Внедрение новых технологий и материалов, созданных белорусскими учеными, дает реальный экономический эффект отечественной промышленности.
В обывательской среде есть укоренившийся стереотип, что новые технологии приходят к нам исключительно из-за границы. Дескать, наша наука существует как бы сама по себе, и результаты ее работы редко пересекаются с «реальной» экономикой.
На самом деле - это совершенно ошибочное мнение, доказательством чего является многолетняя успешная деятельность Научно-практического центра НАН Беларуси по материаловедению. Эта, без преувеличения, уникальная организация, в состав которой входят несколько научных учреждений, а также предприятие «Феррит» (занимается производством магнитных сепараторов, постоянных магнитов, ферритов, изделий радиоэлектронной техники), давно и успешно внедряет собственные разработки в промышленное производство. Головной организацией Центра является Институт физики твердого тела и полупроводников, где работают более 200 научных сотрудников, а в целом в структуре Центра трудятся свыше 850 человек.
Руководитель ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» - генеральный директор Института физики твердого тела, доктор физико-математических наук, лауреат государственной премии, член-корреспондент НАН Беларуси, заслуженный деятель науки Беларуси Валерий ФЕДОСЮК.
От идеи - до конвейера
17 июня Валерий Михайлович отметил 65-летний юбилей, но на свой возраст он точно не выглядит. Крепкий, энергичный, увлекается армрестлингом... И совсем не похож на классический образ «кабинетного ученого» - каким его часто изображают в кино и литературе.
- В нашем институте вы вряд ли найдете немощных очкариков, потому что у нас популярен здоровый образ жизни. Курение, например, категорически запрещено. Зато есть тренажерный зал, который посещают многие сотрудники: качаются, надеясь, наверное, когда-нибудь меня все-таки побороть, - шутит директор. - А если серьезно, то научные работники сегодня не только пишут статьи и книги. Мы разрабатываем и создаем новые материалы. Самые разные: сверхтвердые, сверхпроводящие, магнитные, керамические, аналоги драгоценных камней и многие другие. И мы не только создаем такие материалы, мы их производим, делаем из них комплектующие, а также готовые изделия и оборудование!
Действительно, сегодня в активе ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» - огромное количество реально внедренных в производство научных разработок. Вот лишь некоторые примеры. Гомельский завод алмазного инструмента делает инструмент на основе микропорошка синтетического алмаза марки АС-6, разработанного Институтом физики твердого тела. В поликлиниках страны используются созданные специалистами института аппараты магнитной импульсной терапии. Причем, если первые их модели весили более 30 кг, то теперь - только 2,5. Это стало возможным благодаря новому композиционному магнитомягкому материалу, разработанному Институтом физики твердого тела. ОАО «Интеграл», завод «Оптик», РУП «БелГео» и другие предприятия давно применяют высокоточные измерители температуры, которых ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» выпустило уже несколько сотен. Электроподжиг в газовых плитах «Гефест» осуществляется благодаря ферритам, «придуманным» белорусскими учеными.
- Это далеко неполный список, - подтверждает Валерий Федосюк. - Например, везде, где есть сыпучие и текучие продукты (хлебозаводы, комбикормовые заводы, литейное производство и др.) стоят наши сепараторы на постоянных магнитах. Они гораздо более экономичны по сравнению с электромагнитными аналогами воронежского производства. Там даже ломаться нечему, так как нет обмоток! Кстати, в настоящее время у нас большой контракт на поставку таких сепараторов для строящегося 5-го рудоуправления Беларуськалия. Совсем недавно была введена в эксплуатацию 2-я взлетная полоса в аэропорту «Минск». Значительная часть оборудования для ее очистных сооружений также была разработана и поставлена нами.
В космосе и на земле
Наверное многие уже слышали о том, что в конце ноября 2018 г. с космодрома во Французской Гвиане успешно стартовала европейская ракета-носитель Ariane-5, которая вывела в космос аппараты исследовательской миссии BepiColombo, созданные Европейским космическим агентством (ESA) совместно с Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) для изучения Меркурия. Так вот: электромагнитную совместимость приборов внутри научного комплекса на японском космическом аппарате Mercury Magnetospheric Orbiter обеспечивают разработанные и изготовленные в НПЦ НАН Беларуси по материаловедению многослойные электромагнитные экраны.
Эта уникальная технология в свое время была темой докторской диссертации Валерия Федосюка. По его словам, тогда это была чисто научная работа, интересная, прежде всего, специалистам, с точки зрения магнитных свойств таких материалов. Но время доказало колоссальную практическую ценность идеи, и сегодня защита электроники от различного рода воздействий - это востребованный наукоемкий продукт с очень высокой добавленной стоимостью. В этом направлении НПЦ плотно работает с рядом российских организаций, таких как Роскосмос, Московский институт теплотехники, Арзамас-16 и др. Суммы контрактов исчисляются миллионами долларов. Сейчас готовится очередная космическая миссия - на этот раз к Юпитеру, и белорусские ученые снова будут в ней участвовать, поскольку зарубежные партнеры убедились в эффективности технологии. Кстати, на Родине тоже по достоинству оценили изобретение: в 2016 г. творческий коллектив, в состав которого входили сотрудники Центра, был удостоен Государственной премии Республики Беларусь за разработку и создание изделий микроэлектроники с использованием технологии изготовления экранов из многослойных пленочных структур.
