Тульские ученые рассказали о своих разработках

Осенью 2023 года тульские исследователи приняли участие в III Конгрессе молодых ученых, проходившем в «Сириусе». От оружейного региона в состав делегации вошли 35 представителей молодежных лабораторий, вузов (ТулГУ, ТГПУ, РХТУ), научно-образовательного центра (НОЦ) «ТулаТЕХ». Ученые представили новые лекарственные препараты, стволопроходческое оборудование для горнодобывающей отрасли, разработки комплексов виртуальной реальности. 

Тульская служба новостей вместе с Тульским государственным университетом подвела итоги уходящего года и собрала ТОП-6 разработок наших молодых ученых.

Волномерный буй, предназначенный для измерения параметров морского волнения

Ученые разработали макетный образец волномерного буя и программное обеспечение, которое визуализирует показания, поступающие с макетного образца и подтверждает работоспособность разработанных алгоритмов.

Буй измеряет волнения большой и малой интенсивности в условиях открытого моря и прибрежной зоны. Волномерный буй необходим разработчикам нефтяных платформ и прибрежной инфраструктуры, прокладчикам морских путей. Прибор может решить проблему инструментальных наблюдений за волнением районов экономических интересов России.

Разработчики: 

младший научный сотрудник Лаборатории инерциальных датчиков первичной информации, систем ориентации и навигации Александра Колесникова;

младший научный сотрудник Лаборатории инерциальных датчиков первичной информации, систем ориентации и навигации Дмитрий Стрельцов;

научный руководитель: д.т.н., зав.каф. «Приборы управления» Валерий Матвеев.

Учебно-лабораторный комплекс «Инженерия малых космических аппаратов»

Комплекс предназначен для выполнения лабораторных работ и проведения исследований электронных модулей. В него входит макет МКА (малые космические аппараты), имитаторы небесных светил, имитатор звездного неба. Разработана специальная система подвеса МКА на нитях, позволяющая имитировать отсутствие трения в космосе. В состав макета МКА входит система определения ориентации, содержащая прототип солнечного датчика на фотоэлементах и гироскопический датчик угловой скорости. В качестве исполнительных элементов выступает двигатель-маховик. Навыки, которые можно получить через лабораторные работы, программирование микроконтроллера, конструирование, схемотехника, обработка данных, математическое мышление.

Применить учебно-лабораторный комплекс «Инженерия малых космических аппаратов» можно для обучения в организациях дополнительного образования и в вузах на технических направлениях.

Разработчики: 

младший научный сотрудник Лаборатории инерциальных датчиков первичной информации, систем ориентации и навигации, аспирант кафедры «Приборы управления» Альбина Хомячкова; 

научный руководитель: зав.каф «Приборы  управления», доктор техн.наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории инерциальных датчиков первичной информации, систем ориентации и навигации Валерий Матвеев.

Учебно-лабораторный комплекс по изучению бесплатформенных систем ориентации

В разработку входит программное обеспечение, которое показывает панель приборов и картину за кабиной самолёта либо сам самолёт от третьего лица.

Виртуальный самолёт управляется показаниями подключенных датчиков в реальном времени. Есть возможность управления джойстиком. Разработка включает и тестовое устройство для проверки алгоритмов. Оно помещено в корпус масштабной модели летательного аппарата.

Разработка позволит проверить датчики в процессе их проектирования и сборки, тестировать алгоритмы ориентации, понимать работу пилотажных приборов. Программная часть уже применялась при разработке датчика крена на отечественной элементной базе.

Разработчики: 

младший научный сотрудник Лаборатории инерциальных датчиков первичной информации, систем ориентации и навигации Дмитрий Стрельцов; 

научный руководитель: д.т.н., зав.каф. «Приборы управления» Валерий Матвеев.

Модель растительного микробного топливного элемента (РМТЭ) относится к возобновляемым источникам энергии

РМТЭ состоит из растения Lemna minor (ряски малой) и бактерий Pseudomonas chlororaphis BKM B-2188D. Принцип работы системы основан на окислении органических соединений, вырабатывающихся растениями. В ходе окисления выделяются электроны, акцептором которых является анод. Из-за окислительно-восстановительных процессов между электродами образуется разность потенциалов. При подключении внешнего потребителя электроны движутся по внешней цепи к катоду, на котором происходит процесс восстановления кислорода до воды. В результате возникает электрический ток, который регистрируется мультиметром.

Разработка предназначена для генерации экологически чистой электроэнергии и для очистки сточных вод от биогенных элементов и поверхностно-активных соединений. Технология может быть использована для модернизации гидроботанических площадок с целью получения электроэнергии для питания маломощных датчиков мониторинга параметров окружающей среды с одновременными процессами очистки и доочистки сточных вод. РМТЭ используется для децентрализованной очистки сточных вод в малых населенных пунктах.

Разработчики: 

младший научный сотрудник Лаборатории экологической и медицинской биотехнологии Роман Лепикаш; 

младший научный сотрудник Лаборатории экологической и медицинской биотехнологии Никита Захаров;

научные руководители: зав. лаб., к.х.н. Сергей Алферов; старший научный сотрудник, к.х.н. Дарья Лаврова.

Экономически выгодный метод синтеза из простых сахаров фурановых «соединений-платформ» как перспективных веществ для замены химических соединений из невозобновляемых источников

Методика позволяет получать соединения с высокими выходами, при этом реакция контролируемо направляется только изменением температуры.

Разработка направлена на эффективный и простой способ получения фурановых «соединений-платформ» из простого и доступного сахара — фруктозы. Фурановые «соединения-платформы» могут служить важными промежуточными продуктами для синтеза различных химических веществ и материалов. Они могут использоваться для производства полимеров, пластиков, смол и растворителей, служить основой для разработки лекарственных препаратов. Фурановые соединения находят применение в процессах производства биотоплива.

Разработчики: 

младшие научные сотрудники лаборатории химической конверсии возобновляемой биомассы, аспирант Денис Колыхалов и магистрант Анастасия Голышева; 

научный руководитель: зав. лабораторией ХимКВБ Богдан Карлинский.

Модуль для измерения основных параметров резонатора волнового твердотельного гироскопа

Модуль измерения основных параметров металлического резонатора является чувствительным элементом волновых твердотельных гироскопов (ВТГ). Он измеряет два параметра, определяющих качество резонатора в целом, —  разноастотность и разнодобротность. Сейчас определение этих параметров занимает значительное время. Разработка автоматизирует процессы измерения, что ведет к снижению стоимости и повышению конкурентоспособности волнового твердотельного гироскопа.

Применить модуль можно на производстве при отбраковке и балансировке резонаторов с минимальным участием человека-оператора.

Разработчики:

лаборант-исследователь Лаборатории инерциальных датчиков первичной информации, систем ориентации и навигации, студент 4 курса Института высокоточных систем им. В.П. Грязева Ян Дулуб;

лаборант-исследователь Лаборатории инерциальных датчиков первичной информации, систем ориентации и навигации, студент 3 курса Института высокоточных систем им. В.П. Грязева Жора Абгарян;

научный руководитель, канд.тех.наук., старший научный сотрудник Лаборатории инерциальных датчиков первичной информации, систем ориентации и навигации Владимир Лихошерст.

Ранее Тульская служба новостей писала, что программисты из ТулГУ победили в «Сколково».