«Междисциплинарность не на словах»: интервью с заместителем директора института инновационных инженерных технологий РУДН

Как бы Вы сформулировали главную миссию ИИИТ и его уникальное место в структуре РУДН?

Главная миссия — делать прорывные инженерные разработки, которые нужны стране здесь и сейчас. Уникальность в том, что у нас междисциплинарность не на словах: одна и та же команда может работать и над покрытием для импланта, и над деталью для авиадвигателя, и над сейсмическими датчиками. В структуре РУДН мы как раз отвечаем за прикладную инженерию, которая быстро доходит до реального внедрения.

История началась с лабораторий по аддитивным технологиям и поверхностной инженерии. Постепенно они выросли в отдельные центры. Сегодня у нас несколько направлений: аддитивные технологии, лазерные и плазменные покрытия, биомедицинские материалы, геофизика, гироскопия, ИИ и композиты. Команда — это учёные, инженеры, аспиранты и студенты. Многие приходят ещё на младших курсах и остаются в институте.

Институт работает в тесной интеграции с другими учебными и научными подразделениями РУДН. С какими из них сотрудничество наиболее активно?

Плотнее всего работаем с медицинским институтом, инженерной академией и физматом. С медиками делаем биосовместимые покрытия для имплантатов — стенты, дентальные штифты, эндопротезы. С инженерной академией — гироскопы и композиционные материалы. С физиками и математиками — моделирование лазерной наплавки и обработку сейсмических данных с помощью ИИ. Это не формальное сотрудничество, а реальные совместные проекты, где каждый делает свою часть.

Вы лично руководите проектом по разработке технологий изготовления изделий на 3D-принтере. Какие задачи стоят перед вашей командой сегодня?

Сейчас главные задачи — адаптировать отечественные порошки под DED и SLM, отработать режимы для сложной геометрии и научиться восстанавливать изношенные детали. В команде инженеры-технологи, материаловеды, программисты и операторы установок. В фокусе жаропрочные никелевые сплавы, титан, кобальт-хром, а также новые композиты. Мы стараемся, чтобы результаты сразу уходили партнёрам, а не лежали в отчётах.

Насколько эти разработки востребованы в российской промышленности?

DED сегодня реально нужен промышленности. Его используют в авиации и космосе, машиностроении, энергетике, нефтехимии, медицине и стоматологии. Главное преимущество DED перед SLS или SLM — материал можно наносить не только на новую деталь, но и на уже готовую: литую, кованую, механически обработанную. Это позволяет восстанавливать изношенные участки и продлевать жизнь дорогих изделий. Ещё можно наносить износостойкие покрытия на рабочие поверхности, не делая всю деталь из дорогого сплава. Поэтому наши разработки по отечественным материалам и технологиям нанесения имеют прямую практическую ценность. Примеры внедрения у нас есть, они собраны в презентации института.

Одно из направлений — исследование в области 5-координатного контроля и управляемого процесса лазерной наплавки. Что даёт этот подход?

В 5-координатной системе к обычным X, Y, Z добавляются две поворотные оси. Мы можем не только двигать головку, но и наклонять саму деталь. Для сложной геометрии это критично: можно выставить поверхность под лазер так, как нужно, и получить стабильное качество наплавки. Плюс система управляет процессом в реальном времени. Если слой начинает отклоняться от заданной геометрии, она корректирует мощность лазера. В итоге процесс становится точнее и воспроизводимее. Это позволяет восстанавливать сложные детали, наносить покрытия и изготавливать заготовки, снижая объём последующей механообработки.

В институте разрабатывают биосовместимые наноструктурированные покрытия. В чём суть этой разработки?

Суть — в биосовместимой углеродной плёнке. Мы используем вакуумно-плазменную обработку и PVD, чтобы получить тетраэдрический аморфный углерод, ta-C. В нём атомы углерода с sp³-гибридизацией расположены хаотично, но сохраняют тетраэдрическое окружение. Организм такое покрытие не воспринимает как чужое, сильного иммунного ответа нет, поэтому импланты не отторгаются. Мы серийно напыляем углерод на коронарные стенты — уже больше 15 000 штук. Также покрытие можно наносить на дентальные штифты, протезы костей, эндопротезы тазобедренного сустава.

А какие новые покрытия Вы разрабатываете для машиностроения и медицины?

Мы дорабатываем углеродные покрытия под конкретных заказчиков — для режущего и формообразующего инструмента, для пар трения. Начали работу над покрытием на основе оксида тантала(V): оно нужно, чтобы ускорить остеосинтез у имплантов. Была совместная работа с РЭНЭРА, интегратором Росатома по системам накопления энергии, по барьерным покрытиям для элементов питания — чтобы увеличить срок службы.

Институт также занимается разработкой вибрационной технологии изучения верхней части разреза земной коры. В чём уникальность этой разработки?

