Представители технологического центра компании LG в Москве – эксперт Ксения Шаблинская и менеджер Шон Ли посетили Иркутский технический университет с целью поиска новых технологий, ноу-хау, которые могли бы улучшить технологические процессы LG. В-первую очередь, южнокорейских экспертов интересовали результаты научной деятельности иркутских политеховцев в области химии и новых материалов.
Представители компании LG заинтересовались проектом ведущего инженера отдела синтеза наноструктур ФТИ, к.х.н. Александры Чесноковой в области твердополимерных топливных элементов на основе тонких полимерных мембран.
По словам эксперта технологического центра Ксении Шаблинской, все, что связано с полимерными мембранами компании LG очень интересно. «Мы попросили Александру Чеснокову поделиться презентацией, которую направим корейским специалистам для экспертной оценки проекта. Обычно мы начинаем работу с покупки опытных образцов, затем специалисты исследовательского парка Теджоя (Корея) изучают их и дают свое заключение. Затем происходит трансфер технологий», - рассказала К. Шаблинская о принципах работы с инновациями российских исследователей.
А. Чеснокова отмечает, что твердополимерные топливные элементы являются одним из наиболее эффективных альтернативных источников получения электрической энергии.
«Основное преимущество водородного топливного элемента заключается в том, что водород можно напрямую преобразовывать в электрическую энергию. По сравнению с дизельным электрогенератором, где происходит последовательно преобразование тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую, и часть энергии теряется на каждом этапе, в топливном элементе удается избежать потерь энергии, КПД может достигать до 90%.
Кроме того, топливные элементы обладают небольшими размерами и малым весом. Они бесшумны в работе, экономичны с точки зрения потребления топлива, а главное - абсолютно экологически чистые. Электроэнергия в нашей стране, в основном, вырабатывается на ТЭЦ, а при сжигании угля выделяется большое количество вредных выбросов. Топливные элементы генерируют электрическую энергию без вреда для окружающей среды, поскольку побочным продуктом является вода», - пояснила исследователь.
Препятствием на пути развития рынка топливных элементов является высокая стоимость мембранных материалов.
«Наши усилия направлены на снижение себестоимости мембран до 10 раз по сравнению с аналогами. Это достигается за счет использования доступного, недорого сырья и материалов. Применяя специальную технологию синтеза, нам удалось сохранить другие ценные свойства: ряд экспериментальных образцов показал высокую протонную проводимость и ионообменную емкость», - подчеркивает А. Чеснокова.
Твердополимерные топливные элементы имеют обширные области практического применения. Их можно использовать в качестве стационарных и автономных источников тепло- и электроснабжения, двигателей для транспортных средств, а также источников питания различных мобильных устройств (сотовых телефонов, ноутбуков и др.).
А. Чеснокова окончила с отличием химико-металлургический факультет ИрГТУ в 2006 году. Затем она проходила обучение в аспирантуре по специальности «Органическая химия». Будучи аспиранткой, А. Чеснокова выиграла грант Немецкой службы академических обменов по программе «Научно-исследовательские стипендии для молодых ученых», который позволил ей осуществить собственный научный проект в Берлинском техническом университете. Результаты данного проекта легли в основу ее кандидатской диссертации, защищенной в 2012 году в диссертационном совете при Иркутском государственном университете.
А. Чеснокова проходила стажировки в Гонконгском университете науки и технологий под руководством профессора Владимира Чигринова и в Университете Отто-фон-Герике г. Магдебурга под руководством профессора Збигнева Стычински.
Молодой ученый имеет более 30 научных публикаций, в том числе в журналах, входящих в международные базы данных «Scopus» и «Web of Science», свободно владеет английским и немецким языками, регулярно выступает с докладами на ведущих международных научно-практических конференциях. А. Чеснокова активно привлекает студентов и школьников к занятиям наукой, руководит их научно-исследовательскими, курсовыми и дипломными работами.
