Версия для слабовидящих Вкл Выкл    Изображения Вкл Выкл    Размер шрифта А А А    Цветовая схема А А А А
  • Приемная комиссия: (8793) 33-77-61
  • Бухгалтерия (расчет со студентами): (8793) 97-39-30
  • Отдел делопроизводства: (8793) 97-39-27
  • info@pfncfu.ru


Образовательные подразделения

I РАЗДЕЛ. Управление в технических системах и новые технологии

  • ПРОЕКТ №1. Авторы: И.М.Першин, А.В.Малков
    Разработка виртуальных моделей гидродинамических процессов в гидролитосфере региона КМВ и построение систем управления и контроля параметров эксплуатации
  • ПРОЕКТ №2. Авторы: И.М.Першин, В.А. Уткин
    Управление фазовым пространством человеческого организма
  • ПРОЕКТ №3. Авторы: А.Л.Борженская, Я.И.Биляч, А.В.Санкин
    Разработка технологии добычи сероводорода из глубин Черного моря методом ультразвуковой дегазации
  • ПРОЕКТ №4. Авторы: В.В.Колонтай, А.В.Санкин
    Комплексная программно–техническая система энергосбережения
  • ПРОЕКТ №5. Авторы: С.И.Политов, Л.И.Политова
    Способ и технология обеспечения экологически чистой водой на основе достижений нанотехнологий

II РАЗДЕЛ. Новые материалы и технологии

  • ПРОЕКТ №6. Авторы: В.И.Алтухов, А.В.Санкин
    Новый способ выращивания кристаллов, подложек, гетероструктур, на основе карбида кремния методом индукционного нагрева
  • ПРОЕКТ №7. Авторы: И.М.Першин, В.Г.Бабенко
    Очистка сточных вод напорной флотацией
  • ПРОЕКТ №8. Авторы: И.М Першин, В.Г.Бабенко
    Жидкий герметик для пневматических транспортных средств
  • ПРОЕКТ №9. Авторы:В.И.Алтухов, Л.М.Осмоловский, А.В. Санкин, В.А.Трубицын
    Источник автономного электропитания тягового электродвигателя и других цепей электромобиля
  • ПРОЕКТ №10. Авторы: А.В.Санкин, В.И.Алтухов
    Мобильный бюджетный ветрогенератор для туристических объектов

III РАЗДЕЛ. Новые технологии в строительстве

  • ПРОЕКТ №11. Авторы: А.В.Санкин, Л.М.Осмоловский
    Проект компактной разборной мини-гостиницы удаленного доступа для туристского кластера СКФО
  • ПРОЕКТ №12. Авторы: С.И.Политов, Ю.Долгачев, Ю.Саркисов
    Прибор для определения прочности бетона методом отрыва
  • ПРОЕКТ №13. Авторы: А.В.Романова, И.А.Вишняков
    Разработка концепта малоэтажного строительства энергоэффективных домов из соломы с применением полимер-древесных композитных материалов
  • ПРОЕКТ №14. Авторы: И.А.Вишняков
    Производство древесно-полимерных композитных материалов
  • ПРОЕКТ №15. Авторы: С.И.Политов, Е.А.Баркова, С.И.Экба
    Разработка методики определения активизации селевых потоков в сейсмоопасных регионах
  • ПРОЕКТ №16. Авторы: С.И.Политов, Е.А.Баркова, Е.Н.Собко
    Санаторно-курортный астрономо-астрологический комплекс бальнеологической и нетрадиционной медицины

IV РАЗДЕЛ. Инновационные пищевые технологии

  • ПРОЕКТ №17. Авторы: Е.Г.Евлагина, Т.В.Калашнова
    Разработка технологии производства и оценка потребительских свойств холодных соусов повышенной биологической ценности
  • ПРОЕКТ №18. Авторы: В.Н.Оробинская, М.Ф.Маршалкин
    Разработка установки фотореактора сплошного действия для деструкции гербицидов и пестицидов в соках
  • ПРОЕКТ №19. Авторы: В.Н.Оробинская, В.Т.Казуб, Д.А.Коновалов
    Электроразрядная обработка, как альтернатива термической обработке растительного сырья
  • ПРОЕКТ №20. Авторы: Я.И.Биляч, В.А.Компанцев, Е.В.Компанцева
    Разработка серии продуктов питания для повышения физической работоспособности
  • ПРОЕКТ №21. Авторы: Т.В.Калашнова, И.А.Беляева
    Разработка технологии, рецептуры и оценка потребительских свойств фруктово-ягодных муссов на кисломолочной основе
  • ПРОЕКТ №22. Авторы: Т.В.Калашнова, И.А.Беляева
    Разработка новых видов слабоалкогольных напитков на основе минеральной воды
  • ПРОЕКТ №23. Авторы: Т.В.Калашнова, М.И.Дождалева
    Разработка рецептурно-технологических аспектов ассортимента сбивных кондитерских изделий на основе топинамбура
  • ПРОЕКТ №24. Авторы: Е.Г.Евлагина, Т.В.Калашнова
    Использование гусениц тутового шелкопряда в производстве БАД и ФПП с высоким содержанием белка
  • ПРОЕКТ №25. Авторы: Я.И. Биляч, Р.Н.Саленко
    Разработка технологии производства дозированной быстрорастворимой кусковой поваренной соли
  • ПРОЕКТ №26. Авторы: Р.Н.Саленко
    Разработка экструзионных продуктов обогащенных инулином
  • ПРОЕКТ №27. Авторы: Н.Г.Щеглов, Е.В.Жиркова
    Разработка технологии консервированной продукции из арбузов с применением натуральных компонентов
  • ПРОЕКТ №28. Авторы: Т.В.Ярош, В.Н.Оробинская, Д.А.Коновалов
    Флотационная установка для осветления соков и виноматериалов

V РАЗДЕЛ. Новые технологии в курортном деле

  • ПРОЕКТ №29. Авторы: О.А.Усупова
    Инновационный метод сохранения молодости лица
  • ПРОЕКТ №30. Авторы: Я.И.Биляч, В.Н.Школьный
    Разработка технологии мыла с лечебной грязью озера Большой Тамбукан

VI РАЗДЕЛ. Программное обеспечение

  • ПРОЕКТ №31. Авторы: А.А.Глушко
    Разработка распределенной программной системы для моделирования и анализа молекулярной динамики, молекулярного докинга, сравнительного анализа молекулярных структур, управления базами данных «структура - биологическая активность» Biophysical Studio»
  • ПРОЕКТ №32. Авторы: Я.И.Биляч
    Разработка комплексной программно-технической системы общения полностью парализованных людей
  • ПРОЕКТ №33. Авторы: Е.Е.Лысенко
    Программа сокрытия текста в текстовых файлах формата RTF с электронной цифровой подписью и возможностью шифрования
  • ПРОЕКТ №34. Авторы: А.Т.Гиливанов, МТ.Гиливанов
    Сигнатроника
  • ПРОЕКТ №35. Авторы: А.В. Акифьев
    Алгоритм защиты интеллектуальной собственности на основе символьных данных документа
  • ПРОЕКТ №36. Авторы: Ю.Г.Айвазов
    Поисково – координатная система для аптек Российской Федерации
  • ПРОЕКТ №37. Авторы: Д.Ю.Юргин
    Технология защиты информации в квантовых системах
  • ПРОЕКТ №38. Авторы: И.В.Иванов
    Модуль контроля, экстренного уничтожения и сокрытия информации
  • ПРОЕКТ №39. Авторы: А.Д.Ануров
    Стегонанография как средство защиты носителей информации и материальных ценностей

 


 

I РАЗДЕЛ. Управление в технических системах и новые технологии

 

ПРОЕКТ №1. Разработка виртуальных моделей гидродинамических процессов в гидролитосфере региона КМВ и построение систем управления и контроля параметров эксплуатации

Авторы: И.М.Першин, А.В.Малков

1. Цели проекта

  • Существенное улучшение состояния гидролитосферы региона Кавказских Минеральных Вод;
  • Определение допустимых режимов эксплуатации месторождений минеральных вод;
  • Контроль режимов эксплуатации месторождений минеральных вод.
  • Составление долгосрочных (не менее 100 лет) прогнозов развития процессов в гидролитосфере региона КМВ.

2. Актуальность проекта

Разработка системы, содержащей эффективные моделирующие комплексы, впервые позволит решить целый ряд важных задач, связанных с сохранением, контролем и рациональным использованием уникальной гидроминеральной базы региона КМВ. Система также позволит построить долгосрочный прогноз развития гидролитосферных процессов рассматриваемого региона.

