Наноинженерия, композиты и биоматериалы

Преимущества обучения

Сильная партнерская сеть с предприятиями отрасли и вузами, занимающимися нанотехнологиями и электронной микроскопией. Студенты имеют доступ к промышленной базе партнеров, в частности многопрофильного предприятия ОАО «СветлогорскХимволокно», для проведения исследований, а также имеют возможность проходить на предприятии практику. По технологии, разработанной учеными кафедры НВКМ, ОАО «СветлогорскХимволокно» производит теплозащитные панели для специальной высокотемпературной техники.

Студенты знакомятся с огромным количеством производств в рамках практики на предприятиях АО НПО «Стеклопластик», ООО «НПК «Композит»

АО «Средне-Невский судостроительный завод», ООО «ИНТРЕЙ Полимерные Системы», ООО «Норд-пласт».

Кафедра на постоянной основе организует выездные экскурсии на различные фабрики, заводы, предприятия-партнеры. Благодаря посещению музеев, студенты имеют возможность определиться с будущим исследованием, задуматься над темой создания новых материалов, вдохновляясь материалами, созданными в древности. Стеклодувные мастерские (цветное стекло также является композитом), музей восточного искусства (лаковые миниатюры, оружие, где есть инкрустация металла по металлу, клинки – все это область технологий создания композиционных материалов) помогают молодому ученому расширить область научных интересов.

Со второго курса студенты начинают формировать портфолио и активно заниматься научно-исследовательской деятельностью, выступают на институтских и кафедральных конференциях с научными докладами. Участие в научных исследованиях, конференциях дает возможность публиковать статьи в научных сборниках, претендовать на получении гранта Президента РФ.

В лаборатории студенты проводят структурные исследования волокон и нанокомпозитов.

Помимо профессиональных навыков студенты обогащают свои знания, посещая мастерские монументального искусства, изучают перегородчатую эмаль, которая является композитом, занимаются витражами. Это дает им возможность совмещать научную работу с творчеством.

На данный момент на кафедре НВКМ ведутся разработки непромокаемых тканей и водоотталкивающих покрытий, трудновоспламеняемых тканей нового поколения, а также разработки в области импортозамещающих технологий создания композитов и биоматериалов в партнерстве с отечественными производителями.

О зарождение основ нанотехнологий в Университете промышленных технологий и дизайна:

В 2000-х годах наука сделала большой скачок в области нанотехнологий, чем вызвала бурный общественный резонанс. Приставка нано- стала употребляться чаще и больше. Однако в Санкт-Петербургском университете промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) нанотехнологии были предметом исследований еще в 70-е годы прошлого столетия, когда термин «нано» в промышленности еще не употреблялся. Научные сотрудники кафедры технологии химических волокон (ныне кафедра наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса) вели работу над очисткой вод путем фильтрации через пористый нанокомпозит.

В 1945 году в вузе была организована профилирующая кафедра «Технология искусственного волокна», первым заведующим кафедрой был назначен один из основателей отечественной промышленности химических волокон Александр Иванович Меос, имя которого теперь носит кафедра. В 1958 году на базе кафедры создается научная проблемная лаборатория по синтезу и исследованию новых волокнообразующих полимеров, где были сформированы новые научные направления по разработке и исследованию свойств биологически активных, ионо- и электрообменных, сверхпрочных, термо- и жаростойких волокон. В дальнейшем эти направления исследований и разработок получили мировое признание и развитие. Вследствие постепенного структурного перестраивания содержания читаемых курсов и внесения корректировок в тематику проводимых исследований кафедра получила новое название «Кафедра наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса», став первой кафедрой в России, в названии которой появилась приставка - нано.

Кафедра внедрила разработку углерод-углеродных композитов для термозащиты на предприятие ОАО «СветлогорскХимволокно» в рамках гранта с Союзным государством России и Республики Беларусь. Размер гранта составил 147 млн. рублей, итогом научно-исследовательской работы стала организация производства на площадях ОАО «СветлогорскХимволокно» с внедренными в процесс разработками Университета промышленных технологий и дизайна.

