В будущее с новыми материалами

Главной темой Форума будущих технологий — 2025 стали новые материалы

Госкорпорация «Росатом» и ее предприятия приняли активное участие в мероприятиях III Форума будущих технологий, который состоялся в феврале в Москве. «Росатом» — один из лидеров в материаловедении, поэтому представители госкорпорации участвовали в большинстве мероприятий форума.

Биотехнологии

Глава «Росатома» Алексей Лихачев принял участие в демонстрации ряда технологий госкорпорации президенту РФ Владимиру Путину, посетившему форум. В частности, он представил уникальную разработку ученых «Росатома» — биофабрикатор, который позволяет выращивать биосовместимые эквиваленты кровеносных сосудов. Исходными материалами служат живые клетки организма человека, выращивание производится с помощью ультразвукового акустического поля. В настоящее время уже получены эквиваленты кровеносных сосудов длиной до 10 см. Проводятся исследования на совместимость и приживаемость выращенных сосудов в организме мелких и средних животных. Ожидается, что разработка удовлетворит растущий спрос на биосовместимые материалы со стороны пациентов, страдающих от варикоза, тромбозов, ишемической болезни сердца и других сосудистых заболеваний, а в будущем может быть использована для «ремонта» других поврежденных тканей и органов.

«Ученые «Росатома» ведут прорывные исследования и разработки в области здравоохранения для повышения качества и продолжительности жизни людей. Пройдет совсем немного времени, и врачи смогут использовать заранее заготовленные универсальные донорские стволовые клетки для восстановления поврежденных тканей и органов, изучать с их помощью различные заболевания и тестировать новые лекарственные препараты. Эта важная работа на стыке нескольких наук, физических и биологических и ИТ-технологий шаг за шагом приближает будущее медицины», — отметил Алексей Лихачев.

Электродвижение

Мэр Москвы Сергей Собянин представил Владимиру Путину образец литийионной ячейки аккумуляторных батарей, которые в 2026 году начнут производить на гигафабрике «Росатома» в Красной Пахре. Было отмечено, что производственные мощности строящегося предприятия позволят производить до 50 тыс. батарей в год. Запуск производства позволит создать около 1000 новых высокотехнологичных рабочих мест. Как отметил Сергей Собянин, цель создания гигафабрики — обеспечение полного технологического суверенитета во всех видах электрического транспорта. Правительство Москвы заключило офсетный контракт с компанией, входящей в госкорпорацию «Росатом», благодаря чему производство обеспечено гарантированным заказом. Город закупит в течение шести лет свыше 155 тыс. тяговых аккумуляторных батарей для электробусов, автомобилей «Москвич» и речных электросудов. По плану фабрика полностью покроет потребности в аккумуляторных батареях для электротранспорта не только Москвы, но и всего Центрального федерального округа.

Перспективы индустрии новых материалов

В ходе обхода, который провел заместитель председателя правительства РФ Дмитрий Чернышенко, Алексей Лихачев представил композиционный материал с карбидом бора, который способен эффективно блокировать разные виды радиационного излучения. Материал незаменим на атомных электростанциях, где он снижает воздействие радиации на персонал и оборудование, в медицине (при радиотерапии) и в промышленности, где работают с радиоактивными веществами. Кроме того, была продемонстрирована платформа для синтеза радиофармпрепаратов (лекарств с радиоактивными элементами, способных напрямую уничтожить больные клетки, не нанося вред здоровым). На стенде «Росатома» также экспонировались материалы на основе бериллия, которые имеют высокую прочность, выдерживают высокие температуры и могут использоваться в космических аппаратах, а также углеродное волокно для производства легких и прочных композитных материалов (применяются в авиационной промышленности, строительстве, в газовых центрифугах, при создании протезов и ортезов).

Первый заместитель генерального директора госкорпорации «Росатом» — директор блока по развитию и международному бизнесу Кирилл Комаров выступил на пленарной сессии «Перспективы индустрии новых материалов: продукт — производство — реализация». «Невозможно создать конкурентоспособные материал и технологию его производства, если ориентироваться только на рынок внутреннего потребления. Мы обязаны быть конкурентоспособными в мировом масштабе. И в этом отношении тот успех, который «Росатом» реализовал на мировом рынке атомной энергетики, является для нас «путеводной звездой» и в области развития новых материалов: мы сможем достичь настоящего суверенитета только тогда, когда будем создавать продукт лучше, чем его мировые аналоги. Этот подход уже успешно реализован нами в области полимерных композиционных материалов — также мы собираемся идти и по другим направлениям: редким и редкоземельным металлам, аддитивным технологиям», — отметил Кирилл Комаров.

