Южно-Уральский госуниверситет стал победителем регионального гранта, направленного на создание новой научно-исследовательской лаборатории. В ней будут работать молодые ученые: от первокурсников до докторов наук.
Цель создания лаборатории «Электромеханических, электронных и электрохимических систем» состоит в разработке комплекса современных решений в области транспортных средств с тяговым электроприводом, который включает в себя электромеханические, электронные и электрохимические системы. Руководителем нового научно-исследовательского пространства назначен доцент кафедры материаловедения и физико-химии материалов ЮУрГУ, старший научный сотрудник лаборатории роста кристаллов Владимир Живулин.
Общая сумма финансирования проекта составила тридцать шесть миллионов рублей. Двадцать два миллиона в рамках гранта выделило Министерство науки и высшего образования Челябинской области, по семь миллионов направили заинтересованные в создании молодежной лаборатории промышленные партнеры университета: НПО «Электромашина» и Челябинский цинковый завод.
В рамках молодежной лаборатории ученые ЮУрГУ займутся разработкой комплекса современных решений в области транспортных средств с тяговым электроприводом, который включает в себя электромеханические, электронные и электрохимические системы. Здесь будут проводить исследования и разработки по четырем направлениям: 1. Разработка электромеханических систем, 2. Разработка электронных блоков управления, 3. Разработка систем технического зрения, 4. Разработка химических источников тока (Zn-ионных аккумуляторных батарей). Итогом работы лаборатории должны стать автономные транспортные средства с тяговым электроприводом, оснащенные системой технического зрения. Подобные платформы будут востребованы на промышленных предприятиях на территории Челябинской области и за ее пределами.
Создаваемая лаборатория объединит в себе специалистов из таких научных областей, как электромеханика, электроника, материаловедение, физика, компьютерные, инженерные и технические науки. Такой мультидисциплинарный подход позволит создавать высокотехнологичные продукты.
Руководителем направления по созданию электромеханических систем и электронных блоков управления назначена Кулёва Надежда Юрьевна. Под ее руководством команда разработает новую конструкцию тягового электродвигателя и электронный блок управления. Важно, что разработку электронного блока управления будут производить с использованием отечественной элементной базы.
Руководителем направления по созданию систем технического зрения назначен Сурин Владимир Анатольевич. Его команда займется созданием системы технического зрения, которая будет интегрирована в систему управления транспортного средства и выступит в качестве автопилота. Система позволит передвигаться транспорту на предприятии по заранее заданному маршруту без участия человека, а в перспективе автопилот сможет и полностью «автономизировать» машину .
Руководителем группы по разработке химических источников тока назначен Живулин Владимир Евгеньевич. Коллектив будет работать над созданием технологии производства Zn-ионных батарей.
Целью научного направления работы является разработка новых материалов, способных обеспечивать эффективную работу Zn-ионной батареи (катодные материалы, электролит, модификация Zn-анода). Результатами работы по такому направлению станут научные статьи, тезисы докладов конференции, патенты. В работе сотрудники новой лаборатории будут использовать в том числе оборудование центра коллективного пользования НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ.
Следующим этапом пройдет отработка технологии сборки и испытания Zn-ионных аккумуляторных батарей. Результатами работы по такому направлению станут прототипы единичных элементов и блоки батарей. На средства университета уже закуплена часть необходимого оборудования.
«Наш грант завершается через три года, поэтому к концу 2027 года перед нами стоит задача создать прототип автономного промышленного транспортного средства, – уточняет Владимир Живулин. – К концу 2025 года мы должны не просто открыть готовую лабораторию, но уже 1 сентября набрать в нее команду молодых энтузиастов, готовых стать частью большой науки; к декабрю мы уже проведем несколько фундаментальных исследований по теме проекта и опубликуем их результаты. На 2026 год в наши планы входит создание прототипа единичного элемента Zn – ионной батареи, а также техническую документацию на изготовление прототипа тягового электродвигателя и системы управления им. К концу 2027 года мы представим отечественный прототип электротранспорта с промышленной цинк-ионной батареей, оснащенный системой управления и техническим зрением».
Под молодежную лабораторию «Электромеханических, электронных и электрохимических систем» в ЮУрГУ выделены две аудитории, где сейчас ведутся ремонтные работы согласно проекту.
К работе в лаборатории вуза будут приглашены студенты и молодые научные сотрудники кафедр материаловедения и физико-химии материалов, «Электропривода, мехатроники и электромеханики», а так же студенты физического и химического факультетов.