3. Научно-техническаое описание

Разработанная система и технология синтеза распределенных регуляторов и моделирования гидролитосферных процессов, в своей совокупности, образуют новую методологическую и опытно-конструкторскую базу для кардинального прорыва в решении проблемы проектирования, управления, контроля и прогнозирования развития гидролитосферных процессов особо охраняемого эколого-курортного региона КМВ. Полученная система и технология может быть использована и в других регионах.

С учетом этого, основной проблемой для региона КМВ является сохранение основных базовых элементов курортной индустрии, и в первую очередь минеральных источников, на базе которых существуют многочисленные заводы розлива и санаторно-курортные учреждения.

4. Ожидаемые результаты (экономические параметры)

Полученные результаты позволят повысить надежность и качество прогнозирования изменения параметров гидролитосферных процессов региона КМВ, осуществлять эффективный контроль и рациональное использование гидроминеральной базы рассматриваемого региона. Это позволит исключить деградацию месторождений минеральных вод региона и сохранить гидроминеральную базу региона КМВ для будущих поколений.

Экономическая эффективность предлагаемых мероприятий основана на сохранении действующих источников, которые используются для питьевого водоснабжения в качестве сырья для розлива минеральных вод, исключения темных схем добычи минеральных вод, а также управления ситуацией в зависимости от режимов эксплуатации и состояния гидролитосферы. Следует еще раз отметить, что многообразие типов минеральных вод и климатические условия как раз и создают условия, позволяющие придать статус Федерального курорта району КМВ, в связи с чем, эффективность работ трудно переоценить.

Общие запасы минеральных вод по району КМВ, как известно, составляют 16000 м3/сут, или 5,7 млн./год. При этом, себестоимость, допустим, таких минеральных вод как Славяновская составляет не менее 2,0 руб./литр, что оценивается в годовом объеме в общей сложности в 11 млрд. 400 тыс. руб. в год при условии полной реализации всего объема, в том числе за недропользование плата составит 0.86 миллиарда рублей. Если исключить темные схемы, то годовом объем добычи в денежном выражении возрастет в 1.8 раза, что в свою очередь увеличит и платежи в Гос. Бюджет на такой же коэффициент.

Таким образом, сумма проекта в 120 млн. руб. является в общем балансе весьма незначительной, не превышающей 10% от общих потенциальных возможностей источников, которые могут быть задействованы (и были задействованы в свое время при СССР) при наличии благополучного их состояния.

 

 

 

ПРОЕКТ №2. Управление фазовым пространством человеческого организма

Авторы: И.М.Першин, В.А.Уткин

1. Цель и актуальность проекта

Изучая влияния курортных факторов на организм человека, НИИ Курортологии (г. Пятигорск) разработал большое количество методик применения курортных факторов в курортном деле. Этим институтом проведены большие исследования внутренних механизмов воздействия курортных факторов на живые организмы и человека. Обычное число факторов, используемых в курортном лечении пациентов около 20. Подобрать совокупность факторов, оптимально воздействующих на конкретный организм, очень сложная задача. Решить эту задачу можно, используя методы системного анализа.

2. Научно-техническое описание

Современные информационные технологии и опыт их применения в других областях, позволяют использовать следующую технологию в реализации санаторно-курортного лечения: прибывшего на санаторно-курортное лечение оснащают специальным устройством – анализатором и передатчиком информации о состоянии организма. Это устройство может бать выполнено в виде небольших браслетов. Количество анализируемых факторов (фазовое пространство) определяется дополнительно (в рассматриваемом варианте может быть 14÷20). Это количество, при дальнейшем совершенствовании системы, может быть увеличено. Информация об изменении рассматриваемых факторов, с использованием каналов передачи информации, передается на вычислительный комплекс и далее обрабатывается в соответствии с поставленными задачами (в систему автоматизированной диагностики состояния организма и т.д.). Одновременно информация поступает и от остальных человек, проходящих санаторно-курортное лечение (в пилотном проекте предусматривается 50 человек).

Информация о «чрезвычайных» изменениях параметров пациента, в приоритетном варианте, поступает в вычислительный комплекс и далее к дежурному врачу. При этом к дежурному врачу может поступать информация и о местонахождении пациента.

В начальном этапе эта система используется как информационная лечащим врачом. Далее система самостоятельно выбирает входные воздействия (ежедневный набор курортных процедур) и отображает информацию о наборе курортных процедур на информационном табло пациентов (информация может быть передана на сотовый телефон пациента, либо на иные носители информации). При этом лечащий врач осуществляет контролирующие функции.

3. Ожидаемые результаты

Разработанная система, содержащая эффективные комплексы по обработке информации и управлению в фазовом пространстве, впервые позволит решить целый ряд важных задач, связанных со сбором, обработкой информации о состоянии организма, а также управлением состоянием организма в фазовом пространстве.

Разработка эффективных комплексов по обработке информации и управлению в фазовом пространстве должна идти в нескольких направлениях:

  • с целью создания базы данных параметров функционирования организма (выбранного числа функциональных параметров и параметров биохимии крови) у проходящих саноторно-курортное лечение людей;
  • с целью составления рациональных методик лечения (база данных используется врачами как объективная информация о функционировании организма). При этом используется автоматизированная система диагностики;
  • с целью построения математических моделей исследуемых процессов, проходящих в организме;
  • с целью синтеза системы управления процессами функционирования организма, позволяющей управлять выбранным числом функциональных параметров и параметров биохимии крови.

Разработанная система и технология синтеза регуляторов и моделирования процессов функционирования организма, в своей совокупности, образуют новую методологическую и опытно-конструкторскую базу для кардинального прорыва в решении проблемы управления выбранным числом функциональных параметров и параметров биохимии крови, для обеспечения гарантированного эффективного и качественного решения задачи санаторно-курортного лечения. Полученная система и технология может быть использована и в других регионах.

 

 

 

ПРОЕКТ №3. Разработка технологии добычи сероводорода из глубин Черного моря методом ультразвуковой дегазации

Авторы: А.Л.Борженская, Я.И.Биляч, А.В.Санкин

1. Цель и актуальность проекта

В настоящее время человечество принимает все меры для снижения темпов ухудшения экологического состояния мирового океана. Особое внимание в этом отношении уделяется Черному морю, представляющему собой квазизамкнутую периферию Мирового океана. Этот уникальный по своему местоположению и химическому составу водный резервуар - самый большой в мире анаэробный резервуар, 92 % которого занимает загрязненная сероводородом вода.

Приведенные выше данные позволяют рассматривать Черное море как одно из крупнейших в мире месторождений сероводорода, которое в принципе может быть источником, как товарной серы, так и энергии. Рациональное и экологически безопасное использование хотя бы репродуцируемой части Н2S может дать ощутимую добавку в энергетический баланс и, что наиболее существенно, приостановить дальнейший рост сероводородного заражения.

В энергетическом отношении (по теплоте сгорания) 1 м3 сероводорода эквивалентен 1,49 м3 бытового газа.

2. Научно-техническое описание

Альтернативным решением задачи предлагается инновационная технология извлечения сероводорода методом ультразвуковой дегазации. Особенность технологии заключается в следующем: на первоначальном этапе специальная конструкция погружается на глубину залегания сероводородного слоя, процесс выделения запускается с помощью миниатюрного устройства для дегазации, что служит толчком для образования первичного и вторичного эрлифта и интенсивного самопроизвольного подъема свободного сероводорода на поверхность, где происходит его концентрирование и переработка. Всё это даёт новые возможности по добычи и переработки сероводорода, имеет ряд положительных новых качеств, которые ранее достигались высокой ценой, сложными техническими решениями.

3. Ожидаемые результаты.

Предлагаемая для коммерциализации разработка представляет собой принципиально новую технологию добычи и переработки сероводорода из глубинных слоев, не требующая значительных энергетических затрат. В основе разработки лежит технология объединения двух известных методик: эрлифта и ультразвуковой дегазации, в единый узел, так, чтобы они усиливали работу друг друга.

Следует особо отметить, что законодательством сероводород не отнесен к категории энергоносителей, в связи с чем его промышленное потребление не влечет за собой ни квотирования, ни специальных бюджетных платежей.

Вовлечение в общий энергетический баланс крупномасштабного источника практически даровой электрической энергии, позволит решить проблему энергетического обеспечения.

Получение ценного продукта - серы, что открывает перспективы к развитию масштабного химического производства.

Снабжение питьевой и технической пресной водой за счет опреснения морской воды.

Создание дополнительных рабочих мест.

