С върхово оборудване Техническият университет може не само да тества, но и да подобри всеки продукт на бизнеса и индустрията преди представянето му на пазара

Задавали ли сте си въпроса защо в Техническия университет – София, в два поредни дни глобални компании като IBM и NIDEC откриват лаборатории, за да обучават студенти, които един ден могат да станат част от техните екипи? Не, те съвсем не са единствените, на територията на ТУ-София, съвместните лаборатории с бизнеса вече са над 80.

Именно тази симбиоза между индустрията и учебните заведения и инвестициите в наука водят до обяснимо бързи и полезни за обществото, индустрията и регионите резултати. Верен на този модел е и ТУ-София, който скоростно въвежда модерни технологии и вече разполага с 16 лаборатории – смело може да се каже, че с оборудването в някои от тях могат да се похвалят само топуниверситетите по света.

Начинанието бе реализирано и благодарение на проект "Изследователски университет", финансиран по линия на плана за възстановяване и устойчивост. С него научната институция ще може да разчита на 28 млн. лв. в продължение на 3 години, като целта е да се развие върхова компетентност в области, в които ТУ – София, вече има сериозна експертиза. Но също така и да се даде тласък на сфери, където се забелязва спад именно в експертизата.

За да се пребори затова сериозно за мащабите на България финансиране, университетът на конкурсен принцип е представил своите проекти и те са спечелили след международно рецензиране.

"Те бяха оценени от международни рецензенти", обясни ректорът проф. Иван Кралов. Пред журито ТУ - София, представя 10 научноизследователски екипа за повишаване на компетентността и експертизата – сред тях трансфер на нови знания и технологии към индустрията, в области като енергетика, биомедицинско инженерство, науки, свързани със здравето, съвременни технологични решения, включително кръгова икономика.

"Ръководителите на тези проекти са водещи изследователи със значима наукометрия, дългогодишна експертиза, ръководство и координация на редица международни проекти и договори с бизнеса – посочи още проф. Кралов. – Заедно с тях в екипите участват и много млади изследователи, преподаватели и докторанти и всички те ще изпълняват изискванията на проекта като брой публикации в най-високите квартили на Web of Science, брой защитени нови докторски дисертации, брой придобити академични длъжности, брой новосъздадени обекти на интелектуална собственост."

Втората група екипи са фокусирани върху възстановяването и изграждането на експертиза в нови области на инженерното познание – в случая с ТУ-София, те са три. При това в едни от най-перспективните научни направления.

Единият е за микро- и нанопокрития в сферата на материалознанието, вторият е за интелигентни системи за автоматизация, а третият е посветен на развитието на нанотехнологии и микроелектроника. "Те се ръководят от водещи експерти в света, а изследователските екипи са наши колеги от университета", посочи още проф. Кралов, уточнявайки, че до момента вече са изпълнени междинните индикатори по проекта.

Нещо повече, работи се на високи обороти и професорът, който е сред топучените ни в областта на механиката, с много патенти зад гърба си, днес щастлив ни развежда из лабораторията "Вибрации и акустичен шум" към Техническия университет – София. Самата тя няма аналог нито в България, нито на Балканите, а съвременното оборудване я превръща в истинско бижу и за цяла Източна Европа. Причината е, че тя разполага с най-доброто, за да измерва механичните вибрации и акустичния шум по основните 11 стандарта в тези области. Една изключителна помощ не само за индустрията, а и за малкия и средния бизнес. Причината е, че всяко изделие, преди да излезе на пазара, може да се тества за разрушаване, вибрации, удар, шум и т.н. Ако възникнат дефекти или проблеми, учените ще ги видят още при симулациите на компютър и ще предложат варианти как да се отстранят. Тоест с тази лаборатория ТУ-София, спестява целия риск на предприемачите и те спокойно след сертифицирането могат да лансират на пазара един напълно конкурентоспособен продукт. Без страх от провали, без разходи за последващо сервизно обслужване.

С оборудването си за над 3 млн. лв. лабораторията е виброизолирана и е конструирана така, че да не се предава въздействието на околната среда.

"Можем да измерваме вибрациите на ветрогенератори, но също и тези, на които са подложени акумулаторите, батериите на електрическите автомобили - обясни проф. Кралов. - Лабораторията разполага и с най-модерната реверберационна камера на Балканите – с нея могат да се измерят акустични характеристики на всякакви специализирани прегради, дограми, стени, зидария, нови шумоизолиращи решения. Може да се проверят вибрациите при всички устройства, които в ежедневието са подложени на тях – всички елементи в транспорта, в летателните апарати, в машините и съоръжения. Включително лабораторията удостоверява как дадени вибрации могат да се отразят на човешкия организъм и здраве в резултат на работата с дадена машина или оборудване."

