Представители технологического центра компании LG в Москве – эксперт Ксения Шаблинская и менеджер Шон Ли посетили Иркутский технический университет с целью поиска новых технологий, ноу-хау, которые могли бы улучшить технологические процессы LG. В-первую очередь, южнокорейских экспертов интересовали результаты научной деятельности иркутских политеховцев в области химии и новых материалов.

Представители компании LG заинтересовались проектом ведущего инженера отдела синтеза наноструктур Физико-технического института (ФТИ), к.х.н. Александры Чесноковой в области твердополимерных топливных элементов на основе тонких полимерных мембран.

По словам эксперта технологического центра Ксении Шаблинской, все, что связано с полимерными мембранами, компании LG очень важно.

«Мы попросили Александру Чеснокову поделиться презентацией, которую направим корейским специалистам для экспертной оценки проекта. Обычно мы начинаем работу с покупки опытных образцов. Специалисты исследовательского парка Теджоя (Корея) изучают их и дают свое заключение. Затем происходит трансфер технологий», – рассказала Ксения Шаблинская о принципах работы с инновациями российских исследователей.

Александра Чеснокова отмечает, что твердополимерные топливные элементы являются одним из наиболее эффективных альтернативных источников получения электрической энергии.

«Основное преимущество водородного топливного элемента заключается в том, что водород можно напрямую преобразовывать в электрическую энергию. В дизельном электрогенераторе происходит последовательное преобразование тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую, и часть энергии теряется на каждом этапе. А в топливном элементе удается избежать потерь энергии, КПД может достигать до 90%. Кроме того, топливные элементы обладают небольшими размерами и малым весом. Они бесшумны в работе, экономичны с точки зрения потребления топлива, а главное – абсолютно экологически чистые. Электроэнергия в нашей стране, в основном, вырабатывается на ТЭЦ, а при сжигании угля выделяется большое количество вредных выбросов. Топливные элементы генерируют электрическую энергию без вреда для окружающей среды, поскольку побочным продуктом является вода», – пояснила исследователь.

Развитие рынка топливных элементов тормозит высокая стоимость мембранных материалов.

«Наши усилия направлены на снижение себестоимости мембран до 10 раз по сравнению с аналогами. Это достигается за счет использования доступного, недорого сырья и материалов. Применяя специальную технологию синтеза, нам удалось сохранить другие ценные свойства: ряд экспериментальных образцов показал высокую протонную проводимость и ионообменную емкость», – подчеркивает Александра Чеснокова.

Твердополимерные топливные элементы имеют обширные области практического применения. Их можно использовать в качестве стационарных и автономных источников тепло- и электроснабжения, двигателей для транспортных средств, а также источников питания различных мобильных устройств (сотовых телефонов, ноутбуков и др.).

Александра Чеснокова окончила с отличием химико-металлургический факультет ИрГТУ в 2006 году. Затем она проходила обучение в аспирантуре по специальности «Органическая химия». Будучи аспиранткой, Александра Чеснокова выиграла грант Немецкой службы академических обменов по программе «Научно-исследовательские стипендии для молодых ученых», который позволил ей осуществить собственный научный проект в Берлинском техническом университете. Результаты данного проекта легли в основу кандидатской диссертации, защищенной в 2012 году в диссертационном совете при Иркутском государственном университете.

Александра Чеснокова проходила стажировки в Гонконгском университете науки и технологий под руководством профессора Владимира Чигринова и в Университете Отто-фон-Герике г. Магдебурга под руководством профессора Збигнева Стычински.

Молодой ученый имеет более 30 научных публикаций, в том числе в журналах, входящих в международные базы данных «Scopus» и «Web of Science», свободно владеет английским и немецким языками, регулярно выступает с докладами на ведущих международных научно-практических конференциях. Александра Чеснокова активно привлекает студентов и школьников к занятиям наукой, руководит их научно-исследовательскими, курсовыми и дипломными работами.