Следует учесть, что по сравнению с поиском месторождений и добычей природного газа, использование сероводорода Черного моря не требует значительных затрат на геологоразведку и бурение, на подготовку природного газа к транспортировке и его транспорт, исключаются значительные расходы на отчуждение земель и различные природоохранные платежи.

Схема установки

 

 

 

ПРОЕКТ №4. Комплексная программно–техническая система энергосбережения

Авторы: В.В.Колонтай, А.В.Санкин

1. Цель и актуальность проекта

В наше время энергоресурсы постоянно поднимаются в цене, поэтому в свете федерального закона об энергосбережении, разрабатываемая система становится особенно актуальной.

Разрабатываемая комплексная программно – техническая система энергосбережения относится к типу смешанных систем, но при этом имеет ряд преимуществ. Она проста в обслуживании и не требует высокого уровня технических знаний. По этому затраты на установку и поддержку данной системы будут минимальными. Разрабатываемая система построена на недорогих компонентах, удовлетворяющих условиям надежности для эксплуатации в жилых и рабочих помещениях, но при этом имеет компактные размеры, упрощающие установку. Система может быть использована в качестве автономной и, будучи один раз настроенной практически не нуждается в сервисном обслуживании. В системе также предусмотрена возможность подключения к компьютеру, что позволяет оперативно контролировать подключенные к ней датчики и потребители, и при необходимости в режиме реального времени менять настройки системы.

Цель НИОКР - разработка комплексной программно – технической системы энергосбережения доступной для всех слоев населения, с возможностью установки и успешной эксплуатации в жилых домах, офисах, учебных организациях, в различных сферах малого и среднего бизнеса.

2. Научно-техническое описание

Разрабатываемая система построена на многоцелевом микроконтроллере, в который записана программа, основанная на инновационных алгоритмах, позволяющих значительно уменьшить количество ложных срабатываний системы и тем самым увеличить её эффективность. В ней применены оригинальные интерфейсы и протоколы передачи данных, предназначенные для обмена информацией между всеми блоками системы, что в свою очередь позволяет снизить затраты на установку системы, и делает её незаметным и удобным помощником.

Инновационность идеи заключается в том, что разрабатываемая система энергосбережения имеет ряд новых схемотехнических решений, что упрощает и тем самым удешевляет её производство. Оригинальный подход к управлению и мониторингу подключенных датчиков делают систему по настоящему многофункциональной и простой в использовании. А наличие универсального выхода для управления потребителями, позволяет подключать к системе широкий спектр устройств управления.

3. Ожидаемые результаты

Для обеспечения экономии энергоресурсов разрабатывается описываемая комплексная система энергосбережения.

К одному микроконтроллерному блоку может быть подключено до 8 блоков управления разными потребителями и до 16 датчиков различного назначения. Что позволяет с минимальными затратами расширять систему энергосбережения. Для сравнения в системах «Умный дом» минимальный комплект для управления несколькими потребителями с одним датчиком движения обойдется в 10 - 15 тысяч рублей. А дальнейшее расширение системы потребует, покупки практически такого же количества блоков, что будет увеличивать стоимость системы пропорционально её расширению

 

 

 

ПРОЕКТ №5. Способ и технология обеспечения экологически чистой водой на основе достижений нанотехнологий

Авторы: С.И.Политов, Л.И.Политова

1. Актуальность и краткое описание проекта

Инновационная разработка, объединяющая разработки в области физики и нанотехнологий.

Способ предусматривает подачу экологически чистой воды по специальному многожильному проводнику какенбелю, изготовленному с использованием нанотехнологий. Причем, подъем воды будет осуществляться только за счет сил поверхностного натяжения, то есть без использования насосного оборудования.

В основе концепции лежит способ подачи воды на высоту по многожильному проводнику, диаметр отверстий в котором соизмерим с диаметром молекулы воды.

Подобный проводник можно выполнить только с использованием современных нанотехнологий. Принцип подачи экологически чистой воды базируется на основе имеющихся знаний закона о подъеме воды в тончайших проводниках за счет сил поверхностного натяжения, когда произведение диаметра проводника на высоту подъема воды соответствует константе равной 0,35. Подъем воды на большую высоту осуществляется в несколько подъемов, путем устройства специальных муфт, конструкция которых является Ноу-Хау.

2. Какую проблему решает проект

Исключение насосного оборудования для транспортирования воды на высоту и снижение энергозатрат, а также отчистка от примесей.

3. Главные преимущества и отличия

  • водоподача без использования насосного оборудования;
  • подача экологически чистой воды (как в механическом плане, так и на молекулярном уровне) структура воды не деформируется, что имеет место при подаче воды центробежными насосами;
  • экологическая направленность проекта;
  • проект легко поддается масштабированию, в зависимости от объема потребителей чистой воды;
  • эксплуатация проекта не требует энергозатрат на подъем воды, значительных капитальных вложений и расходов;
  • экологичность воды определяется на молекулярном уровне - исключается деформация молекул воды, которая не усваивается организмом человека.

4. Предполагаемый целевой рынок и потенциальные потребители

Для медицинских учреждений и для подачи воды в труднодоступных местах без использования насосного оборудования. В условиях пересеченной местности, в пустынях для водообеспечения населенных пунктов, воинских подразделений, службы МЧС.

 

 

 

 

II РАЗДЕЛ. Новые материалы и технологии

 

ПРОЕКТ №6. Новый способ выращивания кристаллов, подложек, гетероструктур, на основе карбида кремния методом индукционного нагрева

Авторы: В.И.Алтухов, А.В.Санкин

1. Краткая характеристика проекта

В силовой электронике решаются задачи преобразования электрической энергии: выпрямления, инвертирования, преобразования частоты и др. Разрабатывается схемы преобразовательных устройств, способы управления ими для регулирования основных параметров.

К важнейшей проблеме при получении полупроводников можно отнести разработку технологии выращивания подложек, гетероструктур, кристаллов карбида кремния и твердых растворов на его основе с использованием индукционного нагрева.

Предлагается новый индукционный метод выращивания гетероструктур, кристаллов и твердых растворов карбида кремния – широкозонного полупроводника с уникальными характеристиками (быстродействие, предельные токи и напряжения, частоты и температуры эксплуатации) для силовой электроники.

Карбид кремния характеризуют следующие свойства:

  1. Широкая запрещенная зона и высокие подвижности носителей тока.
  2. Химическая устойчивость и высокая теплопроводность.

Указанные свойства обеспечивают возможность большого увеличения температуры p-n-перехода без ухудшения характеристик.

Карбид кремния может применяться:

  • в условиях высоких температур;
  • при обычных температурах в приборах, отдающих большую мощность;
  • в приборах с большой плотностью тока.

Карбид кремния может использоваться в следующих приборах:

  1. в люминесцентных диодах – в красной, зеленой и голубой областях спектра
  2. в высокотемпературных диодах;
  3. в приборах, в которых используются основные носители тока;
  4. в туннельных диодах;
  5. в приборах с холодными катодами;
  6. в приборах, используемых в особых (жестких) условиях работы;

3. Стратегическая концепция

Ожидаемый результат:

  • работа полупроводниковых приборов при высоких (до 600_700°С) температурах (ширина запрещённой зоны для SiC составляет 2,4_3,3 эВ, для Si — 2,4 эВ;
  • высокая теплопроводность: 3_5 Вт/ (см град) для SiC по сравнению с1,5 Вт/(см град) для Si;
  • большие плотности рабочих токов (1000 А/см2). Высокая подвижность электронов (1000 см2/Vs для SiC по сравнению с 1400 см2/Vs для Si, где Vs — величина поверхностного потенциала) в сочетании с большими концентрациями носителей (на два порядка по сравнению с кремнием: 1,56·1016 по сравнению с 1,57·1014 см–3), а следовательно, и большая (на порядок) критическая напряжённость электрического поля (35·106 В/см для SiC по сравнению с 25·105 В/см) позволяют, в принципе, улучшить все характеристики приборов силовой электроники: быстродействие, предельные коммутируемые токи и напряжения, статические и динамические потери. Применение приборов силовой электроники на основе SiC и его твердых растворов позволит радикально уменьшить габариты и массу преобразовательного оборудования, увеличить надёжность работы за счет возможности работы на более высоких частотах преобразования, с более высокой температурой перехода и упрощённой системой охлаждения.

