Зарождение основ нанотехнологий в СПбГУПТД

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 государственном университете промышленных технологий и дизайна 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 композиционный материал (нанокомпозит).

В 1945 году в Ленинградском текстильном институте им. Кирова (первое название СПбГУПТД) 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-.

На протяжении 15 лет кафедра наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса являлась организатором Всероссийской студенческой олимпиады по направлениям «Технология химических волокон и композиционных материалов на их основе», «Нанокомпозиты и полимерные материалы», «Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы» и с 2019 года партнером Олимпиады студентов «Я-профессионал» по направлению «Технологии композитов», в рамках которых на базе СПбГУПТД проходили образовательные форумы, зимняя школа с приглашением первых лиц и ведущих специалистов вуза, а также дипломантам олимпиады предоставлялись льготы для поступления в магистратуру в виде дополнительных баллов за индивидуальные достижения.

Кафедра им. А. И. Меоса СПбГУПТД внедрила разработку углерод-углеродных композитов для термозащиты на предприятие ОАО «СветлогорскХимволокно» в рамках гранта с Союзным государством Республики Беларусь. Размер гранта составил 150000 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 ранам заживать после операций, противоспаечные средства, рассасывающиеся гели, эндопротезирование для общей хирургии, гинекологии и урологии.

Молодые ученые кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса СПбГУПТД занимаются научно-исследовательской работой в экологическом направлении, а именно способом переработки палой листвы в композитные материалы, ведь ежегодно в каждом городе нашей страны образуются сотни тонн палой листы, которая может быть использована для получения горючих топливных брикетов. Успешно решаются такие научно-технические задачи, как разработка термозащитных композиционных материалов, способных работать при температурах от 3000°C до минус 80°C, предназначенных для защиты оборудования при экстремальных температурах и работы в регионах Заполярья.

Также учеными кафедры был изобретен способ очистки и обеззараживания воды с использованием оптоволоконной ткани, покрытой фотокатализатором. Ученым СПбГУПТД удалось разработать эффективный, компактный, а главное абсолютно финансово не затратный способ очистки воды, который может быть использован в странах третьего мира, где проблема очистки воды стоит наиболее остро. А разработка технологии получения бумаг технического назначения из термостойких и огнестойких негорючих полимерных волокон внедряется в отечественную авиапромышленность для создания конструкционных композиционных материалов. На сегодняшний день одной из самых перспективных разработок кафедры является 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 наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна осуществляет обучение по образовательным программам «Наноинженерия, композиты и биоматериалы» и «Технология получения полимерных наноматериалов» в рамках направления подготовки «Химическая технология» и 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. За период существования кафедра выпустила более 3000 специалистов отрасли и более 200 специалистов высшей квалификации - докторов и кандидатов наук.

«Уникальность кафедры состоит в том, что мы единственная кафедра в России и странах СНГ, где дают знания о технологии углеродных волокон и углерод-углеродных композиционных материалов», – комментирует Александр Лысенко, заведующий кафедрой наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса СПбГУПТД.