Также в рамках визита представителей технологического центра компании LG в ИРНИТУ был представлен проект начальника отдела лазерной физики и нанотехнологий ФТИ Дениса Богдановича по изучению волоконных жидкокристаллических световодов. Проект поддержан грантом Российского Фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Проводимые исследования обладают новизной в мировом масштабе и перспективны для многих практических приложений оптики и фотоники.
По словам Д. Богдановича, проект посвящен изучению оптических свойств полых микроструктурированных волоконных световодов, заполненных жидкими кристаллами.
«Это сравнительно молодое научное направление в волоконной оптике. С момента появления первой работы прошло порядка 10 лет и остается еще множество вопросов, требующих подробного изучения.
Микроструктурированные световоды отличаются от телекоммуникационных тем, что имеют гораздо более сложную структуру. Изучаемые нами световоды обладают полой сердцевиной, а оболочку формируют капилляры микронного размера. В исследуемых световодах свет распространяется в воздушной сердцевине, благодаря чему они проявляют ряд уникальных свойств, которые значительно отличают их от стандартного телекоммуникационного оптического волокна. Если при этом полости световодов заполнять жидкими кристаллами, то появляется возможность управлять их оптическими свойствами и изготавливать волоконные устройства, востребованные не только в телекоммуникациях, но также для целого ряда задач науки и промышленности (формирование пучков света с заданными характеристиками и управление световыми импульсами высокой интенсивности). Наша задача заключается в разработке конструкции световодов с заданными оптическими свойствами для различных приложений науки и техники – необходимо рассчитать оптимальную конструкцию световода, подобрать соответствующие материалы для заполнения и режимы перестройки оптических свойств световодов», – сообщил Д. Богданович.
В рамках своего исследования течение 2014-15 гг. Д. Богданович активно работал совместно с исследовательскими группами профессора Владимира Чигринова из Центра дисплейных исследований Гонконгского университета науки и технологий и профессора Александра Бирюкова из Научного центра волоконной оптики РАН. Результатом деятельности явились публикация в журнале Laser Physics Letters из списка Web of Science, четыре сообщения на международных конференциях в России, Гонконге, Чехии и Южной Корее, статья в отраслевом журнале по волоконной оптике Фотон-Экспресс, а также патент на изобретение.
Д. Богданович осваивает тонкости работы с жидкокристаллическими материалами, чтобы в дальнейшем использовать их для создания волоконных ЖК световодов. В настоящее время мировая телекоммуникационная промышленность активно использует оптические линии связи, соответственно, современные, высокоскоростные оптические элементы на жидких кристаллах все более востребованы этой отраслью. Когда элементы конструкции микроструктурированных световодов заполняются жидкими кристаллами, появляется возможность управлять их уникальными оптическими свойствами и изготавливать волоконные устройства для различных применений в фотонике. Используемая в проекте технология фотоориентации жидкокристаллических материалов является новой, она основана на создании новаторского бесконтактного метода ориентирования жидкокристаллических молекул линейно поляризованным УФ излучением. В области дисплейных технологий ученые считают, что в ближайшие 10 лет технология фотоориентации может вытеснить существующую, суть которой состоит в ориентировании жидких кристаллов путём механического натирания подложки дисплеев. Технология фотоориентации существенно расширяет возможности применения жидкокристаллических материалов в других областях оптики и фотоники – в частности, благодаря ей жидкокристаллические материалы стало возможным применять в волоконных световодах со сложной внутренней структурой.
По мнению южнокорейских специалистов, проект Д. Богдановича будет интересен департаменту LG Electronics.
Также свой проект в области химии о взаимодействии герматранола с карбоновыми кислотами представил профессор кафедры химических технологий Виктор Барышок.
Профессор В. Барышок занимается химией и технологиями элементоорганических и биологически активных соединений, проблемами химической связи. Автор более 200 научных работ и более 30 изобретений, посвящённых химии, биологии и технологии элементоорганических соединений, методам анализа органических мономеров и полимеров, теории химической связи.
Представители технологического центра компании LG в Москве также посетили научные лаборатории и центры ИГУ и института химии ИНЦ СО РАН.