4. Состояние проекта

В период с 2008 по 2011 гг. спроектирована, изготовлена и апробирована опытная установка для индукционного метода плавления тугоплавких материалов, высокой стабильности поддержания температуры и разработана схема управления температурными режимами в камере роста кристаллов с обеспечением соответствующей градуировки температуры индукционного нагревателя. Рабочие температуры составляют от 2000 до 2700 Град.C. Важным моментом является возможность экспериментальной, программно-аппаратной настройки на достижение оптимальных параметров роста кристалла, регулируемых во время роста. Подготовлены заявки на новый индукционный способ плавления тугоплавких материалов и математическое обеспечение системы управления процессами выращивания подложек, гетероструктур, кристаллов карбида кремния и твердых растворов на его основе. В сроки один – два года будут получены опытные образцы соответствующей продукции.

Установка для индукционного плавления тугоплавких материалов (керамики SiC) с температурой плавления 2000-2500 ˚С

  1. графитовый тигель
  2. индукционная катушка
  3. общий вид установки
  4. разогрев тигеля
  5. извлечение тигеля из печи
  6. тигель с расплавом
  7. извлечение расплава
  8. охлажденный расплав

 

 

 

ПРОЕКТ №7. Очистка сточных вод напорной флотацией

Авторы: И.М.Першин, В.Г.Бабенко

1. Цель и актуальность проекта

Напорная флотация основана на законе открытом английским химиком Уильямом Генри в 1803 году. Этот закон относится в основном к малорастворимым газам в жидкостях в частности воздуха в вод и формулируется так: «Растворимость газов в жидкостях прямо пропорциональна давлению этих газов над жидкостями». В отношении растворимости воздуха в воде, т.е. растворимость увеличивается во столько раз, во сколько увеличивается давление воздуха над водой. Так, если давление при сатурации воздуха в воде повысить до 0,6 МПа, т.е. в 6 раз больше атмосферного давления, то во столько же раз увеличивается и растворимость воздуха в воде по сравнению с его растворимостью при его атмосферном давлении, т.е. 1,83 объемных процента до 10,98% при 20°С. Если такую сатурированную воздухом воду излить в открытую емкость, то давление снизится до атмосферного и вода окажется перенасыщена воздухом в 10 раз. Этот раствор весьма неустойчив и избыток воздуха самопроизвольно переходит из фазы раствора в воде в свободную газовую фазу. Этот переход осуществляется в форме мельчайших зародышей пузырьков, который увеличиваются за счет диффузии воздуха из пересыщенного раствора в объеме чистой воды возникают воздушные полости за счет разрыва довольно прочных связей молекул воды друг с другом. Например, как показал расчет, на это затрачивается около 4 джоулей энергии на возникновение воздушной полости объема 1 см3 (миллиметр). Но если в смеси сатурированной воды со сточной в водной фазе окажутся частички примеси, например капельки нефтепримесей с гидрофобной поверхностью, то зародышам пузырьков энергетически выгоднее образовываться на поверхности этих частиц. В этом варианте зародышам пузырьков не приходиться разрывать связи молекул воды друг с другом, а эти молекулы зародышам пузырьков песка сдвигают с поверхности капель, увеличиваясь в размере за счет диффузии воздуха из прилегающего раствора. Так образуется агрегат легче воды, который по воздействием Архимедовой силы всплывает на поверхность водной смеси. Образуя пенный слой. Этот пенный слой удаляют с поверхности скребками, а очищенная вода под слоем переливается в отстойную камеру, из данного выпуска которой самозаливом через сифон направляется в систему оборотного водоснабжения предприятия, или изливается в поверхностные водоемы под контролем санитарных служб. В связи с малыми размерами всплывающих агрегатов «частица-пузырек» скорость их всплыва оказывается очень малой, поэтому для ускорения их всплытия во флотационной камере создают поток жидкости в направлении всплытия этих агрегатов, т.е. в направлении снизу вверх.

На устройство очистки сточных вод напорной флотацией выдан действующий в настоящее время патент №87159 на полезную модель. Авторами данного запатентованного технического решения являются сотрудники СКФУ Першин И.М. и Бабенко В.Г.

ПРОЕКТ №8. Жидкий герметик для пневматических транспортных средств

Авторы: И.М.Першин, В.Г.Бабенко

1. Цель и актуальность проекта

При движении автомашин иногда возникает прокол шин острыми предметами. Если прокол возникает на увеличенной скорости, то нарушение управление автомобилем, который может привести к аварии. А при получении прокола в северных регионах, где морозы достигают минус 40-45°С, водитель вынуждает менять колесо с проколотой шиной на запасное колесо с проколотой шиной на запасное колесо при морозе и ветре. А если не окажется запасного колеса, водитель вынужден ожидать помощь в этих суровых условиях.

2. Научно-техническое описание

Разработанный нами жидкий герметик при его превентивном введении в шину в дозированном количестве растекается по внутренней рабочей поверхности шины тонким слоем толщиной 0,6-0,8 мм под действием гравитационного поля возникающего при вращении колеса. Герметик содержит жидкую вязкую фазу и твердую фазу, состоящую из небольшого количества крупной фракции с размером частиц не более 3 мм (это связано с величиной просвета штуцера шины, через который накачивает шину и вводят при удаленном золотнике герметик перед накачкой шины). В большом количестве содержится твердая фаза в форме мелкой фракции с микронным размером чешуйчатых частиц кремнезема «аэросил». Жидкая фаза герметика на основе водных растворов глицерина подбирается в таких концентрациях при которых ее замерзание происходит при морозах от минус 30°С до минус 46 °С в зависимости от регионов куда герметик поставляется. Работу герметика при возникновении прокола в шине можно представить следующим образом. При возникновении прокола под действием давления в шине герметик устремляется в прокол. Здесь в первую очередь застревают частицы крупной фракции твердой фазы. Эти крупные частицы образуют в отверстии подобие силовой «решетки», а в отверстиях этой «решетки» начинают застревать мелкие чешуйчатые частицы аэросила, которые обеспечивают вместе с вязкой жидкой герметизацию прокола. Реально процесс герметизации совершается за 1-1,5 с и существует длительное время (месяцы и годы), подсчитываясь герметиком при снижении герметичности. Данный герметик создан сотрудниками СКФУ Першином И.М. и Бабенко В.Г. Новизна герметика защищена патентом №2474600 на изобретение опубликованного 20.09.2012г. в бюллетене №26.

 

 

 

ПРОЕКТ №9. Источник автономного электропитания тягового электродвигателя и других цепей электромобиля

Авторы: В.И.Алтухов, Л.М.Осмоловский, А.В. Санкин, В.А.Трубицын

1. Цель и актуальность проекта

Источник автономного электропитания относится к автомобилестроению и может быть использовано в производстве электромобилей.

Известны аналоги предлагаемой модели источника автономного электропитания электромобилей [Электромобиль: техника и экономика / Под ред. В.А.Щетины. - Л.: Машиностроение, 1987.- 253 с.], в которых в его корпус устанавливается аккумуляторная батарея в собственном корпусе. Недостатком такой схемы является то, что добавление массы батареи к массе электромобиля требует упрочнения и увеличения массы самого электромобиля.

Известен источник электропитания тягового электродвигателя [Калмыков В.И. Источник автономного электропитания тягового электродвигателя. Патент РФ № 2060909 МПК B60L11/12, F02N11/06], в котором обшивка кузова используется в качестве одной из пластин конденсатора. Недостатком этого устройства является малая энергоемкость конденсатора и высокое напряжение, требуемое для обеспечения достаточной мощности, которое опасно для людей, находящихся внутри электромобиля или прикасающихся к его обшивке.

Наиболее близким прототипом к предполагаемому источнику автономного электропитания является источник [Калмыков В.И. Источник автономного электропитания тягового электродвигателя электромобиля. Патент РФ № 2291067 МПК G60L11/18], где обшивка корпуса изготовлена в форме сотовой конструкции, в каждой ячейке которой расположена батарея или блок батарей. Недостатком такого устройства является необходимость поперечной сотовой конструкции, которая создает дополнительную массу и снижает эффект уменьшения массы батареи.

Задачей предлагаемого устройства является значительное уменьшение массы и габаритов силового оборудования транспортного средства. В предлагаемой модели источника электропитания отдельные аккумуляторы батареи выполнены в виде тонких слоистых поверхностей, объединенных в кластеры (сегменты), повторяющие форму внутренней поверхности соответствующих частей обшивки. Техническим результатом является значительное уменьшение массы транспортного средства. Надежность предлагаемого решения технологически обеспечивается путем замены только одного вышедшего из строя кластера, что повышает эксплутационную ремонтопригодность электромобиля.

