Поиск - новости науки и техники

НАНОскоп: И светит, и греет

Одним из первых шагов СКФУ, образованного на базе трех вузов Ставропольского края – Северо-Кавказского технического, Ставропольского, а также Пятигорского гуманитарно-технологического университетов, стало формирование новой структуры университета. Не избежал “перезагрузки” и наноцентр. Еще в октябре прошлого года он был преобразован в НОЦ фотовольтаики и нанотехнологий. Возглавил его доктор технических наук, профессор Игорь Сысоев, выходец из ЮНЦ РАН, где он до нового назначения заведовал лабораторией солнечной энергетики. Первые месяцы работы центра демонстрируют не только изменение вывески и руководства, но в значительной степени и идеологии.
– В наноцентре прежнего формата был создан очень хороший научный задел, – рассказывает новый руководитель НОЦ. – Было бы неразумно им разбрасываться. Однако при формировании стратегии нового НОЦ и руководство СКФУ, и я исходили из следующего постулата: результаты научных исследований должны приносить доход, то есть коммерциализироваться. С учетом этого отбирались и научные направления. Взять ту же фотовольтаику. Специальная лаборатория, организованная совместно ЮНЦ РАН, СевКавГТУ и заводом “Экситон”, существует уже несколько лет. За это время мы разработали солнечные батареи, способные, на мой взгляд, удовлетворить потребности промышленности, аграрного сектора, градостроительства, частных потребителей. Для Северо-Кавказского федерального округа и всего юга России в целом использование солнечной энергии весьма перспективно, как и интенсивное развитие энергосберегающих технологий. Потому-то фотовольтаика была признана одним из определяющих направлений реорганизованного НОЦ.
Осенью прошлого года в одном из частных домовладений ученые смонтировали солнечную энергетическую установку, созданную в центре. Всю зиму шли ее эксплуатация и отработка технических решений. Сегодня можно подвести некоторые итоги: установка сняла проблемы нестабильности традиционного энергоснабжения, повысила его качество. Мощность солнечных батарей – 550 ватт. Кажется, не так и много, но напрямую с электропроводкой они не связаны, а задействованы через аккумулятор. В течение дня, когда потребление электроэнергии минимально, он ее запасает, а в вечерние и утренние часы отдает, сглаживая пики нагрузки. За полгода эксплуатации солнечной энергоустановки статья семейного бюджета на оплату электро­энергии существенно сократилась. Через несколько лет затраты на приобретение установки окупятся, и семья будет получать электроэнергию даром. Срок эксплуатации солнечной электростанции 20-25 лет.
– В отличие от других подобных систем в наших панелях применяется специальный пластик, что существенно снизило их вес, – поясняет Игорь Сысоев. – С семи-восьми килограммов, при использовании стекла, до чуть более двух килограммов в новой конструкции. Кроме того, пластик прочнее стекла: в США, где солнечные электростанции уже действуют, на одной из них во время града вышли из строя 30 процентов солнечных батарей, нашим панелям подобные катаклизмы природы не страшны. Еще важный момент: установка сконструирована таким образом, что способна вырабатывать не только электроэнергию, но и тепло. При создании солнечных батарей мы изначально исходили из возможностей их широкого применения. Например, в зарядных устройствах различных гаджетов: как источник питания в планшетниках или в качестве резервных источников питания для других устройств. Кстати, на кафедре дизайна нашего университета в этом направлении уже есть несколько хороших дипломных проектов, которые вполне могут быть реализованы в НОЦ.
