Один из перспективных методов современной металлургии - гидростатический: изделия из порошковых материалов изготавливают не путем термообработки, а с помощью давления. Аппарат для нужд порошковой металлургии под названием гидростат создали в Институте физики металлов УрО РАН еще полвека назад. Его успешно применяли и применяют, например, для уральского завода твердых сплавов прессуют изделия из порошков вольфрама и кобальта. Но, как выяснили ученые, гидростат не менее успешно можно применять и "не по назначению".
На грант фонда фундаментальных исследований, полученный по экзотической для института теме "сельское хозяйство", физики вместе с экономистами и биологами, что называется, расширяют горизонты, используя оборудование для развития пищевой промышленности, агрономии и других далеких от металлургии сфер. Так, в институте уже провели эксперименты с сосисками и охлажденным мясом, сейчас занимаются куриным фаршем. Исследования призваны решить глобальную проблему, изводившую человечество с начала времен: как увеличить срок хранения продуктов?
Термообработка или химические добавки, как известно, сказываются на вкусе продуктов, к электроимпульсной и электронной пастеризации потребители относятся настороженно. А вот барообработка - холодная пастеризация давлением - не подразумевает использования радиационных источников или высоковольтного разряда. Аномальное давление уничтожает портящие продукты зловредные микроорганизмы - их просто разрывает на части. В ходе экспериментов продукты (мясо, рыбу, картошку, свежевыжатые соки и прочее) загружали в гидростат, нажимали кнопку и…
- Здесь возникает один из основных вопросов пищевой индустрии: меняются ли органолептические свойства продукта? Ответим сразу: нет. Цвет, запах, консистенция остаются прежними, а срок годности продуктов повышается более чем в два раза, - рассказывает заведующий лабораторией прочности Института физики металлов Алексей Волков. - Кстати, анализ зарубежного рынка выявил взрывной рост производства и, соответственно, использования гидростатов.
Коммерциализацией научной разработки уральцев занимается малое инновационное предприятие.
- В российской экономике эта ниша пока никем не занята. Налицо удачное сочетание потребностей рынка и предложений науки. Используя отечественную технологию, мы можем обеспечить серьезный, в разы, экономический выигрыш, - отмечает директор предприятия Александр Ракевич. - Наша задача - создание передовых "зеленых" гарантированно безопасных технологий мирового уровня, их широкое внедрение на уровне госстандартов. Кроме того, предстоит наладить производство барообрабатывающего оборудования, сервис и сопровождение. Сейчас ведутся переговоры с рядом крупных переработчиков мясной продукции, выполняются исследования по их заказам.
Еще одно перспективное направление исследований - влияние барообработки на урожайность и скорость прорастания семян. Обработанные в гидростате семена проращивают в климатических камерах Ботанического сада УрО РАН.
- Получены обнадеживающие результаты, - уверяет Андрей Быструшкин, научный сотрудник лаборатории экспериментальной экологии. - В современной науке самые интересные результаты получаются на стыке разных дисциплин. Нам, биологам, любопытно изучать воздействие давления на живые объекты. И у физиков расширяется представление о сложных, гетерогенных, живых системах.
Еще одно применение "на стыке" гидростат нашел в сфере общественного транспорта. Физики обработали графитовые щетки - токоприемники троллейбусов. Договорившись с екатеринбургским трамвайно-троллейбусным управлением (ЕТТУ), провели эксперимент на восьмом маршруте, который колесит по Уралмашу. Срок службы обработанных в Институте физики металлов щеток увеличился более чем в пять раз.
- Мы закупаем эти щетки тысячами, каждая стоит до десяти рублей, - рассказал "РГ" начальник движения ЕТТУ Алексей Яклюжин. - Если бы производитель поставлял нам "укрепленные" щетки, мы могли бы получить значительный экономический эффект. Но промышленной установки по барообработке графитовых контактов нет.
Экспериментировали физики и с древесиной: относительно дешевая береза после барообработки начала тонуть, как дорогущее железное дерево, соответственно увеличилась и прочность материала.
- Барообработка - это технология, которая сообщает материалам и продуктам необычные свойства, - подчеркивает Алексей Волков. - Ее можно применить в огромном количестве сфер, например, в медицине - для дезинфекции инструментов, в химии - для изменения структуры вещества.