2. Научно-техническое описание

В предлагаемом устройстве пластины батареи 1 и 2 выполнены в виде повторяющих форму внутренней поверхности обшивки трехслойных листов, разделенных диэлектрической решеткой 3. В ячейках решетки находится раствор электролита 4. Внешние пористые слои листов 1 и 2 представляют собой анод и катод последовательно включенных аккумуляторов. Внутренний слой 5 весьма малой толщины из сплошного материала высокой электропроводности служит для обеспечения гальванической связи между этими аккумуляторами.

Крепление пакета может быть выполнено диэлектрическими заклепками или клейкой поверхностью диэлектрических решеток 3.

Источник автономного электропитания является необходимой составляющей производства электромобилей. В известных аналогах источника автономного электропитания аккумуляторная батарея устанавливается в транспортное средства отдельно в собственном корпусе. Однако, в этом случае происходит добавление массы батареи с корпусом к массе электромобиля. Известна также модель источника электропитания, в которой обшивка кузова используется в качестве одной из пластин конденсатора. Недостатком этого устройства является малая энергоемкость конденсатора и высокое напряжение. Известны еще модели, где обшивка корпуса изготовлена в форме сотовой конструкции, в каждой ячейке которой расположена батарея или блок батарей. Недостатком такого устройства является необходимость поперечной сотовой конструкции, которая снижает эффект относительного уменьшения массы батареи.

В предлагаемой модели источника электропитания отдельные аккумуляторы батареи выполнены в виде тонких слоистых поверхностей, объединенных в кластеры (сегменты), повторяющие форму внутренней поверхности соответствующих частей обшивки. В результате достигается общее уменьшение массы транспортного средства. В случае деформации корпуса транспортного средства надежность предлагаемого решения обеспечивается заменой только одного вышедшего из строя кластера, что повышает эксплутационную ремонтопригодность электромобиля.

 

 

 

ПРОЕКТ №10. Мобильный бюджетный ветрогенератор для туристических объектов

Авторы; А.В.Санкин, В.И.Алтухов

1. Цель и актуальность проекта

Цель ниокр: разработка и изготовление малых ветрогенераторов низкой стоимости, построенных по модульному принципу, с использованием стандартной механической и электрической компонентной базы.

Научная новизна: основными принципами, на которых планируется реализовать данный проект, являются:

  • модульность механических и электрических узлов и новые алгоритмы управления и мониторинга системы генератор–потребитель на основе дешевых современных микропроцессоров и силовых ключей.
  • Постоянная аккумуляция вырабатываемой энергии в тепловой и электрический аккумуляторы в необходимой пропорции.

Инновационность идеи заключается в возможности варьирования блоков системы, позволяющей широко изменять ее конфигурацию и габариты в зависимости от природных условий, необходимого количества и баланса (тепло и электричество) вырабатываемой энергии и соответственно стоимости. Применение проверенных и массово выпускаемых силовых узлов позволяет получить новые качества: гарантированную высокую надежность; безопасность эксплуатации; невысокую стоимость.

На данный момент, аналоги данного проекта на рынке ветрогенераторов отсутствуют.

2. Коммерциализуемость научно-технических результатов

Данный проект имеет высокий уровень коммерциализации, по ряду причин:

  • аналога данного генератора на рынке РФ не существует;
  • все схожие с данным генератором устройства имеют значительно более высокую стоимость ( в несколько раз);
  • данное устройство устойчиво к любым погодным условиям;
  • генератор построен по модульному принципу из уже имеющихся, широко доступных недорогих элементов;
  • устройство обеспечивает высокую эксплутационную безопасность, так как изначально обладает эффективным и надежным тормозным устройством;
  • в связи с развитием туристического кластера в СКФО (в том числе и зимой) данные установки будут гарантированно востребованы в качестве дополнительного источника эл. энергии для отопления помещений (мини-гостиницы, торговые точки и др.), освещения и питания электронной техники.

3. Ожидаемые результаты

В качестве готового продукта в конце НИОКР ожидается получить систему генерирования электроэнергии на базе ветрогенератора вертикального типа. Установка выполняется на базе широко распространенных узлов. Мощность одного модуля установки может выбираться в диапазоне от 300 до 3000 Вт. Данная установка может быть использована для отопления и освещения объектов туристического назначения как дополнительный источник. При этом возможна экономия энергии порядка 50 %. Для питания мобильной электроники и освещения возможна дополнительная установка аккумуляторных батарей и преобразователя на стандартное напряжение промышленной частоты. Примерная цена установки может быть в пределах от 10000 до 20000 рублей, что на порядок ниже промышленных продаваемых ветрогенераторов.

 

 

 

 

III РАЗДЕЛ. Новые технологии в строительстве

 

ПРОЕКТ №11. Прибор для определения прочности бетона методом отрыва

Авторы: С.И.Политов, Ю.Долгачев, Ю.Саркисов

1. Описание проекта и актуальность

Диагностика повреждений и восстановление эксплуатационных качеств конструкций является неотъемлемыми составляющими зданий и сооружений. Характерно, что большинство аварий происходит на эксплуатируемых объектах, которые в соответствии с действующими нормами должны были неоднократно обследоваться.

Целью данного проекта было создание дешевого портативного прибора, используемого в полевых и лабораторных условиях для определения прочности бетонных изделий.

2. Научно-техническое описание

Работа разрабатываемого нами портативного прибора основана на методе отрыва. Прибор позволяет определять прочность, как в образцах бетона, так и непосредственно в конструкции из бетона. Предусмотрено сохранение степени точности измерений, параметров отрыва, а также осуществлено облегчение внешних параметров и массы портативного прибора, что достигается путем использования отверстий малого диаметра (около 10 мм.

В разрабатываемом приборе в качестве силовой установки используем гидравлический домкрат, закрепленный на опорной площадке четырьмя болтами. К верхней части выдвижного поршня домкрата к нему прикреплена верхняя загрузочная площадка, соединенная с нижней загрузочной площадкой стержнем передачи нагрузки.)

В бетонном теле высверливают шпур глубиной 55 мм, и диаметром, соответствующим диаметру анкера (8 мм), в который вставляют анкерный болт, погруженный вплоть до шестигранной натяжной гайки. Затем, производят фиксацию анкерного болта, в теле бетона путем затягивания натяжной гайки которая, уширяясь (в нижней части) разрезанной трубке – оболочке, осуществляет анкеровку болта в зашпуренном участке.

Головку анкерного болта вставляют в захватное приспособление и через шарнирное соединение, и домкрат производят вертикальную нагрузку вверх. Нагрузку увеличиваем до момента отрыва бетонного конуса из тела бетонного блока. В проведенных исследованиях анкер при повышении давления вертикально перемещается на 12…15 мм, момент отрыва произошел при давлении 19,0-21,2 МПа (фото. 5), после чего давление падает на 4…5 МПа и происходит отрывание.

3. Ожидаемые результаты (экономические параметры)

Были проведены теоретические исследования, создано научно-теоретическое обоснование применения в исследовании зданий и строительных изделий портативного прибора для определения прочности строительных материалов и сооружений.

  • низкая стоимость (в 5 раз дешевле прототипа);
  • портативность (масса около 9кг);

 

 

 

ПРОЕКТ №12. Проект компактной разборной мини-гостиницы удаленного доступа для туристского кластера СКФО

Авторы: А.В.Санкин, Л.М.Осмоловский

1. Цель и актуальность проекта

Автономная, мобильная мини-гостиница на (5+5) мест представляет собой жилой модуль, быстрособираемый из отдельных крупных панелей заводского изготовления с полной внутренней отделкой и встроенной мебелью. Гостиница может применяться круглогодично на туристических и горнолыжных курортах СКФО.

2. Научно-техническое описание

Составными частями несущей конструкции являются однотипные крупные штампованные по новой технологии панели.

Формы внешней части способствуют энергосбережению

Применяются новые современные теплоизолирующие материалы.

Сборка модуля осуществляется четырьмя монтажниками за один рабочий день.

Габаритные размеры частей позволяют осуществлять перевозку автотранспортом.

Обогрев и электроснабжение модуля обеспечиваются в основном за счет ветрогенератора мощностью 5-10 квт, построенного по новой силовой схеме из стандартных компонентов, удешевляющей его стоимость до 20-30 тыс. руб.

Дополнительное применение солнечных батарей из фотопанелей на гибкой основе, покрывающих поверхность модуля позволит аккумулировать энергию солнца в форме тепловой энергии нагретой воды (емкость бака 200-300 л.) с постоянным нагревом. Общая поверхность фотопанелей 50-60 кв.м.

Устройство модуля не требует массивного фундамента и монтируется на трубчатом каркасе, что удешевляет монтаж и значительно снижает экономические риски возведения гостиницы в выбранном месте.

