По мнению ученого, кооперация ЮУрГУ и УрИЦ представляет собой образец удачного сочетания научных и практических компетенций.

Запрос на инновации в российской экономке в последние годы был достаточно высок. С уходом западных компаний и закрытием международных рынков потребность в технологиях и научных разработках перешла в разряд критической. Ответить на этот вызов государство решило с помощью национального проекта «Наука и университеты». В рамках нацпроекта создаются научно-образовательные центры мирового уровня (НОЦ), передовая инфраструктура для научных исследований и обучения, развивается сеть современных вузов. Таким образом, предполагается повысить эффективность вовлечения вузовской и академической науки в решение практических задач реального сектора. Нацпроект реализуется с 2018 года, но сейчас его фокус сместился в сторону задач обеспечения технологического суверенитета страны.

Для обеспечения динамичного развития системы высшего образования в прошлом году была запущена масштабная программа стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Ее цель — сформировать в России к 2030 году более 100 прогрессивных современных вузов. Они должны стать центрами научно-технологического и социально-экономического развития регионов. В рамках программы университеты-победители получают базовый и специальный гранты. «Приоритет 2030» сегодня охватывает 129 университетов, 48 из них являются получателями специальной части гранта. В 2023 году объем финансирования программы составит более 32 млрд рублей. Уже появились конкретные исследования вузовских команд, которые внедряются в производство, усиливают экономику и технологическую независимость страны.

Каждый университет выбирает свой фокус исследований. К примеру, работа Уральского федерального университета в рамках «Приоритета 2030» построена вокруг трех тем: цифровые технологии и новые материалы; экологически чистая и ресурсосберегающая энергетика; эффективное взаимодействие человека, природы и технологий.

Южно-Уральский государственный университет в рамках программы «Приоритет 2030» реализует проект «Новые перспективные материалы». Ученые работают над задачами сокращения времени выхода инновационных материалов на рынок и расширением их эксплуатационных свойств.

Тюменский госуниверситет выбрал пять направлений: биобезопасный мир, экосистемы будущего, мультипарадигмальное образование, природовдохновленный инжиниринг, устойчивое развитие макрорегиона (см. «Масштабные технологические задачи», с. 24).

Большие надежды возлагаются на кооперацию науки и бизнеса через научно-образовательные центры мирового уровня. Сейчас в стране работает 15 НОЦ. Среди них четыре НОЦ созданы на территории Урала и Западной Сибири. Это Пермский научно-образовательный центр «Рациональное недропользование», Западно-Сибирский межрегиональный НОЦ (объединяет Тюменскую область, ХМАО и ЯНАО), «Евразийский научно-образовательный центр» (Башкирия) и Уральский межрегиональный научно-образовательный центр «Передовые производственные технологии и материалы» (Свердловская, Челябинская и Курганская области).

Для большей эффективности НОЦ в макрорегионе выстраивают взаимодействие друг с другом. В частности, в этом году Уральский и Западно-Сибирский НОЦ намерены провести цикл совместных проектно-аналитических сессий (см. «Кооперация компетенций», с. 23).

Пока рано оценивать результаты реализации нацпроекта, в его рамках решаются сложные долгосрочные технологические задачи. Но примеры объединения компетенций науки и реального сектора через запуск новых инструментов уже появляются. Создание производства компонентов гидропривода — не единственный кейс на Урале.

Можем заместить

Промышленность Урала на фоне санкционного кризиса столкнулась с необходимостью замены критически важных технологий. Причем многие решения нужно найти в сжатые сроки. С такой проблемой, например, столкнулась металлургическая промышленность. Ранее износостойкие покрытия, которые используются в машинах непрерывного литья заготовок, производились только за рубежом.

С введением санкций начались проблемы с работой оборудования. Ученые института физики металлов УрО РАН совместно с екатеринбургским предприятием «Машпром» разработали свою технологию, причем отечественная разработка превосходит иностранные аналоги.

— Таким образом партнеры не дали остановиться сердцу сталелитейной промышленности. Это очень достойный научный результат, сейчас технология используется на наших ведущих металлургических комбинатах и показывает хорошую эффективность, — отмечает директор по развитию Уральского НОЦ Игорь Манжуров.

Однако спектр задач региональной промышленности шире вопросов импортозамещения. Многим компаниям нужно закрыть фундаментальные технологические вопросы. Раньше бизнес и научные учреждения часто работали над ними параллельно. Именно в рамках нацпроекта наконец удается найти точки пересечения. Например, Уральский федеральный университет вместе с корпорацией «Рос­атом» разрабатывают перспективную технологию замкнутого ядерного топливного цикла и технологию создания жидкосолевых реакторов.

Кроме того, в рамках программы «Приоритет 2030» УрФУ разрабатывает химико-фармацевтические препараты для профилактики и лечения инфекционных, нейродегенеративных заболеваний.

