Описание проекта
Цель проекта - обеспечить потребность российских и международных рынков Аэронет, Автонет, Маринет, Энерджинет в технологических решениях на основе новых функциональных материалов с заданными свойствами и минимизацией углеродного следа, что создаст вытягивающий эффект для отечественных проектов-маяков.
Обоснование Ставки и ключевые барьеры:
•Новые материалы имеют критическое значение для обеспечения конкурентоспобности экономики и обороноспособности страны
•Лаг от открытия материала до его полноценного внедрения составляет 30 лет
•Огромные затраты на прохождение всего пути – долина смерти
•Отсутствует интеграция между производителями изделий и разработчиками материала
•Необходимо сократить путь от открытия материала до его внедрения до 5 лет
Примеры перспективных задач:
•Снижение веса конструкции (авиация, ракетостроение, строительство);
•Функциональная электропроводность (антиобледенение/ нагрев, антистатика, emishielding)
•Хладостойкие материалы для Арктики
•Активные полимеры;
•Увеличение жаропрочности материалов (двигателестроение);
•Покрытия для предотвращения контакта материала конструкции с окружающей средой
Технические барьеры:
•Отсутствие данных о материале, достаточных для оценки характеристик будущей конструкции;
•Проектирование (CAD/CAM/CAE) – моделирование (FEM+) – цифровой двойник
•Отсутствие у разработчиков инициативы по внедрению новых материалов в свои конструкции;
•Устаревание используемых в настоящее время методов численного расчета композитных конструкций.
Инфраструктурные барьеры:
•Стоимость сертификации увеличивает сроки окупаемости проектов по разработке новых материалов;
•Прототипирование, спецквалификация, отработка тех. режимов
•Бюрократический подход госрегуляторов при работе с новыми материалами;
•Дефицит подготовленных кадров.
Обоснование ставки Новосибирской области (причины):
- наличие академического городка и научных школ по материаловедению, математике, физико-химическим наукам; высокая обеспеченность междисциплинарных возможностей исследований;
- наличие инновационной инфраструктуры (технопарки, лаборатории НИИ, НГУ, СКИФ и др.);
- наличие индустриальных партнеров и производственных площадок
- Сложившийся на базе НГУ международный консорциум, включающий в себя университеты, инновационные компании, крупные компании, органы власти и др. (компания-единорог OCSiAl)
- актуальность Ставки при реализации Проектов-маяков
- опыт реализации междисциплинарных проектов в сфере создания композитных материалов, покрытий с многофункциональными свойствами и т.д.;
- высокая потребность (запрос) со стороны отраслей: авиация, двигателестроение, нац.оборона, автомобилестроение, медицина;
- наличие кадров с необходимым уровнем квалификации и условия для их подготовки;
- наличие мер поддержки со стороны региона и благоприятный инвестиционный климат;
- элементы сервис-ориентированной системы сквозного проектирования «материал-конечное изделие»;
- Международные и российские требования углеродной нейтральности стимулирует переход к новым материалам и др.
- НСО - один из основных полигонов по отработке технологий декарбонизации
Деятельность Центра Компетенций «Технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами» на базе НГУ способствует успешной реализации большинства Проектов-Маяков, в том числе:
- Беспилотные логистические коридоры: Функциональные материалы для умной дороги: информационные сенсорные покрытия, греющие покрытия, покрытия для повышения ресурса трассы, функциональные составы для асфальта; материалы аккумуляторов систем автономного питания; композиционные элементы дорожного обустройства (активно внедряются в ГК Автодор); полимерные и композиционные детали беспилотных электромобилей и грузовиков, направленных на снижение веса; проводящие композиты и полимеры с наноаддитивами для обеспечения отсутствия эффекта экранирования систем связи; встроенные в материал сенсоры для обеспечения данными цифрового двойника дороги.
- Композиционные и полимерные материалы для перспективных конструктивно-силовых схем транспорта для снижения массы; материалы аккумуляторов систем автономного питания; встроенные в материал сенсоры для обеспечения данными цифрового двойника БВС; криогенные материалы для хранения топлива для водородного двигателя; проводящие композиты и полимеры с наноаддитивами для обеспечения отсутствия эффекта экранирования систем связи.
- композиционные и полимерные материалы для перспективных конструктивно-силовых схем БВС; материалы аккумуляторов систем автономного питания; встроенные в материал сенсоры для обеспечения данными цифрового двойника БВС; функциональные жаропрочные материалы для разработки двигателей; криогенные материалы для хранения топлива для водородного двигателя; материалы с памятью формы для реализации систем управления и механизации; метаматериалы; покрытия с минимальным коэффициентом трения для снижения аэродинамического сопротивления; жаропрочные материалы со встроенными системами рассеяния тепла для проектирования фронтальных кромок высокоскоростных аппаратов.