– В свое время СевКавГТУ совместно с Физико-техническим институтом им. А.Ф.Иоффе РАН был предложен амбициозный проект “Солнечный поток” по созданию на площадях вуза и института производств по выпуску солнечных энергоустановок. Предприятие в Ставропольском крае должно было выпускать ежегодно до 75 МВт. Проект был одобрен ­РОСНАНО. Ставропольский завод планировалось запустить в нынешнем году. “Перезагрузка” наноцентра вычеркнула этот проект из списка приоритетов? – уточняет корреспондент “Поиска”.  
– Увы, я не в курсе, как обстоят дела у коллег из Физико-технического института, а вот на реализацию ставропольской части проекта финансирование так и не было открыто. В этой ситуации, на мой взгляд, лучше уж “синица в руке, чем журавль в небе”. Так, сегодня мы уже прорабатываем техническое задание с радиозаводом “Сигнал” по созданию солнечных батарей, на основе которых предприятие разработает несколько типов осветителей для городских улиц. Кроме того, наши солнечные батареи могут стать источниками питания светофоров, рекламных щитов и др. Завод очень заинтересован в такой продукции. Вузовские возможности позволяют выпускать до 500 кВт в год. Отработав технологию и изучив потребности рынка, можно организовать самостоятельное промышленное предприятие, одним из учредителей которого станет СКФУ.
Перспективы фотовольтаики и нанотехнологий существенно расширяются с запуском в эксплуатацию рядом с НОЦ центра трансфера технологий, в котором впервые в СКФО созданы “чистые зоны”. Сегодня здесь уже идет монтаж оборудования. А в НОЦ начали исследования по созданию фотоэлементов солнечных батарей на основе квантовых точек. Только “чистые зоны” позволяют реализовать подобную технологию. Создание нанокерамики – еще одно важное и новое для НОЦ направление, под которое университет заказал комплекс оборудования.
Новым для НОЦ стала и разработка высокочастотных систем передачи данных. Она базируется на исследованиях в области нанотехнологий, которые уже ведутся в НОЦ, как и создание алмазоподобных нанопленок. Данное направление совместно с коллегами из ЮНЦ РАН курирует заведующий совместной лабораторией кандидат химических наук Виталий Тарала. После “перезагрузки” НОЦ этому направлению решено уделить особое внимание, поскольку оно реально подводит ученых к созданию электронных приборов на основе карбида кремния. Стоит отметить: с назначением Игоря Сысоева руководителем НОЦ взаимодействие вузовских ученых и ЮНЦ РАН заметно усилилось, что отвечает интересам и вузовской, и академической науки, и реального сектора экономики. Руководство нового вуза приняло решение сконцентрировать все оборудование, принадлежащее университету, на вузовских площадях, благо возможности для этого появились. Во исполнение задуманного в НОЦ, например, уже доставили с завода “Экситон” четыре установки по выпуску искусственных монокристаллов – сапфира, граната, которые широко используются в современной оптике.
Изменения коснулись и образовательной составляющей деятельности НОЦ.
– Не секрет, что, какой бы хорошей ни была вузовская подготовка, в полном объеме специальных знаний и практических навыков, которые требуются от специалиста на конкретном производстве, она не дает, – считает Игорь Сысоев. – В результате выпускник, попадая на предприятие, начинает доучиваться. Так было и в советское время. Сегодня фирмы и компании, особенно частные, вкладывать средства в “доводку” специалистов вообще не хотят. Они желали бы получать готовых специалистов. Как соединить образовательные стандарты с требованиями конкретных предприятий? Один из путей – появление неких “посредников”. НОЦ в этом плане очень даже подходящая для этих целей структура. Во-первых, мы являемся одним из подразделений федерального университета, но не скованы жесткими рамками учебного процесса. Во-вторых, имеем налаженные связи с производствами. А в-третьих, нам легче перенастраиваться для “доводки” специалистов под конкретного заказчика.

Спецвыпуск подготовили Нина ШАТАЛОВА, Станислав ФИОЛЕТОВ

Фото НОЦ фотовольтаики и нанотехнологий СКФУ

ПОЛНОСТЬЮ МАТЕРИАЛ СПЕЦВЫПУСКА ДОСТУПЕН В ФОРМАТЕ PDF

Нет комментариев