Для индустриального Урала всегда был актуален вопрос снижения экологического давления на окружающую среду. В частности, при производстве хромовых соединений в шламах образуется большое количество вредных для здоровья человека отходов. Больше ста лет компания «Русский хром 1915», расположенная в Первоуральске, не могла решить эту проблему. По словам директора института металлургии УрО РАН Андрея Ремпеля, ученые нашли технологию, которая позволит не только снизить объем выбросов, но и получать дополнительный продукт, который можно использовать в металлургической промышленности. Сейчас на заводе введен в эксплуатацию природоохранный комплекс, который оснащен инновационным очистным оборудованием — декантерными центрифугами.

Другой пример кооперации для решения фундаментальных задач — сотрудничество Института машиноведения УрО РАН и Каменск-Уральского металлургического завода. Партнеры совместными усилиями разрабатывают уникальную технологию термической обработки отходов алюминиевых сплавов. В последующем из этих отходов можно будет изготавливать заготовки для прессования.

Есть в регионах масштабные задачи, которые требуют времени и больших инвестиций в инновации. Как известно, использование полиэтиленовых пакетов наносит огромный вред природе. Не случайно в 40 странах уже введен их запрет. Решением проблемы может стать технология биоразлагаемых полимеров. Отслужив свой срок, такие изделия саморазлагаются на углекислый газ и воду, не нанося никакого вреда природе. За создание новых биоразлагаемых полимерных материалов взялись институт органического синтеза УрО РАН совместно с предприятием «Ника-Петротэк. Партнеры в рамках Уральского НОЦ сейчас занимаются разработкам и исследованиями в этой области.

Инновации для малого бизнеса

Российские крупные компании уровень НИОКР в целом поддерживали всегда. Да, возможно, он был невысок по международным меркам, но игрокам «верхнего эшелона» все равно это было по силам. Между тем в России сформировалась достаточно сильная прослойка малого и среднего производственного бизнеса. Одним из ключевых ограничений развития таких компаний в последние годы эксперты называли недостаток вложений в инновации: у компаний такого уровня просто нет ресурсов для финансирования разработок. В рамках национального проекта начинают выстраиваться новые цепочки кооперации таких компаний и научных организаций. И уже есть примеры успешного сотрудничества.

Конструктор Алексей Макаров и основатель сервиса заказа такси «Максим» Максим Белоногов из Курганской области в 2015 году разработали модель российского снегоболотохода «Бурлак». Техника давно себя зарекомендовала, она могла бы вполне успешно использоваться в экстремальных климатических условиях Арктической зоны РФ. Освоение Арктики сегодня — один из национальных приоритетов. Но для этого нужно усовершенствовать некоторые механизмы. В рамках Уральского НОЦ за проект взялись Институт машиноведения УрО РАН и Курганский государственный университет.

— Нам нужно решить задачу по увеличению срока эксплуатации и повышению надежности отдельных элементов этого автомобиля, — рассказывает директор Института машиноведения УрО РАН Владимир Швейкин. — Запуск двигателя в тяжелых климатических условиях приводит к очень частым поломкам. Самое главное, невозможно спрогнозировать, в какой момент это произойдет. Нам нужно усовершенствовать трансмиссию и гарантировать бесперебойную работу техники на период рейса. Задача нетривиальная, ее не решить просто увеличением массы или прочности материала.

Партнеры провели много исследовательской работы, собрали входную информацию с огромного количества датчиков, которыми окутываются все узлы трансмиссии. Этот анализ позволяет определить, в каких местах возможно появление резонансных процессов, которые и приводят к разрушению: «Сейчас ищем конструкторские решения, которые позволяют продлить срок эксплуатации отдельных узлов и, самое главное, сделать работу снегоболотохода длительной и надежной», — говорит Владимир Швейкин.

Другой кейс эффективного взаимодействия малого бизнеса и академической науки на уровне региона связан с разработкой отечественных имплантов. С введением санкций первым делом тревогу забили стоматологи. Практически вся технология имплантирования в России построена на импортных материалах. В нашей стране свои производства есть, но они сталкиваются с множеством проблем. Челябинская компания «НС технология», к примеру, уже несколько лет занимается производством дентальных имплантатов из нанотитана под брендом «Dental Synthesis». Чтобы снизить зависимость от импортных составляющих и организовать замкнутый технологический процесс, компания решила создать производство титанового прутка. И эта задача решается вместе с учеными.

По словам Андрея Ремпеля, специально для этой компании сотрудники института разработали материалы из титана для отечественных имплантов: «Такая работа была проведена в 2022 году, мы эти разработки передали в фирму “НС технология”. Сейчас компания свое оборудование подстраивает под эту технологию, и в следующем году они выпустят уже 15 тыс. имплантатов с использованием своих материалов.

И это не импортозамещение, мы разработали технологию с нуля, нашли свои источники материалов, химические элементы».