Великая Отечественная война дала сильный толчок развитию советской науки. Инженеры, ученые и медики не покладая рук трудились на благо народа и приближения Великой Победы. Броня для советских кораблей и самолетов выдерживала мощный натиск врага, а отечественный аналог пенициллина спас множество солдат от сепсиса после ранений.
Как ученые совершенствуют советские технологии в мирное время? И как опыт СССР помогает России делать уверенные шаги в сторону независимости и технологического прогресса? Об этом рассказывает программа " Наука и техника " с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Уральские ученые закаляют "выстрелами" новое защитное покрытие для кораблей
В декабре 2024 года в Керченском проливе два танкера во время шторма буквально разорвало пополам. В море попало почти 2,5 тысячи тонн нефтепродуктов. На Кубани и в Крыму ввели режим ЧС. Жаль, нельзя вернуться в прошлое и построить суда из уникального металла уральских ученых. Но, чтобы в будущем не допустить подобных происшествий, новое покрытие можно нанести на уже существующие корабли.
"Так выглядит образец до нанесения покрытия на него. Мы видим, что здесь обработанный пескоструйный слой. В дальнейшем видим детали с различными покрытиями. С медным покрытием, с содержанием бронзы", – показал варианты защитного покрытия инженер научно-исследовательской лаборатории механики, лазерных процессов и цифровых производительных технологий ЮУрГУ Вячеслав Мясоедов.
На предприятии в Челябинске предлагают покрывать корабли "второй кожей" при помощи взрывов. Процесс называется "детонационно-газовым напылением".
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Пропан, азот, кислород и частицы сплава смешивают в камере и взрывают. Ударная волна разгоняет расплавленный материал выше скорости звука, буквально вбивая его в металл.
"Установили деталь и включаем по технологии напыления на цилиндрическую поверхность. Слышим нанесение "выстрелами", – объяснил технологию Мясоедов.
Новый слой превратит корпус корабля в броню. Судну будут не страшны ни волны, ни льдины, ни столкновения или взрывы мин рядом.
Как советский химик сделал суперпрочное стекло для штурмовика Ил-2
В чем особенности брони
Легендарный советский штурмовик Ил-2 в войну наводил ужас на врага, за что немцы ему дали прозвища "Летающий танк" и "Черная смерть". Но тогда у самолета было слабое место – фонарь кабины. Это выступающая застекленная часть фюзеляжа. От пулеметного огня она быстро рассыпалась, и пилоты оставались в бою, по сути, слепыми. Нужно было срочное решение.
Его нашел советский химик Исаак Китайгородский. Он создал прозрачную броню, которая была в 25 раз прочнее обычного стекла.
Химик использовал сталинит. Это закаленное силикатное стекло с добавками:
- оксидом алюминия;
- бора;
- сульфида цинка для антибликового эффекта.
Фото: © РИА Новости/Михаил Воскресенский Далее для сборки фонаря кабины Китайгородский применял уникальную технологию – вакуумную склейку при высокой температуре. Скрепляла конструкцию прозрачная полимерная пленка. По факту получался "слоеный пирог", а на деле при попадании снаряда стекло не крошилось.
Внешний слой ловил пулю, средний гасил вибрацию, внутренний защищал пилота.
Эта военная технология пригодится и в мирное время. Например, для создания лобовых стекол автомобилей.
Как может пригодиться эта технология
Забыть про трещины на лобовом стекле поможет уникальная разработка обнинских инженеров.Совместно со специалистами Ростеха они взяли за основу технологию создания авиастекла и успешно внедрили ее в жизнь на земле.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Теперь бронестекла устанавливают и на автотранспорте, и на железнодорожном.
"На сегодня у нас классически применяются триплексы. Это два стекла и полимерный материал. Это для базовых конструкций, где у нас конструкционные скорости не выходят из 40 километров в час. Когда мы говорим о более высокоскоростных локомотивах. Здесь уже применяются пятислойные конструкции", – рассказал директор направления "стекло" ОНПП "Технология" имени А.Г. Ромашина Дмитрий Петрачков.
Как советский аналог пенициллина спас от заражения крови многих раненых солдат
Врач-эпидемиолог взялась за невозможное
Не менее ценными, причем как в мирное время, так и во время Великой Отечественной войны, были достижения ученых в медицине.
Во время битвы за Сталинград бойцы чаще умирали не от полученных ран, а из-за заражения крови. На это обратила внимание советский ученый-микробиолог Зинаида Ермольева. Зарубежные союзники в 1942 году уже знали о "чудо-лекарстве" – пенициллине. Но делиться технологией не спешили. Тогда врач-эпидемиолог взялась за невозможное – решила создать аналог в рекордные сроки.
Ермольева исследовала различные виды плесени, соскребая их со стен бомбоубежищ, и выращивала образцы в лаборатории. С 93-й попытки появился отечественный аналог пенициллина – крустозин.
"Причем открыли они его в 1943 году. По приказу они были отправлены на Первый Балтийский фронт. Так вот, полевые испытания прошли настолько успешно, что у 100% бойцов, которые получили тяжелые заболевания, было выздоровление. Эта женщина сделала колоссальный прорыв в науке", – пояснила кандидат исторических наук, доцент кафедры гуманитарных и социальных наук РТУ МИРЭА Ирина Абрамова.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Но почему почти 40 миллионов человек могут умереть в будущем
Сегодня большинство современных антибиотиков – потомки того самого крустозина Ермольевой. Но они постепенно теряют эффективность.
