圣彼得堡国立工业技术与设计大学的科学家荣获俄罗斯政府在科学和技术领域的奖项
18 December

在莫斯科,Mikhail Mishustin向圣彼得堡国立工业技术与设计大学的作者团队颁发了俄罗斯政府在科学和技术领域的奖项,该团队由该大学校长、教授Alexey Demidov代表领奖。

圣彼得堡国立工业技术与设计大学的科学家与来自科斯特罗马州立大学、A. N. Kosygin命名的俄罗斯国立大学的同事,以及“非标准鞋类工厂Mercury”有限公司、“Thermopol”有限公司等行业代表合作,开发了新的数字评估和预测轻工业材料和产品属性的方法,旨在提高其质量,扩大现有产品的应用范围,并开发新的有竞争力的材料。

由于其结构,聚合物材料具有一系列独特的使用属性,特别是松弛和蠕变。这些属性可以通过数学建模进行定量评估。然而,对于设计具有预定属性的聚合物材料来说,这是不够的。为了解决这个问题,需要创新解决方案:将聚合物材料使用属性的数学模型参数与其质量功能特性通过建立它们之间的同构性进行数字关联。因此,这开辟了研究聚合物材料的数字副本而非实际样本的可能性,这显著节省了材料和时间资源,并确保了高质量的研究。此外,这消除了在难以实现的条件下,例如在太空中,进行聚合物纺织材料的实验研究的需要。值得注意的是,这类研究在世界其他地方尚未进行过,” 圣彼得堡国立工业技术与设计大学的科学团队成员、技术科学博士、科研副校长Avinir Makarov讲述道。很少有人会思考,要制造最简单的纺织品需要经历多少阶段。以粘胶材料为例,可以想象这个过程:原料是木屑,从中提取木纤维素成为棉花状,然后溶解并形成纤维,进而制成织物、针织品或非织造材料,并进行化学处理以赋予特殊属性,最后以某种方式得到成品。这些产品的质量和最终属性可以在原料经历的所有阶段进行调节。科学家和工业界的多年努力旨在发现材料属性与原材料特性和技术参数之间的相互关系,并开发出一种数学建模算法,以预测产品的消费属性。在评估研究结果时,应考虑最终产品的物理、机械、化学和使用属性对其消费和功能特性的影响。

解决这一问题的难点在于需要考虑纺织材料和产品的使用条件,包括气候条件以及对产品的特殊要求:增强的强度、弹性、耐火性和抗菌性。科学家的研究涉及纺织材料生产的整个技术链,从原料处理、纤维制造及基于此的纤维材料,到织物、非织造材料、针织品和人造皮革的制造。

在工作中开发的方法已经在一些国内行业企业中实施。使用的数学模型可以描述不同性质聚合物(包括合成和天然纤维,如芳纶、医用和植入学用弹性体、水合纤维素等)的使用属性,以及不同用途的产品,包括军事、消防、极北地区工人、运动员和医生的纺织品。

在预测纺织材料的使用过程中,特别关注了描述用于生产外科缝线、降落伞材料、具有特殊属性的纤维纳米复合材料、防火特种服装、高强度和防弹防护产品、耐热和隔热覆盖材料的纤维形成聚合物的属性。如今,这些产品也用于保障人员和设备的安全,包括在特殊军事行动(СВО)中的应用。