В Томском политехническом университете запущено опытное производство дуговых реакторов, предназначенных для синтеза тугоплавких материалов и переработки отходов. Первая установка уже передана Севастопольскому государственному университету, а в ближайшее время ожидается поставка еще трех реакторов научным и промышленным партнерам.
Разработка принадлежит коллективу ученых Инженерной школы энергетики ТПУ. Все ключевые элементы конструкции, методы работы и программное обеспечение защищены патентами. Как отметил руководитель лаборатории перспективных материалов энергетической отрасли ТПУ Александр Пак, работа над технологией ведется уже около семи лет. За это время исследователи не только создали лабораторный прототип, но и вывели установку на уровень коммерческого продукта.
Особенность дугового реактора ТПУ заключается в его безвакуумной конструкции, что значительно снижает энергопотребление и упрощает эксплуатацию. По сравнению с традиционными вакуумными аналогами новая установка потребляет в 10 раз меньше электроэнергии, а ее стоимость ниже в 2−3 раза. Кроме того, реактор менее требователен к чистоте исходного сырья, что делает процесс синтеза материалов более экономичным и доступным.
Установка позволяет получать широкий спектр тугоплавких соединений, включая карбиды и бориды переходных металлов, а также высокоэнтропийные карбиды. Эти материалы востребованы в современных технологиях, таких как производство водородных топливных ячеек, разработка катализаторов и других перспективных направлениях.
Ключевое преимущество установки — возможность синтеза неоксидной керамики в открытой воздушной среде без применения вакуумного оборудования. Это открывает новые возможности для исследований и коммерческого применения технологии.
Ранее ученые также из Томска разработали численные алгоритмы и импортозамещающий пакет прикладных программ на их основе для моделирования процесса разрушения льда при ударных и взрывных нагрузках. Используя этот инструмент, авторы исследовали процесс разрушения конструкций, состоящих изо льда и металлических пластин, при воздействии на них металлического ударника, который движется вертикально со скоростью 600 метров в секунду и пробивает исследуемый образец.