Выступая на пленарном заседании форума, начальник лаборатории материаловедения и исследования свойств материалов НИИ НПО «Луч» (входит в Научный дивизион «Росатома) Надежда Потехина сказала: «Атомная отрасль с момента своего зарождения ведет передовые исследования в области материаловедения. Накопленные знания и опыт сегодня позволяют ученым успешно создавать технологии и оборудование для изготовления сложных заготовок из тугоплавких сплавов, выдерживающих эксплуатацию в условиях экстремально высоких температур, механических нагрузок, радиационного воздействия. Именно они стали сердцем новых видов уникальных ядерных энергодвигательных установок, предназначенных для автономной выработки электроэнергии, в том числе в космосе. Мы ведем изыскания по увеличению их ресурса, создаем изделия сложной формы, внедряя инновационные аддитивные технологии и цифровые методы. Есть уверенность, что наши разработки внесут вклад в достижение технологического лидерства «Росатома» и России».

Технологический суверенитет и импортозамещение

Модератором сессии «Редкие и редкоземельные металлы — неотъемлемая часть высокотехнологичных производств» выступил советник генерального директора АО «Росатом Недра» (управляющая компания Горнорудного дивизиона госкорпорации «Росатом») Магомед Гехаев. На мероприятии с участием представителей Министерства промышленности и торговли РФ обсудили системные вызовы отрасли, пути достижения технологического суверенитета и механизмы обеспечения России стратегически значимым сырьем. Было отмечено, что ключевая задача — не просто наращивание объемов добычи, а формирование полного производственного цикла, включающего глубокую переработку и производство конечной продукции. Руководитель направления АО «Росатом Недра» Максим Куклов отметил, что критически важно внедрять современные методы переработки руд с РЗМ, снижать себестоимость. Участники сессии выступили за консолидацию усилий государства, научных институтов и промышленных предприятий (в том числе при реализации федерального проекта «Развитие отрасли редких и редкоземельных металлов», ставшего частью национального проекта «Новые материалы и химия»).

На пленарной сессии «Химия и высокочистые вещества. Базовая химия для материалов нового поколения» выступил генеральный директор АО «Росатом Химия» (интегратор химических производств Топливного дивизиона «Росатома») Михаил Метелкин. Он призвал преодолеть зависимость от импорта, разработав в рамках национального проекта «Новые материалы и химия» ключевые компоненты новых материалов.

«Речь идет, по сути, о формировании целой отрасли — создании материалов для производства литийионных аккумуляторов. Реализовать такие амбициозные проекты невозможно без поддержки государства, поэтому мы планируем активно привлекать и использовать существующие меры господдержки», — отметил Михаил Метелкин.

Новые материалы для различных отраслей промышленности

«Росатом МеталлТех» (компания-интегратор по направлению «Металлургия» Топливного дивизиона «Росатома») представил на форуме сверхпрочные медь-ниобиевые провода, изделия из титана, тугоплавких и редких металлов, химически чистые соединения гафния и циркония, титановые имплантаты для остеосинтеза, редкоземельные магниты и низкотемпературные сверхпроводники. Основной акцент был сделан на медь-ниобиевые сплавы и керамику на основе диоксида циркония, которые могут применяться в сложных промышленных и технологических процессах.

В частности, на сессии «Материалы экстремальных характеристик: новые рубежи» генеральный директор компании Андрей Андрианов высказался за поддержку разработки новых керамических материалов на основе соединений гафния и циркония. «Керамика, керамические композиционные материалы (ККМ) и жаростойкие покрытия на основе соединений гафния и циркония представляют большой интерес для авиационной и космической промышленности. Они работоспособны в агрессивных окислительных атмосферах при температурах выше 2000 °С», — отметил Андрей Андрианов.

