Проекты ТПУ в России

Томский политехнический университет является не только кузницей кадров для отечественных предприятий, но и уникальным партнером, чьи научные разработки вносят весомый вклад в развитие российской промышленности.

ТПУ приступил к реализации двух новых грантов Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных организациях высшего образования, научных учреждениях и государственных научных центрах Российской Федерации (VII очередь), по следующим темам:

• «Невалентные взаимодействия в кристаллохимическом дизайне 3D-молекулярных и 2D-поверхностных архитектур в целях создания функциональных материалов и решения задач химии устойчивого развития» под руководством ведущего ученого Джузеппе Реснати (Италия), срок выполнения 2021-2023 годы;

• «Пьезо- и магнитоэлектрические биосовместимые материалы для решения задач современной биологии и медицины» под руководством ведущего ученого А.Л. Холкина (Португалия), срок выполнения 2021-2023 годы.

На 2022 год продлен грант «Разработка таргетных молекул на основе каркасных белков для диагностики и терапии злокачественных новообразований: тераностический подход».

Томский политехнический университет выиграл два гранта Минобрнауки РФ: 

• на обеспечение проведения образовательными организациями высшего образования совместно с организациями Франции двух- и многостороннего научно-технологического взаимодействия. Тема гранта – «„Функциональная переработка“ полимерных отходов для создания умных материалов для защиты окружающей среды и „зеленой“ энергетики»;

• на обеспечение развития материально-технической инфраструктуры центров коллективного пользования научным оборудованием.

Томский политехнический университет выиграл грант Министерства науки и высшего образования РФ «Реализация мероприятий и выполнение работ по дооснащению Научно-образовательного инновационного центра „Наноматериалы и нанотехнологии“, обеспечивающих комплексное развитие инфраструктуры исследовательской деятельности, повышение уровня ее доступности и роста эффективности ее использования».

ТПУ является разработчиком и производителем ряда уникальных технологий и оборудования, применяющихся для самых передовых отраслей российской промышленности и пользующихся устойчивым спросом за рубежом.

