Наноматериалы — материалы, разработанные на основе наночастиц с уникальными характеристиками, вытекающими из микроскопических размеров их составляющих.
Первым в истории «нанотехнологом» можно считать героя Николая Лескова Левшу. У классика написано: «Если бы был лучше мелкоскоп, который в пять миллионов увеличивает, так вы изволили бы, — говорит, — увидать, что на каждой подковинке мастерово имя выставлено: какой русский мастер ту подковку делал».
Заявку на грант Александр Анатольевич подал в 2012 году. Грант получен на два года, с декабря 2013-го по декабрь 2015-го. Всего будет выделено 1,2 миллиона рублей. По меркам Южно-Уральского государственного университета сумма не очень большая, но в данном случае важен сам статус — грант президента Российской Федерации.
В двух словах (если это, конечно, возможно в данном случае) работа Дьяконова заключается в следующем. В отечественном машиностроении сохраняется тенденция использования традиционных материалов, таких как сталь, чугун. «В их состав входят легирующие элементы, добавляемые в металл для улучшения его конструкционных свойств. Никель, вольфрам, титан… — объясняет Александр Анатольевич. — В связи с этим стоимость производства и эксплуатации этих материалов не из дешевых».
Поменять ситуацию могут композитные (они же композиционные) материалы, искусственно созданные в специальных устройствах неоднородные материалы, состоящие из двух и более компонентов с четкой границей раздела между ними. Например, если речь идет о полимерах, то композитным материалом для них может стать эпоксидная смола с твердыми наночастицами.
Эти компоненты делятся на связующие (матрица) и армирующие (наполнители). Вторые придают прочность и жесткость материалу, а матрица обеспечивает защиту поверхности от механических повреждений и агрессивных химических воздействий.
Главное преимущество композиционного материала в том, что при его проектировании инженер сам задает ему характеристики, которые значительно превосходят свойства традиционных материалов. В данном случае разработчик может исходить из требований заказчика материала. Кроме того, материал и конструкция из этого материала создаются одновременно.
Тема исследования Дьяконова, на проведение которого получен грант президента: «Разработка составов, технологии получения и обработки многослойных конструкционно-функциональных полимерных нанокомпозитов».
Ученый уверен, что за такими материалами, как нанокомпозиты, будущее. Они позволят провести ремонт и восстановление больших элементов и деталей, что называется, «на местах», без остановки производства.
Александр Дьяконов недавно вернулся со стажировки из Великобритании, где посетил крупнейшие технопарки, промышленные предприятия и университеты. Крупномасштабные исследования в области композитных наноматериалов ведутся в Jaguar, Cosworth, AMRC with Boeing Advanced Manufacturing Park, Land Rover, Rolls Roys. Это говорит об актуальности данных исследований в мировом масштабе.
— Материалы, содержащие в своем составе наноструктуры, — говорит Дьяконов, — позволят значительно сэкономить ресурсы и снизить издержки производства. И в машиностроении, и в аэрокосмической промышленности, и военно-промышленном комплексе. Например, нанокомпозиты уже находят применение для новых типов гусеничных конструкций военной техники.
На повестке дня у ученого — разработка нанокомпозитов для определенных конструкций и технологии получения этих составов.
Кроме того…
Александр Дьяконов сотрудничает с научно-образовательным центром «Нанокомпозитные материалы и конструкции», который был открыт в ЮУрГУ в августе 2013 года. Цель деятельности центра — проведение научных исследований в области полимерных композитных материалов. Сотрудники НОЦа исследуют, как режимы работы оборудования и свойства исходных компонентов влияют на свойства изделий из полимерных композитных материалов. В частности, сейчас в центре трудятся над созданием элементов конструкций низкопольных трамваев, автобусов и других видов транспорта, наружная часть которых изготавливается из композитов.
Досье «МК»
1999 год — Александр Дьяконов с отличием окончил Челябинский политехнический техникум и продолжил обучение на механико-технологическом факультете ЮУрГУ.
2005 год — получив степень магистра, он поступил в аспирантуру.
2006 год — досрочно защитил кандидатскую диссертацию на тему «Оценка обрабатываемости материалов в процессах шлифования». Молодой ученый неоднократно докладывал о результатах своих исследований на конференциях российского и международного уровня, его разработки поддерживались грантами и были отмечены дипломами.
В 2013 год — досрочно защитил докторскую диссертацию на тему «Разработка научно-методической базы повышения эффективности процессов абразивной обработки на основе многофакторной оценки обрабатываемости материалов».
Автор 130 научных публикаций, семи монографий, ряда патентов на изобретения и полезные модели.
Женат, воспитывает двух дочерей.