По оценкам, через четверть века почти 40 миллионов человек могут умереть из-за того, что препараты все хуже справляются с инфекциями.
"Массовое распространение антибиотиков привело к последствиям. Их стали использовать повсеместно как лекарство от всего. Часто без необходимости, например при лечении вирусных инфекций. Бесконтрольный прием, выбор неподходящего антибиотика, неподходящей дозы, несоблюдение схем приема. То есть происходит мутация бактерий – они становятся устойчивы к антибиотикам. В дальнейшем для лечения нужны более сильные антибиотики или вообще антибиотики становятся бессильны", – объяснила врач-эпидемиолог районной больницы с. Долгодеревенское Челябинской области Лилиана Хайруллина.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Томские ученые предлагают бороться с бактериями при помощи наночастиц серебра
Ученые Томского политеха совместно с коллегами из Новосибирска и мексиканскими специалистами нашли способ улучшить существующие лекарства.
Оказалось, что защиту бактерий, против которых бессильны обычные антибиотики, разрушают наночастицы серебра.
"Наночастицы серебра – это металлические частицы, только очень-очень маленькие, размером от нескольких нанометров до нескольких десятков нанометров. Они как раз более эффективны: убивают бактерии, вирусы и даже грибки. Поэтому у них гораздо более широкий спектр действия. Мы уже их испытывали на более чем 30 различных инфекционных заболеваниях у животных и человека", – рассказал профессор исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Алексей Пестряков.
Бактерии создают так называемые биопленки – настоящие крепости из полимеров.
Антибиотики зачастую не могут пробить эти стены. Но, по словам томских ученых, наночастицы серебра с легкостью проникают внутрь и уничтожают врага.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ "Изначально получаем в виде коллоидного раствора наночастиц серебра, которые стабилизированы полимерными молекулами, чтобы они не оседали и хранились достаточно долго. Они могут по несколько лет храниться в холодильнике. Затем на основе этого раствора производятся конкретные лекарства. Они разбавляются в виде растворов, спреев, геля, мази. В зависимости от необходимости и от того, что мы лечим, мы получаем разные продукты", – добавил Пестряков.
Как советский геолог обеспечил фронт топливом благодаря технологии поиска нефти
Значение разработки Трофимука
Не менее удивительные открытия во время Великой Отечественной ученые смогли совершить и в других сферах. Например, в нефтяной промышленности.
1942-й был самым тяжелым годом войны. Фронту было необходимо горючее и новый источник нефти. Его нашел советский геолог Андрей Трофимук. Он разработал инновационную концепцию поиска черного золота.
"Изначально получаем в виде коллоидного раствора наночастиц серебра, которые стабилизированы полимерными молекулами, чтобы они не оседали и хранились достаточно долго. Они могут по несколько лет храниться в холодильнике. Затем на основе этого раствора производятся конкретные лекарства. Они разбавляются в виде растворов, спреев, геля, мази. В зависимости от необходимости и от того, что мы лечим, мы получаем разные продукты", – добавил Пестряков.
Вместо случайного бурения предложил использовать данные сейсморазведки и настаивал, что нефть может накапливаться на глубине в известняках.
Трофимук оказался прав. Ему удалось открыть Кинзебулатовское месторождение в Башкирии. В сутки скважина давала больше, чем любая другая – до 6 тысяч тонн нефти. Цистерны с горючим сразу шли на фронт.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ Сегодня пермские инженеры повышают добычу нефти благодаря звуку и математике
В наши дни ученые не только открывают новые методы поиска нефти. Они знают, как повысить добычу горючего ископаемого из конкретной скважины. Специалисты Пермского политеха предлагают использовать для этого звук и математику.
Представьте, что наша Земля – это гигантский барабан. А нефть – это ее ритм. Только звучит он где-то очень глубоко. Чтобы его услышать, специалистам приходится бить по месторождениям колебаниями различной частоты. Это так называемая волновая добыча нефти.
На пласт воздействуют акустическим, сейсмическим или электромагнитным способом. Тем самым меняют давление в порах породы и буквально выталкивают нефть наружу.
Вот только чтобы подобрать под каждую скважину нужную частоту, уходит много времени. Но теперь ученые из Перми знают: эффективность волнового воздействия напрямую зависит от типа породы.
Фото: © Кадр из программы "Наука и техника", РЕН ТВ "Волны по-разному воздействуют на жидкость и на горные породы. Волны высокой частоты больше влияют на параметры жидкостей. Волны низкой частоты, но большой амплитуды больше влияют на упругие свойства горных пород", – объяснил кандидат технических наук, доцент кафедры нефтегазовых технологий горно-нефтяного факультета ПНИПУ Владимир Поплыгин.
Метод волнового воздействия продлит жизнь месторождений на 10–15 лет и повысит отдачу нефти в несколько раз.
Кроме того, применять подобный способ можно и при поиске новых скважин без лишнего бурения. Значит, больше не придется указывать пальцем в землю и каждый волновой удар будет точно в цель. Наука так же, как и 80 лет назад, работает на победу. Только в мирное время она сражается за энергетическую независимость. И делает это очень успешно.
