Ехать по разбитой дороге и при этом предельно бережно охранять водителя от тряски вскоре смогут не только крутые иномарки, но и трактора «Беларус», а также «Волаты» Минского завода колесных тягачей. Более того, амортизаторы водительского сиденья нашего трактора и кабины тягача справятся с задачей значительно лучше, чем демпферы большинства легковушек, так как впервые в практике отечественного машиностроения за комфорт водителя должны отвечать «умные» жидкости с управляемой вязкостью, созданные учеными Института тепло- и массообмена НАН Беларуси. До сих пор подобные системы гашения колебаний активно разрабатывали лишь компании «Крайслер», «Тойота», «Мерседес» и «Ауди».
— Электро- и магнитореологическими жидкостями, способными под воздействием электромагнитного поля структурироваться и таким образом изменять свою вязкость, мы занимаемся многие годы, и наши высокотехнологичные разработки уже используются в промышленности, однако впервые они должны найти применение в отечественном машиностроении, — говорит заведующая лабораторией реофизики и макрокинетики доктор технических наук Евгения Коробко. – На МТЗ и МЗКТ уже изготавливаются экспериментальные образцы демпферов, и после того, как для них будет завершена разработка электронных блоков управления, можно будет начинать новую серию испытаний. Предварительное же тестирование показало, что новые амортизаторы на порядок превосходят серийные. Это важно, так как речь идет не только о комфорте водителей, но и о защите от тряски электронной аппаратуры, которой особенно много на некоторых версиях машин специального назначения.
Такой демпфер, состоящий из двух камер, соединенных каналами, изготавливается из резины. Заполняющая систему «умная» жидкость на ухабах постоянно перетекает из верхней емкости в нижнюю и обратно, но под воздействием электромагнитного поля всякий раз меняет вязкость, а потому движется с разной скоростью. Выверить меру вязкости позволяет электроника, оценивающая уровень ускорений при тряске. В результате колебания гасятся мгновенно. На этом же принципе, кстати, работают демпферы и для прецизионной аппаратуры, микроскопов, юстировочных столов.
Среди разработок лаборатории, предложенных в разное время российским предприятиям, есть уникальные электрореологические клапаны для особо точных гидравлических систем. Они способны за тысячные доли секунды превращать циркулирующую в них жидкость практически в твердое тело – плотную «пробку» в трубопроводе – и так же быстро возвращать ее в исходное состояние. Благодаря тому, что такие клапаны не имеют движущихся деталей, они не изнашиваются.
В Санкт-Петербурге, на предприятии «Позитрон», способность созданных в лаборатории реофизики и макрокинетики «умных» жидкостей мгновенно превращаться в монолит использовали для временного крепления деталей радиоэлектронной техники при испытаниях на вибростенде. Эти жидкости показали себя с лучшей стороны и при фиксировании деталей сложной формы, которые нуждались в механической обработке. За счет того, что в таком случае не требуется создавать оснастку, экономия получается очень весомой.
Незаменимы подобные жидкости и при создании манипуляторов для роботов, способных переносить немагнитные и недоступные вакуумным присоскам предметы сложной формы. К своей «мокрой» руке робот может «приклеить» любой предмет, перенести его в другое место и без проблем оставить там, ослабив электромагнитное поле.
К сожалению, прописываются все эти новинки не на отечественных предприятиях. Вот и сегодня ученые лаборатории работают над заказом из Саудовской Аравии, специалистам которой приглянулся белорусский станок для обработки оптических стекол, удостоенный ранее медали ВДНХ и внедренный в московском НПО «Оптика». Технология эта обеспечивает уникальный уровень качества, так как алмазный порошок, в нужных местах прижимаясь к поверхности стекла с помощью магнитореологической жидкости, шлифует и полирует его предельно бережно. У Научно-технологического центра имени короля Абдулазиза миллион долларов на такую покупку нашелся, а вот белорусские предприятия, производящие оптику, позволить себе подобную роскошь не могут, хотя знают о новинке и хотели бы ее приобрести.
Исключение из этого правила пока составляет лишь предприятие «Пинскдрев», где в содружестве с коллегами из Белорусского государственного технологического университета ученые академического института успешно внедряют аналоги полиуретановых лаков, ни в чем не уступающие по качеству импортным, но в 2 – 3 раза более дешевые. Достичь такого успеха позволил опять-таки реологический метод исследования, позволивший оценить слагаемые высокого качества и подобрать оптимальные рецептуры. Близки ученые и к завершению разработки высококачественного отечественного клея ПВА, который отныне не будет уступать импортному по водостойкости. Ведутся также исследования в интересах пищевой и фармацевтической промышленности. Они позволят установить степень влияния различных компонентов продукции на ее качество.
— Вот уже полтора десятка лет диапазон научного поиска нашей лаборатории распространяется и на биологию, — говорит старший научный сотрудник Марк Левин. — Ведь кровь – это тоже «умная» жидкость, и без помощи специалистов, изучающих реологический эффект, ученым-медикам было трудно разобраться в некоторых особенностях ее поведения. В сотрудничестве с кардиологами нами установлено, что реологические свойства крови и плазмы позволяют оценить предынфарктное состояние задолго до наступления самого события и гораздо раньше, чем о неблагополучии расскажут традиционные приборные методы и анализы. В частности, с помощью такого профильного прибора, как вискозиметр, можно очень быстро исследовать вязкость крови и плазмы и по изменению этого показателя сделать вывод о том, что начались опасные отклонения от нормы на биохимическом уровне. Важно не только то, что реологический анализ проще, но и то, что этот показатель является как бы суммирующим, объединяющим несколько диагностирующих признаков. Ученые Белорусского государственного медицинского университета, НИИ онкологии и медицинской радиологии, Республиканского центра спортивной медицины, с которыми мы ведем эти исследования, обобщают результаты и вскоре предложат практической медицине конкретные рекомендации.
Что же касается спортивной медицины, то такие рекомендации не только даны, но и активно используются при подготовке сборных команд страны по различным дисциплинам. В частности, выяснилась интересная сторона воздействия такого нового, но уже широко известного физиотерапевтического средства, как криосауна. Сверхнизкие температуры, как оказалось, улучшают реологические свойства крови и приводят к увеличению ее способности переносить кислород. При этом благотворный эффект «бани наоборот» сохраняется на протяжении 1—3 месяцев, но под запреты Всемирного антидопингового агентства она не попадает.
