Материальный суверенитет

Современный мировой тренд жестко диктуется тремя факторами: экстремальным снижением веса конструкций, цифровым моделированием молекул и минимизацией экологического следа. Главным катализатором изменений стал искусственный интеллект.

Цифровое моделирование сократило путь от разработки новой химической формулы в лаборатории до её реального внедрения с классических пятнадцати лет до нескольких месяцев. Компьютер ныне просчитывает миллиарды комбинаций компонентов, выдавая готовые рецепты сплавов и полимеров под конкретные физические задачи человека.

Параллельно мировая индустрия уходит от одноразовых пластиков. В авангарде научно-технической мысли сегодня находятся так называемые умные полимеры, которые сочетают в себе прочность сложнейших смол с возможностью бесконечной вторичной переработки.

В России материаловедческая революция носит сугубо прикладной характер. Ограничение доступа к западным компонентам заставило страну в экстренном порядке формировать суверенную технологическую базу. Локомотивом этого процесса выступает новый национальный проект, направленный на развитие новых материалов и химии.

Фокус сместился с импорта на создание собственных наукоемких основ и цепочек поставок. На практике это вылилось в масштабное расширение производства отечественных металлических порошков для трехмерной печати и высокопрочных углеволоконных нитей для аэрокосмической отрасли.

По всей стране разворачиваются новые производственные кластеры, но главным узким местом отрасли остается кадровый дефицит. И все же процесс гибридизации материалов уже глубоко проник в ключевые секторы нашей экономики, полностью изменив физику привычных конструкций. Так, в авиастроении снижение массы ради экономии топлива вывело искусственные композиты в основу конструирования. Доля углепластиков, к примеру, в разрабатываемом в стране авиалайнере МС-21 перешагнула за треть от общего веса.

В мировом автопроме взрывной рост электромобилей, которые также требует сверхлегких кузовных панелей и безопасных негорючих оболочек для аккумуляторных блоков. Даже кремниевая гонка в электронике уперлась в физические лимиты основы микросхем, а на смену тяжелому традиционному бетону в строительстве приходят умные геополимеры, пористая легкая керамика и минералонаполненные пластики.

В авангарде отечественной индустрии сегодня стоят три признанных лидера, определяющие стандарты новых материалов. В частности, отрасли стекловолокна. АО «Росатом Стекловолокно» в Гусь-Хрустальном обеспечивает энергетику и авиакосмос непрерывным волокном, ровингами и мультиаксиальными тканями повышенной коррозионной стойкости. Татарстанское ООО «П-Д Татнефть-Алабуга Стекловолокно» держит первенство в производстве стекломатов, сеток и ровингов для трубного производства, емкостей и автокомпонентов. А уфимское АО «СТЕКЛОНиТ» закрывает потребности горнодобычи, стройки и электротехники сложнейшими композитными и геосинтетическими армирующими решениями.

Часть этой глобальной технологической мозаики складывается прямо сейчас в Дагестане. На инвестиционной площадке «Уйташ» запущен Каспийский завод стекловолокна, где разворачивается импортозамещение для авиации и космоса.

Здесь с ювелирной точностью вытягивают сверхтонкие стеклонити и ткут прочнейшие конструкционные ткани с прицелом на 750 тонн продукции в год. В Махачкале многолетний опыт удерживает АО «Стеклопласт», превращая полимеры и стекловолокно в высокотехнологичные плиты, трубы и профили.

Индустрия новых материалов стремительно движется от создания пассивных гибридных композитов к программированию самой материи через так называемую 4D-печать. Продуктом ближайшего будущего станут адаптивные структуры, способные самостоятельно менять свою геометрию, плотность, цвет или электропроводность в ответ на внешние раздражители – перепады температуры, влажности или давления.

В долгосрочной перспективе неизбежен и постепенный отказ от ископаемой нефтехимии. Лаборатории активно работают над созданием биоразлагаемых конструкционных пластиков высокой жесткости на основе возобновляемой целлюлозы.

И этот передовой 4D-формат жизненно необходим и Дагестану. В современных реалиях технологической революции действует жесткое правило: если ты перестал бежать вперед и осваивать технологии завтрашнего дня, ты не просто остаешься на месте – ты безнадежно отстаёшь.

Очевидно, что будущее принадлежит локальным, кастомизированным производствам и умным фабрикам, способным создавать продукт на стыке фундаментальной науки, цифровых алгоритмов и прикладной инженерии. Основы этого, как видим, у нас есть, нужно продолжение.