19 травня 2023 року Президент НАН України академік Анатолій Загородній, віцепрезиденти НАН України – академік Вячеслав Богданов, академік Вячеслав Кошечко, академік Сергій Пирожков та член-кореспондент Олег Рафальський та перший заступник головного ученого секретаря НАН України Олег Кубальський відвідали виставку-презентацію наукових досягнень установ Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України.

Виставка відбулася в Інституті електрозварювання ім.Є.О. Патона НАН України.

Свої розробки для зміцнення обороноздатності і безпеки держави, а також для військової медицини представили Інститут електрозварювання ім.Є.О.Патона, Інститут проблем матеріалознавства ім.І.М.Францевича, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів та Інститут надтвердих матеріалів ім.В.М.Бакуля.

Зокрема, Інститут електрозварювання ім.Є.О.Патона представив зразки супервеликих кристалів, які за унікальною і принципово новою технологією вирощують науковці Інституту. У цьому способі поєднано два джерела нагрівання — плазмово-дугове та індукційне. Залучено невелику рухому металеву ванну, яка, безперервно переміщуючись, формує монокристал. Таку 3D-технологію застосовано вперше у світі для вирощування монокристалів тугоплавких металів. Уже опрацьовано технологію вирощування супервеликих монокристалів вольфраму у вигляді пластин для отримання широкоформатного монокристалічного прокату.

Супервеликі монокристали вольфраму – наукоємна продукція. Їх використовують для створення термоемісійних перетворювачів ядерної енергії в електричну на борту космічних апаратів, морських суден або об’єктів, доступ до яких обмежений, для виготовлення дзеркал надпотужних лазерів, виробництва тиглів для вирощування монокристалів таких екзотичних матеріалів, як нітрид алюмінію (найкраща підкладка для ультрафіолетових світлодіодів), створення каналів виведення релятивістських часток у ядерних реакторах тощо.

Також фахівці Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона представили розроблену ними технологію технічної діагностики великогабаритних конструкцій (телевежі, мости, лінії електропередач тощо) з використанням безпілотного літального апарата для аерофотозйомки і побудови тривимірної моделі конструкції методом фотограмметрії. Вона дала змогу провести дистанційне обстеження руйнувань Київської телевежі після ракетного удару 1 березня минулого року і отримати дані про дефекти, візуалізувати пошкодження опорних елементів конструкції.

Ще однією розробкою, представленою на виставці, став ручний електронно-променевий інструмент для технологічних робіт у відкритому космосі. Він призначений для зварювання та різання алюмінієвих і титанових сплавів, а також нержавіючої сталі товщиною до 6 мм.

Перший інструмент для зварювання та обробки металу у відкритому космосі було створено в Інституті електрозварювання ще у 1970-хх роках. У наступні десятиліття фахівці ІЕЗ продовжували працювати над створенням удосконаленого зварювального обладнання для роботи у відкритому космосі. Під керівництвом академіка Бориса Патона було розроблено ручний електронно-променевий інструмент нового покоління, до складу якого входить тріодна електронно-променева гармата, відокремлена від високовольтного джерела живлення. Таке конструктивне рішення дало змогу суттєво зменшити масу і розміри інструменту і, водночас, підвищити його маневреність при зварюванні в умовах космічного простору.

Серед розробок медичного призначення науковцями ІЕЗ були представлені – «Електрокоагулятор зварювальний високочастотний» – апарат для безкровного з’єднання та розділення м’яких живих тканин та медичні іммобілізаційні пневматичні шини, які використовують для тимчасової фіксації травмованих частин тіла людини та її транспортування з мінімальною травматичністю.

Інститут проблем матеріалознавства ім.І.М.Францевича представив на виставці біоматеріали для відновлення кісткової тканини.

Біоактивна кераміка – єдиний вид матеріалів, що відтворює неорганічну речовину кістки, тому не сприймається організмом як чужорідний матеріал. В організм людини вживлюють імплант, який фактично стає поживною речовиною для росту нової кістки. За допомогою біокомпозитів з цієї кераміки можна досягти повної їх біотрансформації в кісткову. Такі імплантати мають високий потенціал повноцінної заміни аутотрансплантатів в операціях на кістковій тканині в регенеративній медицині.

Окрім того, керівництво Академії відвідало Відділ автоматизації технологічних процесів Інституту електрозварювання ім.Є.О.Патона. Там вони ознайомились з роботою роботизованої системи вихрострумового неруйнівного контролю, яка складається з промислового антропоморфного робота, вихрострумового дефектоскопа, системи технічного зору.

Така роботизована система автоматично приймає рішення про наявність дефекту, тим самим мінімізується вплив людського фактору на процес контролю.

Важливою перевагою розробленої системи є можливість формування відомості дефектності за результатами неруйнівного контролю із зазначенням координат та інших параметрів дефектів. Застосування розробленої робототехнологічної системи автоматичного неруйнівного вихрострумового контролю суттєво підвищує продуктивність та достовірність результатів контролю виробів зі складною геометрією.

Фото: Пресслужба НАН України