Мы используем и продольные, и поперечные волны. Уникальность в схемах возбуждения и регистрации: это даёт более точную картину верхней части разреза при меньших затратах. Технология уже применяется на инженерно-геологических изысканиях, при поиске подземных вод, обследовании оснований зданий и сооружений.

Помимо этого, институт ведёт разработки в области искусственного интеллекта с применением GPU-технологий. Где планируете их внедрять?

Планируем внедрять в обработку медицинских изображений — диагностика рака, в управление лазерной наплавкой через компьютерное зрение, в геофизику для автоматической интерпретации сейсмических данных, а также в промышленную робототехнику.

В том числе Вы исследуете физические процессы и технологии изготовления волновых твердотельных гироскопов. Где они востребованы?

Волновые твердотельные гироскопы нужны в нефтегазе для навигации буровых систем, в аэрокосмосе для ориентации и навигации, в морской навигации. Они точные, надёжные, устойчивы к вибрациям. Это как раз те качества, которые нужны в реальной эксплуатации.

Институт также работает над созданием недорогих высокоточных кварцевых гироскопов. Насколько эта задача сложна?

Задача сложная: нужна прецизионная обработка кварца и свои схемы управления. Но у нас уже есть опытные образцы, которые показывают точность, сравнимую с более дорогими аналогами. Работа продолжается. А какие решения Вы предлагаете строительной отрасли? Мы делаем композиты на цементном вяжущем с повышенной прочностью, трещиностойкостью, долговечностью и морозостойкостью. Это решения для монолитного строительства, ремонта сооружений, специальных бетонов. Они позволяют снизить материалоёмкость и повысить эффективность проектных решений.

Как научные разработки института интегрируются в учебный процесс?

У нас разработки не лежат на полке — они сразу идут в учебный процесс. Студенты участвуют в реальных проектах, причём не на бумаге, а в железе. У нас есть Студенческое конструкторское бюро, где мы вместе с ними строим электробайки, гоночные автомобили для «Формулы Студент», гольф-кары. Скоро начнём беспилотник для перемещения по кампусу. Ребята выступают на соревнованиях в России и за рубежом. Мы всегда открыты: если студент хочет, он может прийти и включиться в работу. Мы сами рады приглашать их в проекты, потому что такой опыт ни в какой аудитории не получишь.

Есть ли у института программы магистратуры, аспирантуры и ассистентуры-стажировки, программы дополнительного образования?

Своих программ магистратуры и аспирантуры у нас пока нет — мы их только открываем. В ближайшее время запускаем две новые программы: по аддитивным технологиям (и в магистратуре, и в аспирантуре) и по материаловедению. Это направление у нас в стадии становления, но мы сразу закладываем в него сильную практическую часть.

Зато у нас очень хорошо развито дополнительное профессиональное образование — ДПО. Эти программы пользуются спросом, причём не только в России, но и за рубежом. Мы ведём их на русском и английском языках. Очень много программ делаем совместно с корпорацией «Росатом». Слушатели приезжают из разных стран, и это как раз тот формат, где мы можем быстро передавать наши технологии и наработки.

И вот что важно: у нас очень мощная материально-техническая база по аддитивным технологиям. Наш парк оборудования считается самым комплектованным в России и за рубежом. Поэтому мы можем давать студентам и слушателям не только теорию, но и реальную практику на современном оборудовании. Это как раз то, чем наши программы отличаются — люди уходят от нас с руками, которые помнят, что такое настоящая 3D-печать. Так что если говорить о востребованности, то сейчас это в первую очередь ДПО, а магистратура и аспирантура — это наш следующий шаг, который мы скоро сделаем.

С какими промышленными партнёрами сотрудничает институт?

Мы работаем с Росатомом, точнее с РЭНЭРА — интегратором Росатома по системам накопления энергии — по барьерным покрытиям для элементов питания. С авиационными предприятиями — по восстановлению деталей. С медицинскими центрами — по покрытиям для стентов, они уже внедрены в производство. С нефтегазовыми компаниями — по геофизике и гироскопам. Есть проекты, которые уже на стадии опытной эксплуатации, например восстановление деталей авиадвигателей. Планируете ли Вы коммерциализировать разработки института? Да, планируем. Уже есть примеры: покрытия для стентов производятся серийно. Готовим к запуску малые инновационные предприятия по лазерной наплавке и биосовместимым покрытиям. Также рассматриваем лицензирование технологий.

Какие новые направления вы планируете осваивать в ближайшие 2–3 года?

В ближайшие 2–3 года хотим освоить биопечать, новые функциональные материалы, глубже интегрировать ИИ в производственные процессы, заняться квантовыми сенсорами. Самое амбициозное — сделать полностью отечественную технологию 3D-печати для авиадвигателей и выйти на гироскопы на новых физических принципах.