Учеными кафедры были разработаны саморассасывающиеся полимерные нити для полостных операций. На сегодняшний день производством данного материала занимается передовое предприятие «Линтекс», основоположниками которой стали научные сотрудники кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса. Компания производит шовные рассасывающиеся и нерассасывающиеся хирургические медицинские нити, раневые покрытия, которые помогают заживлению ран после операций, противоспаечные средства, рассасывающиеся гели, эндопротезы для общей хирургии, гинекологии и урологии.

На сегодняшний день одной из самых перспективных разработок кафедры являются углерод-углеродные композиционные материалы для водородной энергетики. Научные сотрудники кафедры были первыми в России, кто разработал и освоил выпуск газодиффузионных подложек топливных элементов, используемых в устройствах данной отрасли. Такие источники тока являются не только эффективными, но и экологически чистыми. На кафедре также были разработаны модифицированные полимерные волокна с повышенным кислородным индексом, то есть с пониженной горючестью, люминесцентные (пленочные) композиционные материалы, которые используются в дизайне интерьера, одежды и даже в медицине, медицинские материалы, содержащие в своей структуре наночастицы серебра, обладающие бактерицидными свойствами. По мнению заведующего кафедрой Александра Лысенко, основным достижением является тот факт, что разработки внедрены в крупные предприятия отечественной промышленности и успешно там используются.

Кафедра готовит бакалавров и магистров, работающих с биоактивными материалами и материалами медицинского назначения, в том числе с частицами металлов, композиционными материалами для судостроения, водородной энергетики и других областей промышленности, спорта, медицины и текстильных материалов бытового и технического назначения.

Студенческие работы и достижения

Вилачева Юлия

Исследование углерод-фторопластовых композиционных материалов, получение высокопористых фторопластовых покрытий, разработка гидрофобизирующих покрытия для газодиффузионных подложек топливных элементов водородной энергетике именная стипендия имени Ж. Алферова.

Пяташева Дарья

Получение и исследование свойств углерод-фторопластовых композиционных материалов для импортозамещения в сфере водородной энергетики. Призер Всероссийской научной конференции молодых ученых «Инновации молодежной науки».

Грозова Наталия

Исследование пористых гидрофобных токопроводящих композиционных материалов на основе углеродных волокнистых материалов для электрохимических процессов, исследование электрофизических свойств волокон-прекурсоров для и получаемых углеродных волокон на их основе. Призер Всероссийской научной конференции молодых ученых «Инновации молодежной науки».

Кудринская Ольга

Призер Всероссийской научной конференции молодых ученых «Инновации молодежной науки».

Вы изучите в результате освоения программ

• основы физико-химии полимеров, наполнителей и добавок, в том числе наноструктурных, для производства химических волокон и композиционных материалов;
• методы модификации и взаимосвязь структуры и свойств полимерных композиционных и нанокомпозиционных материалов;
• традиционные и перспективные технологии и оборудование для производства химических волокон и полимерных композиционных и нанокомпозиционных материалов;
• современные методы исследования свойств и определения эксплуатационных характеристик полимерных композиционных и нанокомпозиционных материалов;
• особенности применения полимерных композиционных и нанокомпозиционных материалов в различных отраслях промышленности.

Вы познакомитесь:

• с основными производителями сырья и вспомогательных материалов;
• с производителями готовых изделий для различных отраслей промышленности;
• с передовыми разработками в области производства и исследования полимерных композиционных и нанокомпозиционных материалов.

Вы научитесь:

• прогнозировать свойства, подбирать нужные сырьевые материалы, технологии и оборудование для получения и исследования композиционных и нанокомпозиционными материалов с заданными характеристиками и функциональным назначением.

Учебные планы:

• Очная форма обучения
• Очно-заочная форма обучения