Мини-гостиницы могут монтироваться как отдельно, так и кластерно, по мере необходимости.

3. Ожидаемые результаты

Срок окупаемости проекта 1,5 года.

Проект обеспечивает экологическую чистоту, обеспечивает высокую безопасность проживания и достаточный уровень комфортности.

Внешний вид модуля показан на рисунке.

Примерный внешний вид одного модуля мини-гостиницы.

 

 

 

ПРОЕКТ №13. Разработка концепта малоэтажного строительства энергоэффективных домов из соломы с применением полимер-древесных композитных материалов

Авторы: А.В.Романова, И.А.Вишняков

1. Описание проекта и актуальность

Начало ХХΙ в. и последующий период, по-нашему мнению, должны быть связаны с внедрением принципиально новой идеологии построения жилища, базирующейся на экологических принципах. Как нам представляется, кардинально изменится градостроительная концепция организации поселений: постепенно от модернизации индустриального города и многоэтажного жилища в обществе произойдёт решительный поворот к экологически построенному малоэтажному индивидуальному жилому дому усадебного типа и формированию экопоселений. Создание проектов экодомов – одна из важнейших задач в научно-творческой деятельности по реализации перспективного направления жилищного строительства на Юге России. Экологическое жилище, должно быть доступно широким слоям городского и сельского населения, которые будут способствовать приумножению природных ресурсов и оздоровлению окружающей среды. Экопоселения наполнят конкретным содержанием наше общее стремление сохранить ландшафтную рекреационную зону Юга России.

Предлагаемый проект, частное домовладение – не единственно возможное использование технологии и материалов. Данный проект является одной из вариаций реализации имеющихся возможностей. Модификаций относительно общего формообразования и распределения внутреннего пространства может быть бесконечное количество.

Могут рассматриваться проекты как отдельных самостоятельных зданий по типу представленного в проекте, так и комплексы, ансамбли и системы построек, включая общественные и хоз. постройки. Так же данная вариативность форм и конструкций в совокупности с показаниями к закладке фундамента, а именно меньшему вмешательству в поверхность земли по сравнению с другими способами современного строительства, позволяет располагать постройки на различных ландшафтных поверхностях: от ровных поверхностей до сложных холмистых и горных ландшафтов.

2. Научно-техническое описание

Мировой опыт строительства энергоэффективных домов велик, эффективность во всех отношениях доказана, но до сих пор это не используется повсеместно. Предложение использовать для каркаса материал из отходов может привлечь государство и застройщиков. По данным технологиям строятся жилые дома, сельскохозяйственные помещения (ангары, склады и т. д.), некоторые постройки социального назначения (школы, детские сады). Любое малоэтажное строительство по такой технологии будет эффективным. Принципиальное преимущество разработанного ПДК материала перед аналогами в его прочностных и износостойких характеристиках. А преимущество в строительстве - использование нового, прочного и дешевого каркаса из отходов. Кроме того, рынок предлагает либо дешевое жилье, но стандартного котеджного образца, либо эффектные и нестандартные архитектурные решения, воплощение которых очень дорого

Основу несущей конструкции являет собой полимер-древесный композитный материал (ПДК). Касательно данного этапа, возможно проектирование форм, состоящих из модулей. Таким образом, модули можно будет отливать заранее в промышленных масштабах. Площадь сечения детали «скелета» зависит в каждом конкретном случае от особенностей архитектурной констркуции. Фермы из данного материала образуют форму будущей постройки в два яруса: внутренний и внешний. Как раз между ними и закладываются блоки пресованной соломы. Сама закладка блоков в подобную форму не представляет сложности – блоки легко формируются обычной бензопилой.Далее изнутри и снаружи следует слой утеплителя – эковаты, о которой подробно изложено в описаниях материалов. Таким образом, стены получают дополнительное утепление, не препятствующее естественной инсоляции – материал натурален и экологичен. Готовая конструкция покрывается слоем штукатурки по сетке толщиной 75 мм. После чего стены покрываются раствором извести и водоотталкивающей пропиткой.

Используемые материалы и технологии при строительстве уже несут в себе заранее энерговыгодные показатели, т. е. построенный таким способом дом даже без оснащения дополнительными специальными системами уже сам по себе энергоэффективен. Накапливает, сохраняет и аккумулирует тепло, не препятствуя одновременно процессам инсоляции.

Данный проект является концепцией строительства и формообразования, поэтому для данных систем предусмотрено их только возможное устройство. По пожеланию конкретного заказчика возможна установка полного комплекса: суточных и долгосрочных аккумуляторов тепла и электроэнергии, рекуператора тепла вентиляции, традиционных тепло- и электрогенераторов, систем очистки и рекуперации воды, устройств переработки твёрдых органических отходов, буферные зоны и подсобные сооружения (теплица, погреб, ледник и т.д.)..

3. Ожидаемые результаты (экономические параметры

В свете событий ушедшего, 2010, года в нашем государстве – массовых лесных пожарах, охвативших по состоянию на 7 августа более чем 500 тысяч га площади Российской Федерации, и уничтоживших более 1200 домов. В результате чего тысячи граждан нашего государства остались без жилья. Быстрая по времени и дешевая по материальным затратам жилая застройка – решение и для подобных чрезвычайных ситуаций государственного масштаба.

Именно экологичное, экономичное малоэтажное строительство с большими возможностями формообразования имеет следующие преимущества перед конкурентами:

  • доступно и экономично Стоимость квадратного метра соломенного дома на 30-40% меньше, чем у кирпичных и деревянных домов (сам соломенный блок стоит примерно в 1000 раз дешевле кирпича). А затраты на отопление - в 3-5 раз ниже. Вложения в строительство полностью окупаются через 8-10 лет за счет экономии энергоресурсов;
  • экологично Солома – возобновляемый ресурс. Вовлечение в строительство местных возобновляемых ресурсов укрепляет энергетическую безопасность страны. Заменяя соломой энергоемкие материалы мы ограничиваем потребление энергии и тем самым снижаем выбросы парниковых газов в атмосферу. В доме из соломенных блоков образуется благоприятный для жизни человека микроклимат. В нем тепло зимой и прохладно летом.

А заменяя каркас из древесного массива полимер-древесным композитным материалом еще больше повышаем и экономические, и экологические показатели.

Быстро Строится дом из соломенных блоков всего за один сезон, а процесс строительства требует гораздо меньших трудозатрат.

Реализация проекта позволит придать селам и деревням новый облик. Крупные города мира стремительно меняются, обрастают архитектурными постройками в духе нового времени. В селах деревнях концептуально-стилевой облик домов не только не меняется столетиями, но и строящиеся новые дома, даже с использованием новых материалов, не сильно отличаются от рядом стоящих ветхих. Желание жилья с минимальными материальными затратами приводит к таким результатам. Массовое использование концепции предлагаемого строительства позволит и пригородам, и селам приобрести новый облик.

Эффективность данного проекта и технологии строительства в целом перспективна, а эффективность доказана. Были проведены исследования по определению теплотехнических критериев для домов с низким энергопотреблением в условиях Южно-Российского региона. Дом с низким энергопотреблением в условиях Юга России должен иметь: во-первых, сопротивление теплопередаче не менее требуемого по нормам; во-вторых, удельное потребление тепловой энергии в пределах 30-70 кВтч/м2.

Таким образом, в результате выполнения исследований регионального жилища получены:

  1. научно обоснованные рекомендации по проектированию жилища в городах Юга России с учётом социальных потребностей, традиций домостроения, градостроительных и природно-климатических условий;
  2. выявлен ход исторической эволюции форм регионального жилища и определены перспективные тенденции развития архитектуры городского жилища;
  3. осуществлено научно-методическое обоснование и экспериментальное проектирование новых и перспективных типов жилища – доступного, арендного, социального, энергоэкономичного;
  4. поставлена задача поиска новых форм загородного жилища как перспективной формы среды обитания человека в урбанизированном мире. Использование результатов НИР в учебном процессе и практике строительства позволит активно формировать современную жилищную культуру Южно-Российского региона.

 

 

 

ПРОЕКТ №14. Производство древесно-полимерных композитных материалов

Авторы: И.А.Вишняков

1. Цель проекта:

  • улучшить экологическую обстановку;
  • увеличить занятость населения;
  • внести вклад в развитие малого и среднего бизнеса;
  • улучшить положение с ресурсосбережением;
  • увеличить поступление налогов в бюджеты различных уровней;
  • решить проблему утилизации промышленных и бытовых отходов.