Также в рамках визита представителей технологического центра компании LG в ИРНИТУ был представлен проект начальника отдела лазерной физики и нанотехнологий ФТИ Дениса Богдановича по изучению волоконных жидкокристаллических световодов. Проект поддержан грантом Российского Фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Проводимые исследования обладают новизной в мировом масштабе и перспективны для многих практических приложений оптики и фотоники.

По словам Дениса Богдановича, проект посвящен изучению оптических свойств полых микроструктурированных волоконных световодов, заполненных жидкими кристаллами.

«Это сравнительно молодое научное направление в волоконной оптике. С момента появления первой работы прошло порядка 10 лет, остается еще множество вопросов, требующих подробного изучения. Микроструктурированные световоды отличаются от стандартных телекоммуникационных более сложной структурой. Они обладают полой сердцевиной, а оболочку формируют капилляры микронного размера. В исследуемых световодах свет распространяется в воздушной сердцевине. Благодаря этому они проявляют ряд уникальных свойств, не присущих телекоммуникационному оптическому волокну. Если полости световодов заполнять жидкими кристаллами, то появляется возможность управлять их оптическими свойствами и изготавливать волоконные устройства, востребованные не только в телекоммуникациях, но также для целого ряда задач науки и промышленности (формирование пучков света с заданными характеристиками и управление световыми импульсами высокой интенсивности). Наша задача заключается в разработке конструкции световодов с заданными оптическими свойствами для различных приложений науки и техники. Необходимо рассчитать оптимальную конструкцию световода, подобрать соответствующие материалы для заполнения и режимы перестройки оптических свойств», – сообщил Денис Богданович.

В рамках своего исследования течение 2014–15 годов Денис Богданович активно работал совместно с исследовательскими группами профессора Владимира Чигринова из Центра дисплейных исследований Гонконгского университета науки и технологий и профессора Александра Бирюкова из Научного центра волоконной оптики РАН. Результатом деятельности явились публикация в журнале LaserPhysicsLetters из списка WebofScience, четыре сообщения на международных конференциях в России, Гонконге, Чехии и Южной Корее, статья в отраслевом журнале по волоконной оптике Фотон-Экспресс, а также патент на изобретение.

Денис Богданович осваивает тонкости работы с жидкокристаллическими материалами, чтобы в дальнейшем использовать их для создания волоконных ЖК световодов. В настоящее время мировая телекоммуникационная промышленность активно использует оптические линии связи, соответственно, современные, высокоскоростные оптические элементы на жидких кристаллах все более востребованы этой отраслью. Используемая в проекте технология фотоориентации жидкокристаллических материалов является новой, она основана на создании новаторского бесконтактного метода ориентирования жидкокристаллических молекул линейно поляризованным УФ излучением. В области дисплейных технологий ученые считают, что в ближайшие 10 лет технология фотоориентации может вытеснить существующую, суть которой состоит в ориентировании жидких кристаллов путём механического натирания подложки дисплеев. Технология фотоориентации существенно расширяет возможности применения жидкокристаллических материалов в других областях оптики и фотоники – в частности, благодаря ей жидкокристаллические материалы стало возможным применять в волоконных световодах со сложной внутренней структурой. По мнению южнокорейских специалистов, проект Дениса Богдановича будет интересен департаменту LG Electronics.

Также свой проект в области химии о взаимодействии герматранола с карбоновыми кислотами представил профессор кафедры химических технологий Виктор Барышок. Профессор Барышок занимается химией и технологиями элементоорганических и биологически активных соединений, проблемами химической связи. Автор более 200 научных работ и более 30 изобретений, посвящённых химии, биологии и технологии элементоорганических соединений, методам анализа органических мономеров и полимеров, теории химической связи.

Представители технологического центра компании LG в Москве также посетили научные лаборатории и центры ИГУ и Института химии им. А. Е.Фаворского ИНЦ СО РАН.