadanih normi."

Po njegovim riječima, najzanimljivija oblast primjene takvog materijala je u privatnim svemirskim projektima, u kojima je partner laboratorija S7 R&D Center.

"Dobiveni materijal će moći duže odolijeti deformacijama izazvanim opterećenjem u svemiru", rekao je Pančenko.

5. Akumulatori za električna vozila

Politehničko sveučilište zajedno s kineskom kompanijom "ENV New Energy Technology Research Institute Co." radi na proizvodima za električna vozila na bazi litij-ionskih akumulatora. Rukovoditelj kineske kompanije Wang Qingsheng je završio SPbPU.

Stručnjaci projektiraju i sklapaju vučne akumulatore (za pogon elektromotora vozila ili strojeva) koristeći jedinstveni sustav termostatiranja, a također razvijaju njihovu arhitekturu. Glavni cilj je povećanje energetskog kapaciteta akumulatora kako bi električna vozila mogla prijeći veću kilometražu bez dopunskog napajanja.

Još više zanimljivih priča i videa na Facebook stranici Russia Beyond:
Više

Ova stranica koristi kolačići. Ovdje za više informacija

Prihvatite kolačiće