2. Актуальность проекта

Древесно-полимерные композиты (далее - ДПК) являются новым уникальным материалом, изделия из которого станут хорошей альтернативой для аналогичных изделий из дерева, бетона, металла. Изделия из ДПК не намокают, не впитывают влагу, не гниют, не подвержены воздействию насекомых, в диапазоне температур от -50 до +50 градусов Цельсия не изменяют габаритных размеров, на открытом воздухе могут эксплуатироваться практически неограниченное время. Экологически безвредны.

3. Научно-техническое описание

Производство изделий из ДПК предполагает выпуск широкого ассортимента изделий для различных отраслей народного хозяйства, в частности:

  1. Строительные элементы:
    стеновые панели, балюстрады, канализационные трубы половые доски и т.д.
  2. Конструкционные элементы:
    пирсы, тротуары, морские сваи и переборки, перила, перила и т.д.
  3. Промышленно-потребительские элементы:
    парковые скамьи, столы, емкости, поддоны, мебель и ее элементы и т.д.
  4. Машиностроительные элементы:
    железнодорожные детали, полы грузовых машин и т.д.

Изделия из ДПК обладают следующими характеристиками:

  • Плотность: от 1 до 1,4 кг/дм3
  • Относительное удлинение: 0,5%
  • Сопротивление пи растяжении, сжатии: от 15 до 50 МПА
  • Сопротивление при изгибе: от 25 до 60 МПА

4. Ожидаемые результаты (экономические параметры)

ДПК является уникальным продуктом, изготовленным из переработанных пластмассовых и древесных отходов, который не только обеспечивает способ утилизации этих отходов, но также предлагает новый материал на потребительский рынок.

По имеющейся информации себестоимость 1 кг изделий из ДПК в Канаде и США составляет 0,6-0,65 долларов, цена реализации – от 1,2 до 3 долларов за 1 кг. Принимая во внимание, что стоимость рабочей силы в России ниже, чем в США и Канаде, есть основание полагать, что себестоимость 1 кг изделий из ДПК на планируемом производстве будет не выше 0,55 долларов. Если предположить , что цена реализации будет находиться на уровне 0,9 -1,0 долл. за 1 кг, то годовой доход при выпуске 25 тыс. тонн продукции из ДПК составит 24 млн.долл. При рентабельности в 10%, затраты на освоение производства, составляющие 150 млн. руб. окупятся за 2,5 года.

Потребная производственная площадь1500 кв. м

Стоимость инсталляции комплекта технологического оборудования 125 млн. руб.

Стоимость строительства цехов (здания), проектных и строительно-монтажных работ 25 млн. руб.

Годовая производственная мощность 25 000 тонн

5. Интегральные показатели

Ставка дисконтирования 11%
Период окупаемости 30 мес.
Дисконтированный период окупаемости 36 мес.
Средняя норма рентабельности 53,57%
Чистый приведенный доход 10 326 105 руб.
Индекс прибыльности 3,26
Внутренняя норма рентабельности 100,6%
Модифицированная внутренняя норма рентабельности 24,65%
Длительность 12 мес.

Эти изделия деталей и конструкции открывают новое направление в архитектуре и строительстве.

 

 

 

ПРОЕКТ №15. Разработка методики определения активизации селевых потоков в сейсмоопасных регионах

Авторы: С.И.Политов, Е.А.Баркова, С.И.Экба

1. Актуальность и краткое описание проекта

Активизация природных и техногенных катастроф со второй половины XX века отмечалась во всех странах мира. Одним из главных типов катастроф в горных районах были и остаются селевые потоки. Несмотря на высокий уровень технологического развития современного общества, до настоящего времени не разработаны эффективные методы их предотвращения.

В горных и предгорных районах ущерб от селевых потоков весьма значителен. Грязекаменные потоки, спускающиеся с верховьев в долину, где располагаются промышленные объекты, населенные пункты, проложены автодороги и системы коммуникаций, приводят к жертвам среди населения, гибели скота, разрушению строений и сооружений, затруднению транспортного сообщения и т.д.

На основании статистических исследований специалистов в области селей была составлена таблица схода селевых потоков в ретроспективе (глубина исследований около 40 лет). На представленный в виде графика световой календарь схода селевых потоков был наложен лунный календарь, на основании анализа исследований было выявлено, что селевые потоки в период перехода полнолуния в новолуние активизируются в 3 раза (на 300%).

2. Какую проблему решает проект

Заблаговременно предсказать повышенную вероятность схода селевых потоков в селеопасных регионах, что имеет огромное значение для строителей, геологов, альпинистов, служб МЧС.

3. Главные преимущества и отличия

  • экономичность;
  • общедоступность.

4. Предполагаемый целевой рынок и потенциальные потребители

Для служб МЧС, строителей, геологов, альпинистов и т.д.

В завершении проект будет представлять собой карту селеопасных участков в исследуемом регионе с указанием наиболее вероятных дат схода селевых потоков.

 

 

 

ПРОЕКТ №16. Санаторно-курортный астрономо-астрологический комплекс бальнеологической и нетрадиционной медицины» (суперэкологичный полис)

Авторы: С.И.Политов, Е.А.Баркова, Е.Н.Собко

1. Актуальность и краткое описание проекта

Проект предусматривает создание современного всесезонного многофункционального санаторно-курортного комплекса, основанного на принципах экологической архитектуры и развивающихся направлениях астрологии и альтернативной медицины.

В основе архитектурной концепции комплекса лежит пояс зодиакальных созвездий: подобно зодиакальному кругу, состоящему из двенадцати созвездий, СКААКБиНМ состоит из двенадцати санаториев, расположение которых в плане является «зеркальным отображением» звездного небосвода, а объемно-планировочное решение представляет собой символ соответствующего Знака Зодиака.

Лечебно-оздоровительная концепция комплекса, основанная на синтезе астрологии, традиционной и альтернативной медицины, позволит активизировать ресурсы, заложенные природой в каждом из нас.

2. Какую проблему решает проект

Забота о здоровье является одной из важнейших государственных задач. Для каждого человека, да и для всего общества, нет большей ценности, чем здоровье. Охрана и укрепление здоровья людей - дело первостепенной важности. Именно на эту цель ориентирован проект СКААКБиНМ, объединяющий в себе оригинальный архитектурный проект и нетрадиционную лечебно-оздоровительную концепцию.

3. Главные преимущества и отличия

Оригинальная архитектурная концепция;

Нетрадиционная лечебно-оздоровительная концепция;

Экологическая направленность проекта.

  1. Максимально корректное внедрение объектов СКААКБиНМ в окружающий ландшафт.
  2. Максимально возможное сохранение естественного ландшафта на территории комплекса, с приданием ему художественной и эстетической выразительности.
  3. Перемещение по территории комплекса на «зеленом» транспорте - безвредном для окружающей среды (гужевые повозки, велосипеды, электромобили).
  4. Воссоздание ландшафта, путем устройства на плоских эксплуатируемых кровлях зданий комплекса рекреационных зон «Сады на крыше».
  5. Использование новых экологически чистых способов энергоснабжения за счет энергии Солнца и Земли.

Применение экологически чистых строительных материалов и технологий.

4. Предполагаемый целевой рынок и потенциальные потребители

Клиенты санаторно-курортного лечения.

 

 

 

 

IV РАЗДЕЛ. Инновационные пищевые технологии

 

ПРОЕКТ №17. Разработка технологии производства и оценка потребительских свойств холодных соусов повышенной биологической ценности

Авторы: Е.Г.Евлагина, Т.В.Калашнова

1. Цель и актуальность проекта

Майонез – один из перспективных продуктов питания, который используется как приправа к различным блюдам для повышения их питательности и облагораживания вкуса, а также как самостоятельный продукт. Майонез самый популярный соус в России.

В связи с падением спроса на высококалорийную продукцию, новым направлением в производстве майонезов является разработка низкокалорийной продукции путем введения добавок полезных для здоровья человека.

В разные времена отечественная промышленность выпускала до 20 наименований различных майонезов: с добавками укропного масла, экстрактов петрушки, укропа и сельдерея, тмина, чеснока, кориандра, орехов, перца, томатной пасты.

Проводимые в последнее время исследования и анализ новых майонезных продуктов показывают, что разработчики новых рецептур, стремятся не только разнообразить ассортимент выпускаемой продукции, но и сделать ее полезной для здоровья в соответствии с изменяющимся представлением о влиянии потребляемых продуктов питания на жизнедеятельность человека.

Исследования свидетельствуют о постоянном росте производства и потребления продуктов пониженной энергетической и повышенной биологической ценности.