Последното измерване на учените било на оборудването в транспортните средства, свързано с толсистемата. При тях изискването е да бъдат подложени на вибрации 24 часа, 7 дни в седмицата и в продължение на 6 месеца по стандартизирани цикли. 

"Разбира се, в този период не трябва да дефектират - обясни ученият. - В момента работим върху тестване на нови конструкции на батерии за електромобили – при тях също има аналогични изисквания." Отделно в другите лаборатории те ще бъдат тествани как се "държат" при различни по сила удари. Основна цел на проверката е не само разрушаването, но и пожароустойчивостта.

"За целта е доставено оборудване от най-висок клас, а за някои от изпитванията сме проектирали и изградили и патентовали наши решения", разясни проф. Кралов.

Ученият допълни, че в лабораторията студентите проследяват как вибрациите се отразяват и на летателни апарати – тяхно умалено копие се поставя на стенд, след което на компютър се изследва "поведението" на неговото цифрово 3D копие.

"Известно е, че ако това транспортно средство изпадне в резонанс, може да се усилят вибрациите – обясни проф. Кралов. – Затова задачата на инженера е да предвиди всички тези ситуации и да проектира машината по такъв начин, че да минимизира недостатъците и неблагоприятните ефекти."

По този начин още на етапа на проектирането на каквито и да е машини в лабораторията на ТУ-София, могат да се направят съответните изменения и индустрията и бизнесът да са спокойни, че изделията им отговарят на най-високите стандарти.

"На практика всяка фирма с ново изделие може да дойде тук, ние ще го тестваме, ако е необходимо, ще помогнем освен с ноу-хау и с експертиза как да се проектира или как да се коригира, за да се сертифицира и да отговаря на всички стандарти – отбелязва професорът. – Тази лаборатория е изключително съоръжение за няколко милиона, но и пълно с експертиза, което не е по силите на повечето фирми, а и не е необходимо бизнесът да инвестира в нещо подобно, когато го има и всеки има достъп до него."

Лабораторията е изключително полезна и за едни от най-актуалните системи в момента - тези за производство и съхранение на енергия.

"Правим вибрационни и шумови изследвания на водни турбини, помпи, хидроагрегати с цел диагностика и превенция на аварии и катастрофи - обясни проф. Кралов. - Чрез симулационни модели на компютър се изгражда модел на съответния обект, извършва се числен анализ и резултатите се верифицират, като се правят измервания в различни зони. По този начин се трупа експертиза и възможност за предсказване и управление на процеси при повреди, дефекти и аварии."

Благодарение на тази невероятна научна експертиза, съчетана с модерни технологии, неотдавна екипите на проф. Кралов и проф. Георги Тодоров в рамките на две седмици установиха причината за аварията в ПАВЕЦ "Чаира".

"Бъдещето на науката е в симбиозата между различни научни дисциплини – днешното познание е интердисциплинарно", усмихва се професорът.

И сред най-ярките примери за това е, че проф. Кралов и лабораторията му разработват

автономни роботи за следване на човешко движение, предназначени главно за подпомагане на инвалиди и възрастни хора. Чрез сложни системи от сензори и елементи на изкуствен интелект тези "асистенти" (тип проходилки) предвиждат нужната посока на движение, траекторията и скоростта на движение и са незаменим помощник при рехабилитация, подпомагане на възрастни хора или автономни сервизни дейности.

"Тук вече използваме елементи на изкуствен интелект, изградени на базата на самообучаващи се невронни мрежи с предсказващо управление - разказва проф. Кралов. - Системата трябва да разпознае по микродвижението на човека нуждите и намеренията му и да ги извърши с подходящите параметри."

В областта на чистите технологии един от новите патенти на екипа е насочен към нещо много практично и полезно - автоматизирано безконтактно управление на вдигането и свалянето и капак и седалка на тоалетна чиния, като изобретението е предназначено за обществени тоалетни с цел по-голяма хигиена.

Освен с тази съвременна лаборатория в рамките и на "Изследователски университет" са създадени още 15 – в тях могат да се тестват и създават нови материали, диамантоподобни покрития, 3D импланти, чипове, роботи и много други. Историята на проспериращите нации доказва, че само с подкрепа за подобни начинания една страна може да повиши благосъстоянието си и специалистите да избират да сбъдват мечтите си в нея, а не в чужбина.