В Петербурге разработали модель прогнозирования свойств материалов и изделий легпрома

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) разработали модель, которая с помощью цифровых методов прогнозирует свойства материалов и изделий легкой промышленности. Разработка позволит повысить качество выпускаемой одежды и экипировки, а также осуществить разработку новых материалов.

"Для решения поставленной задачи понадобилось инновационное решение: цифровая привязка численных параметров математических моделей эксплуатационных свойств полимерных материалов к их качественным функциональным характеристикам посредством установления изоморфизма между ними. Благодаря этому открывается возможность исследования не самих образцов полимерных материалов (которые надо еще изготовить), а их цифровых двойников, что приводит к значительной экономии материальных и временных ресурсов, обеспечивая высокое качество исследований. Кроме этого, отпадает необходимость проведения экспериментальных исследований полимерных текстильных материалов в трудно реализуемых условиях, например, в космосе. Следует заметить, что аналогичные исследования нигде в мире еще не проводились", – привели в пресс-службе слова участника научного коллектива, проректора по научной работе СПбГУПТД Авинира Макарова.

Уточняется, что в создании модели также приняли участие ученые Костромского государственного университета, Российского государственного университета им. А. Н. Косыгина, представители отраслевой промышленности из Твери, Санкт-Петербурга и Москвы. Разработка удостоена премии правительства России в области науки и техники 2023 года.

Чтобы получить даже самое простое текстильное изделие, необходимо пройти много стадий – создание исходного сырья, формирование волокна, изготовление материала, химическая обработка, а потом только готовое изделие. Его качество и конечные свойства можно регулировать на всех стадиях, через которые проходит сырье. Целью многолетнего труда ученых и промышленников было выявление взаимосвязи и алгоритм математического моделирования зависимости свойств материалов от характеристик сырья и технологических параметров, что особенно важно для военных, пожарных, работников Крайнего Севера, спортсменов, медиков.

Свойства и применение.

Разработанная учеными модель позволяет учитывать влияние физических, механических, химических и эксплуатационных свойств конечной продукции на ее потребительские и функциональные характеристики, а также климатические свойства, прочность, эластичность, огнеупорность, бактерицидность. Модель затрагивает всю технологическую цепочку производства текстильных материалов и уже внедрена на нескольких отечественных отраслевых предприятиях.

“Особое внимание при прогнозировании эксплуатационных процессов текстильных материалов было уделено описанию свойств волокнообразующих полимеров для производства хирургических нитей, материалов для парашютов, волокнистых нанокомпозитов со специальными свойствами, огнезащитной спецодежде, высокопрочным и пуленепробиваемым защитным изделиям, термостойким и теплоизоляционным укрывочным материалам. Сегодня эти изделия используются в том числе в рамках СВО для обеспечения безопасности людей и техники”, – добавили в СПбГУПТД.