В разные годы в петербургском Политехе получали знания учёные Игорь Курчатов, Пётр Капица, Абрам Иоффе, Жорес Алфёров, гроссмейстер Михаил Ботвинник, писатель Даниил Гранин, создатель легендарного танка Т-34 Михаил Кошкин — целая плеяда знаменитых людей, оставивших яркий след в российской истории.
Политех сегодня — это огромный образовательный и научный центр. Вуз готовит высококлассных специалистов, которых ждут гиганты российской экономики, и ведёт исследования в самых актуальных сферах. И результаты этого труда тоже практически сразу находят своё применение на практике. Оказаться в научных лабораториях Политеха — почти как оказаться в будущем, которое может наступить уже завтра.
Гигантская установка в лаборатории лёгких металлов и конструкций Политехнического университета — своеобразный сварочный аппарат. Вот только электрической дуги здесь не увидеть, газовых баллонов тоже нет. Всё дело в технологии соединения металлов. Их не расплавляют, а всего лишь нагревают. А связывающим материалом служит само сырьё. Это технология смешивания. Под воздействием точнейшей техники на материале образуется ровный плотный шов. Подобного не добиться обычной сваркой. И его свойства значительно лучше.
«Во время кристаллизации, когда мы расплавили и дальше мы это всё дело кристаллизуем, в твёрдое состояние переходит алюминий, там образуются горячие трещины и поры. И они как раз из-за процесса кристаллизации, они ухудшают свойства шва. Если мы не будем плавить, то не будет этих дефектов», —объяснил Антон Наумов, ведущий научный сотрудник лаборатории лёгких материалов и конструкций Политехнического университета Петра Великого.
Технологию уже применяют в судо- и авиастроении, при конструировании космических аппаратов и даже в гражданском строительстве. Там же используют и другую методику, разработанную инженерами Политеха — аддитивное электродуговое выращивание. Это как всем известный 3D-принтер, но только с использованием металла в качестве основы. С его помощью можно изготовить деталь практически любой формы. Литьём такого эффекта не добиться. И, в отличие от фрезеровки, максимально экономится сырьё — проволока. А это выгодно для заказчиков.
«С научной точки зрения есть куда шагать дальше, потому что эта технология позволяет нам работать не только с тем, что представлено на рынке в виде сырья. Она позволяет использовать две проволоки одновременно, это то, чем мы занимаемся. Допустим, чистого алюминия и чистого железа. Получается в итоге деталь очень неожиданной химической композиции. То есть то, что невозможно получить альтернативными методами», — сказал Артур Хисматуллин, инженер лаборатории лёгких материалов и конструкций Политехнического университета Петра Великого.
И если в одних лабораториях Политеха металл наращивают и соединяют, то в других его распыляют до наночастиц. Удивительные свойства элементов позволяют придать бижутерии блеск драгоценных камней. Это один из аппаратов для покраски фианита. Метод называется магнитронное распыление — материал наносят на поверхность камня и после обжига в печи покрытие получает нужный оттенок и свойства.
«Материал можно использовать в качестве термобарьерных покрытий, он выдерживает высокие температуры. У него также высокая твердость. А технология, сам метод широко известен, он пошёл из микроэлектроники, и вот технологию магнитронного распыления используют для нанесения тонких слоёв металлов и не только металлов, кстати говоря, в различных областях», — сказал Паруйр Мелконян, инженер научно-образовательного центра «Нанотехнологии и покрытия» Политехнического университета Петра Великого.
В Политехе по запросу производителя разработали не только саму технологию покраски фианита, но и оборудование для этой работы. Сейчас ученые здесь трудятся над созданием новых оптических материалов.
«То есть мы не просто стекло делаем. Но мы делаем технологию изготовления линзы из этого стекла, приборчик, на которые эта линза наносится. И комплексный прибор, который может в быту человеком использоваться. Ну, например, какой-нибудь мультиспектральный анализатор, который по поту человека может сказать о состоянии его здоровья. То есть всё начинается с материала, и заканчивается искусственным интеллектом и какой-то конструкцией», — сказал Александр Семенча, и. о. директора научно-образовательного центра «Нанотехнологии и покрытия» Политехнического университета Петра Великого.
Сегодня петербургский Политех — это ведущий технический вуз страны. Он объединяет 11 институтов, подразделения дополнительного образования, научно-исследовательские центры. Такому званию соответствует и оснащение.
В исследованиях ученым не обойтись без высокоточного оборудования. Вот это конфокальный сканирующий лазерный микроскоп. Без такого работать с наночастицами попросту невозможно. Обычный световой прибор здесь не подойдет. Принцип действия прост — на объект изучения светят лазером. И из-за химической реакции он начинает излучать сигнал, который микрокроскоп фиксирует. На соседнем экране учёный видит картинку в разных цветах, и это позволяет максимально изучить биологические объекты.
Именно с наночастицами работает Алиса Постовалова. Она и её коллеги в лаборатории нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ работают над новыми способами лечения рака. Например молочной железы и меланомы. Это адресная доставка лекарств. Перед учеными серьезная задача — установить, какие именно частицы позволят эффективно направлять к раковым клеткам активный препарат, как они работают при комбинированной терапии. Поэтому и этапов подготовки исследования много.
«Нужно знать, действительно, в частице остаётся активный агент, который мы выбрали, вытекает ли он с нужной скоростью, как он будет вытекать в опухоли. Достигли ли частицы, которые получены в ходе синтеза, нужного размера. Измерить их заряд, то есть полностью нужно изучить их свойства», — сказала Алиса Постовалова, лаборант-исследователь лаборатории нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ Политехнического университета Петра Великого.
И это лишь часть достижений политехников за 125 лет существования университета. Вуз не только место для получения образования — это ещё и научный центр мирового уровня. Он входит в сотню лучших университетов мира по техническим наукам. Работает передовая инженерная и летняя школы, где реализуют принцип «обучение через практику». Развивается международное сотрудничество. В кампусе пять тысяч иностранных студентов. Это первый показатель среди всех технических вузов России. Открыто представительство в Китае. Но главное — это люди, которые здесь учатся и работают, чьи разработки изменят будущее.