• Установлены новые алмазные детекторы для эксперимента CMS на Большом адронном коллайдере. Планируется, что новые детекторы прослужат от трех до пяти лет до следующего обновления детектора. ТПУ работает в эксперименте CMS в научной группе BRIL, совместно с коллегами из ЦЕРН, DESY, Принстонского университета (США), Университета Кентербери (Новая Зеландия) и других организаций. Томский политехнический университет отвечает за разработку, модернизацию и обслуживание системы «медленного мониторинга» столкновения протонов и тяжелых ядер и аварийного сброса пучка.
• Разрабатывается рентгеновский микротомограф для проверки качества и исследования внутренней структуры новейших отечественных материалов для использования в космосе по заказу ведущего материаловедческого центра «Роскосмоса» АО «Композит». ТПУ создаст комплекс рентгеновской микротомографии с разрешением до 50 микрон. Рентген-аппарат позволит исследовать протяженные объекты целиком (до 600 миллиметров), получать их томографические снимки и определять, насколько тот или иной материал соответствует смоделированным параметрам.
• Организован серийный выпуск микросфер на основе радиоизотопа иттрия-90 для радиоэмболизации неоперабельного рака печени совместно с индустриальным партнером ООО «Бебиг». Произведенные партнером уникальные радиотерапевтические изделия облучают на единственном в России действующем университетском исследовательском ядерном реакторе ИРТ-Т. Затем микросферы используют для лечения пациентов в Медицинском радиологическом научном центре имени А.Ф. Цыба.
• Разработаны технология и оборудование по нанесению биоактивных, биоинертных и защитных покрытий на имплантаты для остеосинтеза и медицинские изделия, которые переданы индустриальному партнеру ООО «ОСТЕОМЕД-М», крупнейшему производителю имплантатов в РФ. Партнер с помощью оборудования и технологий ТПУ будет выпускать имплантаты с биоактивным покрытием. Титановые протезы с биоактивными покрытиями, изготовленными в ТПУ, установлены 42 животным с ампутированными конечностями. Томский политехнический университет стал лауреатом Премии Правительства РФ в области науки и техники для молодых ученых за 2021 год.
• Разработан и запущен в эксплуатацию автоматизированный комплекс для исследования материалов, создаваемых для водородной энергетики по заказу АО «НИИЭФА имени Д. В. Ефремова». Это материалы-накопители для хранения и транспортировки водорода, способные легко поглощать и отдавать водород, и наоборот – материалы, устойчивые к воздействию водорода. Разработана технология, позволяющая из твердых отходов – древесных опилок, угольной пыли, шлама, старых покрышек – получать синтез-газ с высоким содержанием водорода – от 20% до 40%. На базе томской ТЭЦ-3 создан стенд комплексных испытаний для отработки технологии, здесь можно работать уже с объемом исходного продукта четыре тонны в час.
• Разработан и запатентован простой и недорогой метод получения сверхтвердого и огнеупорного материала – карбида кремния – из отходов деревообработки. Этот материал используется, например, при создании защитных элементов в бронемашинах и бронежилетах, тормозных систем спорткаров. Разработанный метод позволяет отказаться от дорогих вакуумных камер, сопутствующего оборудования и больших затрат на их подготовку.
• Водоочистной комплекс «Импульс», разработанный в ТПУ, используется при строительстве системы обеспечения чистой питьевой водой в поселке Тальменка Алтайского края. Разработка ТПУ поможет обеспечить чистой водой больше 19 тысяч человек в Алтайском крае. Строительство водозабора и разводящих сетей в рабочем поселке Тальменка стало пилотным и самым крупным объектом федеральной программы «Чистая вода» по нацпроекту «Экология» в Алтайском крае.
• Открыт экспериментальный участок с разработками ТПУ на Томском электромеханическом заводе. Здесь собраны не имеющие аналогов в мире установки, позволяющие находить мельчайшие дефекты в сложных деталях магистральных газопроводов с помощью рентгена, ультразвука и оптической топографии.
• Разрабатываются программно-аппаратные комплексы по аттестации характеристик материалов-накопителей водорода, предназначенные для высокоточного определения сорбционных и десорбционных характеристик по водороду различных материалов и термодинамических параметров взаимодействия водорода с материалами, как в ручном, так и в полностью автоматическом режимах проведения экспериментального исследования. Высокая точность определения характеристик достигается за счет высокоэффективных аппаратно-программных средств измерения термодинамических параметров газа и методик обработки полученных данных.
• Создан опытный образец самоходного дефектоскопического комплекса, состоящего из устройства перемещения и позиционирования и генератора рентгеновского излучения. УПП относится к группе устройств, имеющей международное наименование «Трубопроводный кроулер» (PIPELINE CRAWLER). Готовность подтверждена результатами опытной эксплуатации в производственных условиях ООО «Газпром трансгаз Томск».
• Получены трехмерные металлоконструкции с топологией трижды периодических поверхностей минимальной энергии (ТППМЭ) послойным электронно-лучевым синтезом. По результатам комплексных исследований трехмерных метаматериалов установлено влияние условий послойного электронно-лучевого плавления на структурные особенности трехмерных листовых сетчатых образцов на основе сплава титана с целью управления структурным состоянием на разных масштабных уровнях. Изучена микроструктура имплантатов со сложной ТППМЭ-геометрией на предмет наличия дефектов с использованием метода рентгеновской компьютерной томографии. Получены результаты экспериментальных и теоретических исследований механизмов деформации и разрушения метаматериалов с топологией ТППМЭ при статическом и циклическом нагружении.
• Создана роботизированная аппаратура и соответствующая методика, предназначенные для сплошного неразрушающего контроля отслоений теплозащитных покрытий крупногабаритных изделий цилиндрической формы, используемых в космической и ракетной отраслях промышленности. Система реализована на принципе линейного сканирования методом активного теплового контроля. Для автоматизированной обработки результатов контроля разработан программный алгоритм, основанный на использовании искусственных нейронных сетей.