Материалы в цифре

В рамках сессии «Принципы создания материалов и технологий нового поколения» руководитель группы цифрового материаловедения «Центротех-Инжиниринг» (входит в Топливный дивизион «Росатома») Георгий Плотников представил ключевые аспекты интеграции цифровых двойников в цикл проектирования и производства изделий. Особый акцент был сделан на необходимости создания комплексной экосистемы, объединяющей цифровые двойники материалов, технологических процессов и конечных изделий, что позволяет существенно сократить сроки вывода продукции на рынок и минимизировать затраты на натурные испытания. Спикер отметил, что повышение точности моделей материалов до 95% относительно реальных экспериментов становится критическим условием для оптимизации характеристик изделий и прогнозирования их поведения в эксплуатации.

Технологии для замыкания ЯТЦ

Проектное направление «Прорыв» представило на III Форуме будущих технологий инновационные разработки. Начальник отдела разработки технологий и материалов ядерного топливного цикла АО «Прорыв» Александр Жеребцов рассказал о разработке новых технологий и материалов, обеспечивающих промышленную реализацию замкнутого ядерного топливного цикла. «Мы работаем над тем, чтобы создать компактное безлюдное производство переработки отработавшего ядерного топлива, работающее в автоматическом режиме с применением современных достижений робототехники. Ко всем составляющим такого производства возникают новые требования в части применяемых конструкционных материалов и ресурса оборудования. Кроме того, пирохимические операции, где в качестве технологической среды используется расплав хлоридов, также требуют подбора материала, который бы сохранил свою работоспособность на длительный период», — сказал спикер.

По словам Александра Жеребцова, одним из требований, предъявляемых к новой атомной энергетике, помимо безопасности, является конкурентоспособность, распространяющаяся на все этапы ЗЯТЦ и влияющая на разрабатываемые технологические решения. Например, переработка ОЯТ в проекте «Прорыв» разрабатывается в виде роботизированной пирогидрометаллургической технологии, не имеющей мировых аналогов.

Чтобы обеспечить долговечность используемых материалов, в качестве перспективного материала ученые проекта «Прорыв» совместно с Институтом высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН рассматривают разрабатываемую керамику на основе оксида циркония. По словам Александра Жеребцова, помимо атомной энергетики на этот материал есть запрос и в других отраслях промышленности. Именно объединение усилий организаций науки, бизнеса и высшего образования позволяет решать такие глобальные задачи, что также положительно влияет на развитие наукоемких отраслей экономики РФ и подготовку квалифицированных кадров.

В проекте «Прорыв» также изучают перспективный способ разделки ОЯТ с помощью лазерных технологий. «В прошлом году на площадке ГНЦ НИИАР мы с коллегами успешно отработали способ лазерной разделки нитридного топлива с выгоранием более 8% тяжелых атомов, что подтверждает перспективы данной технологии. За нашими достижениями внимательно наблюдают за рубежом и ссылаются на наши публикации по результатам исследований. В области применения лазерных технологий при переработке ОЯТ Россия занимает ведущую роль», — отметил специалист.

Платформа для развития квантовых технологий

Также на Форуме будущих технологий госкорпорация «Росатом» провела сессию «Квантовые технологии: на рубеже возможностей». Повестку дискуссии определили вопросы практического применения квантовых технологий в российской экономике и социальной сфере.

Главной темой обсуждения стал вызов овладения практикой применения квантовых технологий к 2030 году. Это позволит создать в России полномасштабную квантовую индустрию и рынок квантовых технологий, где встретятся поставщики, заказчики и инвесторы. Директор по квантовым технологиям «Росатома» Екатерина Солнцева предложила создать единую площадку для совместной работы высокотехнологичных компаний. Целью станет формирование перечня индустриальных задач, для решения которых необходимо практическое применение квантовых вычислений.

«Атомная отрасль — уникальный полигон для тестирования и внедрения квантовых технологий в практику. Будем работать над тем, чтобы реализовать это преимущество. И приглашаем к совместной работе индустриальных партнеров. Нам предстоит подтвердить в рамках «пилотов» эффективность применения квантовых технологий в интересах отрасли, партнеров и страны в целом. Этому послужит создание единой платформы взаимодействия по применению и развитию квантовых технологий. А обеспечение доступа отечественных компаний к перечню промышленных задач для применения «квантов» будет способствовать масштабированию «квантовой практики» и росту эффективности производства», — отметила Екатерина Солнцева.

Больше фотографий с Форума будущих технологий здесь