В этом году одним из самых важных проектов для института станет участие в программе развития Оршанского района. Перед учеными поставлена задача: наладить на мощностях Оршанского завода приборов автоматического контроля производство станций обезжелезивания. Ее решение позволит, во-первых, загрузить мощности отечественного предприятия, а во-вторых, освоить выпуск важной для страны импортозамещающей продукции. Ведь, как известно, высокое содержание железа в воде - давняя проблема Беларуси. По предварительным оценкам, только для внутреннего рынка необходимо около 870 станций обезжелезивания производительностью 40 куб. м воды в сутки и около 350 - производительностью 100 куб. м.
- Мы в кратчайшие сроки и за собственные средства разработали всю необходимую конструкторскую документацию, - говорит Валерий Федосюк. - И даже изготовили опытные типовые мобильные образцы станций на 40 и 100 куб. м. Они полностью автоматизированы - контроль за их работой и управлением осуществляется дистанционно со смартфона. При этом мы уложились в конкурентный ценовой диапазон. Сегодня подобные станции предлагаются на рынке по цене от 65 до 90 тыс. руб. Наша продукция - примерно 71 тыс. руб. за единицу с автоматизацией и около 50 тыс. без автоматизации. Серийное производство позволит снизить цену еще на 10-15%. А если заменить нержавейку на более бюджетный черный металл, можно выиграть дополнительно 3 600 руб. на одной станции.
Следует добавить, что опытные образцы уже несколько месяцев успешно работают на действующем водозаборе в Заславле. И, кстати, они практически полностью собраны из белорусских комплектующих. Только фильтрующие емкости - из российской нержавейки. Сегодня в условиях опытного производства в Институте физики твердого тела 5 человек в месяц могут собирать две станции. Вероятно, уже в ближайшее время в Орше начнется производство отдельных, наиболее простых элементов, например, корпусов, фильтрующих емкостей и др., а более сложную технологическую «начинку» пока будут изготавливать в Минске. Это станет очередным примером того, как научное учреждение даже в таких относительно утилитарных технологиях обеспечивает серьезный синергетический эффект в сотрудничестве с реальным сектором экономики.
С прицелом на перспективу
Но самым амбициозным и важным для института проектом на ближайшую перспективу станет задача создания «суперконденсатора» - первого отечественного накопителя для различных видов электротранспорта. Это очень серьезная задача, так как стоимость накопителя в цене электромобиля составляет от 30 до 50%.
- В этом направлении мы видим неплохую нишу для использования нашего графена - ценного наноматериала, за который в 2010 г. британские ученые получили Нобелевскую премию по физике, - рассказывает директор института. - Мы научились создавать так называемый расширенный графит. Фактически по свойствам и возможностям практического использования - это тот же графен, только чуть более плотный, причем его производство по сравнению с оригиналом очень дешево.
Опытные образцы уже проходят ходовые испытания на действующих транспортных средствах и показывают отличные результаты, несмотря на то что это новое для науки направление, и ранее этой тематикой в Беларуси никто не занимался. Ближайшая цель - в сотрудничестве с Белкоммунмашем к концу текущего года изготовить опытный образец максимальной емкости для электробуса. Уже закуплено оборудование, которое позволит значительно увеличить производительность труда в рамках данного проекта. Кстати, эта технология вызвала большой интерес в Китае и Российской Федерации, но в институте считают, что первоочередной задачей должно стать создание производства батарей именно в Беларуси, и лишь потом можно думать об экспорте продукции или технологий.
- Сегодня на рынке аккумуляторов наблюдается своего рода ренессанс, в том числе по свинцовой тематике, - объясняет Валерий Михайлович. - Любой автолюбитель знает, что количество циклов зарядки аккумулятора ограничено - не больше 500, обычно даже меньше. А удельная запасенная емкость энергии в них - порядка 30 Вт•ч на 1 кг сухого веса. С добавками нашего графена емкость может быть увеличена вдвое, а количество циклов зарядки - до 3-3,5 тыс., что уже близко к литиевым аккумуляторам, но без использования этого дорогого и дефицитного элемента. Поэтому сейчас мы собираем установку по выпуску графена, которая должна быть установлена на заводе Первой аккумуляторной компании в Пинске с целью организации производства белорусских аккумуляторов повышенной емкости.
Перечислить все направления, по которым сегодня работают в ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению», сложно. Многие фундаментальные исследования нацелены на средне- и долгосрочную перспективу. Как, например, материалы с большим магниторезистивным эффектом, так называемые магнонные кристаллы, позволяющие совместить в готовом изделии оптику, электронику и магнонику и многое другое, что может «выстрелить» спустя некоторое время.
Такое оптимальное сочетание теоретических разработок с чисто рыночными механизмами позволяет отечественным ученым не только не сидеть «на шее» у бюджета, но и вполне прилично зарабатывать, предотвращая отток научных кадров за пределы страны. В свое время перед белорусской наукой была поставлена задача: выйти на паритетный принцип финансирования, при котором треть затрат будет финансироваться из госбюджета, а остальное научные учреждения должны получать от хозяйственной деятельности по хоздоговорам и путем экспорта товаров и услуг. Возглавляемый В. Федосюком институт и научно-практический центр уже давно преодолели эту планку, покрывая порядка 80% своих потребностей за счет хозяйственной деятельности.
В головном институте Центра и в ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» в целом заработная плата уже давно выше 1 000 руб. Например, в Институте физики твердого тела за 4 месяца текущего года она составила почти 1 500 руб.
- При этом рост производительности труда у нас существенно превышает рост зарплаты! - подчеркивает Валерий Михайлович. - Так, в головном институте производительность труда за 5 лет выросла в 2,3 раза - до 70 тыс. руб. на одного сотрудника, а заработная плата - в 1,58 раза. Похожая картина и по объединению в целом. Это позволяет нам с уверенностью смотреть в завтрашний день - поддерживать кадровую стабильность, нормально финансировать наши исследования и производство.