Профессор БТИ Владимир Хмелев — о широком применении и недооцененности ультразвука

Вы когда-нибудь слышали протяжный звон колоколов? Помните, как долго вибрирует звук после удара? Но он не идет ни в какое сравнение с ультразвуковым ускорителем, который продемонстрировал нам Владимир Николаевич Хмелев, доктор технических наук, Заслуженный изобретатель России, профессор Бийского технологического института.

Один взмах, удар по диску и протяжный гул заполнил небольшую аудиторию с расставленными вдоль стен ультразвуковыми приборами, и, если бы его не прервали, звук длился бы целых 10-15 минут. Вот такие излучатели используются для очистки газов, для воздействия на различные материалы, например, при сушке.

— Сушить продукты, конечно, можно теплом, но это тепло разрушает продукт, поэтому мы делаем приборы, которые совмещают в себе обыкновенные тепловые сушилки, но внутри них установлены ультразвуковые аппараты. Такое воздействие позволяет обеспечить очень хорошее качество продукта.

Владимир Николаевич подводит нас к аппарату внешне похожему на стиральную машину.

— Это сушильная машина, внутри нее установлены ультразвуковой излучатель и генератор, которые позволяют осуществлять сушку достаточно эффективно. – Профессор демонстрирует сушеные кубики овощей, пробуя на вкус. — Это обыкновенная морковка. Она не чернеет, по вкусу обычная, восстанавливается под действием воды.

Ультразвуковые технологии — это специальный вид технологий, основанный на применении мощных ультразвуковых колебаний. С точки зрения физики – это упругие колебания, которые будут распространяться в любых материальных средах, и поэтому могут привносить в тела любые энергии, способные изменять структуру и свойства веществ. На этом основано действие ультразвуковых технологий.

— Ультразвук применяют в био- и нанотехнологиях, сварке полимеров, высокодисперсном распылении, размерной обработке и т.д. Сегодня без ультразвука, в частности без наших приборов в России не производятся ни одна углеродная нанотрубка. Высокооктановые бензины не производятся без применения ультразвука. Невозможно получить некоторые сварочные изделия из полимерных материалов без применения ультразвука. Датчики для регистрации частиц на всех ускорителях, в том числе на цернском ускорителе, самом большом коллайдере, сделаны нашими аппаратами.

Коллектив БТИ, состоящий из 20 докторов и кандидатов наук сегодня проводит все виды работ, начиная с фундаментальных исследований, заканчивая разработкой и изготовлением разнообразных ультразвуковых приборов в рамках грантов и на заказ.

Один из них нам уже знаком. Это прототип устройства для бурения поверхности Марса и Луны с использованием ультразвуковых колебаний. Существующие способы забора образцов подповерхностных слоев грунта планет и астероидов имеют существенный недостаток: из-за нагревания грунт расплавляется, и полученные данные не позволяют ученым получить точную картину состояния грунта планет.

Созданный командой из Бийска прототип ультразвукового устройства для сверления неземного грунта позволяет устранить этот недостаток и сохранить бесценную информацию при изучении геологической истории планет, поиска минералов, пригодных для постройки жилых комплексов или производства ракетного топлива, поиска признаков жизни на других планетах. Но самое главное, это обнаружение воды и добыча воды на Луне или на Марсе.

— На имитаторе лунного грунта, а им служит пенобетон, может производиться сверление или размерная обработка. Мы проводим эти работы совместно с Институтом космических исследований РАН и Харбинским технологическим университетом. Фактически мы пытаемся участвовать в лунной программе России и КНР. Пока это только лабораторные образцы, надеемся, что в ближайшее время будут созданы и летные образцы.

Существует довольно много экзотических применений ультразвука. Вот аппарат для ультразвуковой сварки, сегодня с его помощью приваривают бамперы на «АвтоВАЗ» для нашей «Нивы». На стенде стоит устройство, предназначенное для нанесения лыжных покрытий, по соседству – аппарат для липосакции.

— Ультразвук имеет широкое применение, но, к сожалению, в нашей стране он не получил солидного распространения. В Европе, Америке, Австралии вы не встретите ни одного литра молока, необработанного ультразвуком. Только у нас есть натуральное коровье молоко. Мы привыкли считать, что натуральное молоко намного лучше. Но натуральное женское молоко гораздо полезнее, чем натуральное коровье, а разница в том, что жировые шарики в женском молоке в пять раз меньше. С помощью ультразвука можно приблизить обычное коровье молоко к женскому по питательной ценности. Сейчас молоко пастеризуют паром, а можно пастеризовать ультразвуком.

К числу приборов, разработанных в БТИ и получивших широкое применение на практике, можно отнести прибор для липосакции, он был передан бийскому предприятию «Алма», которое сертифицировало его как медицинский прибор и сейчас продает на рынке.

Самые мощные 10-киловольтные аппараты на предприятии OCSiAl в Новосибирске используются для производства нанотрубок. У них на производстве работает более 30 таких аппаратов.

Разработанные для лечения больных с хроническим тонзиллитом «Тонзилоры» передали омскому предприятию «Метромед», которое производит их серийно для всей страны, они есть в любой поликлинике.

Все птицефабрики пользуются аппаратами для сварки ленты пометоудаления, сваривать ее можно только ультразвуком.

Производство высокооктанового бензина невозможно без применения ультразвука, Омский МПЗ с гордостью говорит, что на 17% выход высокооктановых фракций увеличивается только за счет ультразвука.

Ультразвук, безусловно, достоин большего внимания.

За свои научно-технические исследования и разработки Владимир Николаевич Хмелев был удостоен ряда наград, включая Премию Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.