Новая разработка учёных Межвузовского кампуса Уфы повышает прочность бетона

Ученые Лаборатории углеродных технологий и спектроскопии Центра углеродных технологий Уфимского государственного нефтяного технического университета (УГНТУ), расположенной в Межвузовском кампусе, разработали технологию, позволяющую повысить износостойкость и прочность различных материалов. На основе прототипа они создали усовершенствованную установку для получения графеновой сажи и турбостратного графена из доступного углеродного сырья.

Полученный материал может использоваться для создания новых композиционных материалов на основе резины и пластика. Разработка имеет широкий спектр применения: от производства спортивного инвентаря, такого как резиновые мячи и клюшки, до строительных материалов, включая цемент и битум. Кроме того, графен может применяться в автомобильной промышленности для изготовления шин и корпусов транспортных средств.

Процесс синтеза графена в лаборатории осуществляется плазмохимическим методом. С помощью электрической дуги создается плазма с температурой 4500–5000 °C (для сравнения, температура поверхности Солнца составляет 5600 °C). В таких условиях молекулы углеродного сырья распадаются на атомы, которые затем формируют структуру графена. Уникальность установки подтверждена тремя патентами, полученными за последний год.

Интересно, что аналогичные исследования проводятся в Университете Райса под руководством профессора Джеймса Тура. В его команде работают десятки специалистов, а также четыре университета и ряд организаций. В то же время в лаборатории УГНТУ аналогичные задачи выполняют всего пять человек. В команду входят начальник лаборатории, член-корреспондент Российской академии естественных наук (РАЕН), профессор, доктор химических наук, кандидат технических наук, изобретатель СССР и заслуженный деятель науки Республики Башкортостан Михаил Доломатов, конструктор аппаратуры, кандидат технических наук Олег Рыжиков, аспирант УГНТУ Вадим Субханкулов, студент УГНТУ Семен Вершинин, аспирант Роберт Гарипов и физик, кандидат технических наук Милана Доломатова.

Впереди у ученых еще много работы: необходимо увеличить выход и улучшить качество материала, провести его испытания и внедрить разработку в промышленность.

Начальник лаборатории Михаил Доломатов отметил, что Межвузовский кампус представляет собой современный научный центр, оснащенный на мировом уровне. Он выразил благодарность властям республики за создание условий для работы и подчеркнул, что возможности для научного взаимодействия с бизнесом в кампусе даже превосходят те, что он видел в университетах Франции, Германии и Италии.

Справка

Лаборатория углеродных технологий и спектроскопии Центра углеродных технологий УГНТУ начала работу в Межвузовском кампусе с момента его открытия в феврале 2024 года. Основные направления деятельности лаборатории включают разработку технологий получения функциональных углеродных и наноуглеродных материалов, анализ их физико-химических и эксплуатационных свойств. Ученые создают принципиально новые композиционные материалы с углеродными и наноуглеродными наполнителями, которые найдут применение в различных отраслях промышленности. Также разрабатываются методы спектроскопического контроля свойств веществ, которые уже используются в нефтехимии, физике полупроводников и медицине.

По поручению Президента России Владимира Путина в стране создается сеть современных кампусов. В рамках национального проекта «Наука и университеты» началось проектирование и строительство 17 таких студенческих городков. К 2030 году их количество планируется увеличить до 25, а к 2036 году - до 40. С 2025 года реализация федерального проекта «Создание сети современных кампусов» осуществляется в рамках национального проекта «Молодежь и дети».

Уфимский Межвузовский кампус представляет собой современное студенческое пространство, включающее жилые помещения на 4,3 тысячи человек, учебно-научный комплекс, лаборатории, деловые зоны, магазины, скверы и другие объекты комфортной городской среды, доступные для всех жителей и гостей Уфы.

Фото: сайт Правительства РБ.