Важной проблемой в производстве майонезов повышенной биологической ценности является замена в рецептурах яичного порошка – основного эмульгирующего и структурирующего компонента майонезных эмульсий. Яичный порошок представляет собой продукт высокой пищевой ценности, который содержит до 2% холестерина, что делает его нежелательным для употребления больным атеросклерозом, гипертонией, ожирением, а также людьми пожилого возраста.

Следует отметить, что в ассортименте майонезной продукции практически отсутствуют десертные майонезы, содержащие натуральное сырье, обладающие повышенной биологической ценностью и не содержащие консервантов.

2. Научно-техническое описание

В лаборатории кафедры «Товароведения и экспертизы товаров» были разработаны новые виды десертных майонезов повышенной биологической ценности с использованием продуктов переработки сои и ягодного пюре (облепихового, калинового, смородинового и др.).

В питании человека белок, в том числе его аминокислотный состав, играет важнейшую роль. В тоже время в майонезах, приготовленных по традиционной рецептуре, наблюдается дефицит белка и незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, метионина и треонина). Этот недостаток компенсируется с введением в рецептуру продуктов переработки сои.

При разработке новых рецептур майонезов в качестве эмульгаторов были использованы сухое обезжиренное соевое молоко и пектиновые вещества, содержащиеся в ягодном пюре. Это дало возможность получить не только стабильную эмульсию, но и обогатить майонезы витаминами, минеральными веществами, а также биологически активными веществами.

В новых рецептурах отсутствуют яйцо (яичные желтки или яичный порошок), уксус, уменьшена закладка растительного масла (использовано масло соевое рафинированное дезодорированное) без ухудшения технологических характеристик майонезов.

Преимущества использования сои и ягодного пюре в рецептурах десертных майонезов повышенной биологической ценности следующие:

  • использование дикорастущих ягод в производстве пищевой продукции;
  • создание нового спектра вкусовых ощущений в холодных соусах (майонезах);
  • существенно снижена энергетическая ценность майонезов и это позволяет отнести их к низкокалорийным;
  • расширение ассортимента низкокалорийных диетических майонезов;
  • возможность внедрения безотходных технологий за счет использования семян и мезги при получении ягодных пюре;
  • возможность замены уксусной кислоты на ягодное пюре, имеющих высокую кислотность и уникальной набор органических кислот, что придаст новым майонезам лечебно-профилактические свойства и обеспечит их мягкий, нежный вкус;
  • достаточно высокое содержание витаминов-антиоксидантов – витамина С и β-каротина, что не только повысит биологическую ценность майонезов, но и положительно повлияет на увеличение сроков их хранения;
  • учитывая, что пектины, содержащиеся в ягодном пюре, являются хорошими эмульгаторами и стабилизаторами консистенции майонезов, возможна замена яичного порошка (традиционного эмульгатора и стабилизатора), что сделает майонезы диетическим продуктом, не содержащим холестерина. Также пектиновые вещества обладают способностью сорбировать токсические вещества, соли тяжелых металлов, радионуклиды;
  • обеспечена высокая стабильность майонезов за счет использования пектиновых веществ и сухого обезжиренного молока;
  • введение в рецептуру майонезов ягодных пюре и пюре из отварной сои увеличивает содержание минеральных веществ;
  • отсутствуют искусственные консерванты и красители.

Все перечисленные выше факторы позволяют отнести майонезы повышенной биологической ценности к продуктам диетической направленности.

3. Ожидаемые результаты

Российский рынок соусов динамично развивается и растет по всем направлениям, что связано с расширением потребительских предпочтений и возрастающей популярностью этого продукта.

В связи с этим можно утверждать, что организация разработки новых функциональных соусов (майонезов) на основе продуктов переработки сои и ягодного пюре может иметь существенный экономический эффект, будет обеспечен рынок сбыта как через розничную торговую сеть, так и через санаторно-курортные учреждения.

 

 

 

ПРОЕКТ №18. Разработка установки фотореактора сплошного действия для деструкции гербицидов и пестицидов в соках

Авторы: В.Н.Оробинская, М.Ф.Маршалкин

1. Цель и актуальность проекта

Существует проблема деструкции термоустойчивых компонентов, используемых при обработке сельскохозяйственных культур, основными из которых являются пестициды, гербициды и диоксины. Многие из пестицидов остаются в коже и мякоти плодов, мигрируя из сырья в сок, что может привести к превышению ПДК согласно ГОСТ 30710 – 2001 и представляет опасность для человеческого здоровья.

Есть предпосылки для решения данной проблемы в частности известно, что УФ-облучение нашло широкое применение в процессах обеззараживания воды, как альтернатива гидрохлорированию (гидрохлорирование проводит к образованию хлорорганических веществ, которые могут быть токсичными). Также есть данные о том, что при ультрафиолетовом излучении удаляется около 99% различных штаммов колибактерий, некоторые штаммы стрептококков и гетеротрофные бактерии и подвергаются деструкции пестициды, гербициды, поверхностно-активные вещества и др. Следовательно, теоретически возможно использовать данную технологию для деструкции пестидов во фруктовых соках.

Задача изобретения: при помощи УФ-облучения снизить содержание фосфорорганических пестицидов и повысить качество и безопасность фруктовых соков.

2. Научно-техническаое описание

Цель НИОКР- сущность изобретения в том, что под действием импульсного УФ-облучения сплошного спектра с длительностью импульса 10-6 - 10-3 с, при помощи сконструированного плоского фотореактора, снижается содержание фосфорорганических пестицидов во фруктовых соках.

Анализ отечественной и зарубежной литературы, патентный поиск, показал перспективность и целесообразность проведения исследований в данном направлении.

Инновационность идеи заключается в разработке инновационного метода и аппаратуры, позволяющей значительно снизить количество фосфорорганических соединений в осветленных соках из растительного сырья за счет их фотохимической деструкции.

3. Ожидаемые результаты

Свежие соки - популярные напитки в мировом рынке. Они восприняты как полезные, питательные, действующие на протяжении всего дня напитки. Разработать, метод обработки, позволяющих сохранить физические, химические свойства, и пищевую ценность; возможность увеличить срок годности.

Разработанная авторами экспериментальная установка может быть в дальнейшем использована на консервных заводах, а также коммерческих малых предприятиях, специализирующихся в области производства извлечений из растительного сырья для пищевой и кондитерской промышленности.

Главное препятствие реализации проекта заключается в нетрадиционности предлагаемого подхода к решению основных задач. Подход требует ломки существующих стереотипов, отказа от традиционной трактовки основных понятий. Положение усугубляется тем, что решение предлагают новые компании, не раскрученные на рынке.

 

 

 

ПРОЕКТ №19. Электроразрядная обработка, как альтернатива термической обработке растительного сырья

Авторы: В.Н.Оробинская, В.Т.Казуб, Д.А.Коновалов

1. Цель и актуальность проекта

Современное производство биологически активных компонентов для химической, фармацевтической, биотехнологической, косметической, пищевой промышленностей основано на использовании высокотемпературных технологий и/или добавлении разнообразных химических веществ катализаторов, большинство из которых являются ксенобиотиками. Использование этих технологий приводит к значительной потере биологически активных компонентов, а также образованию целого спектра соединений, которые принято называть артефактами.

Объектом исследования является процесс электроразрядной обработки и предобработки различных видов растительного сырья для выделения биологически активных соединений (БАС).

В связи с этим разработка ресурсосберегающего, экологически чистого способа обработки различных видов органического сырья с применением электрического разряда как интенсифицирующего фактора является актуальной задачей, как в научном, так и в практическом плане.

2. Научно-техническое описание

Современные тенденции в этих отраслях промышленности направлены на разработку новых нетермических процессов, которые позволяют в максимальной степени сохранить нативный характер целевых веществ, экстрагируемых из органического сырья. В последние годы в ряду подобных технологий, выделяется способ электроразрядной обработки (ЭРО) органического сырья (ОС), который обеспечивает высокую степень извлечения биологически активных соединений, позволяет сократить длительность процесса обработки, управлять текстурными характеристиками извлечений, увеличивать сроки хранения извлеченных компонентов. Кроме того, способ ЭРО позволяет сохранить потребительски значимые характеристики выделяемых продуктов и является альтернативой термическим и каталитическим процессам химико-технологических производств. Причем в процессе ЭРО обеспечивается минимизация отходов и ресурсосбережение растительного сырья.

3. Ожидаемые результаты

Экономическая эффективность производства достигается за счет того, что:

  1. предложенный нами метод позволяет уменьшить время процесса экстрагирование с 3-х суток до 1,5 часов;
  2. увеличивает выход антоцианов в 1,5 раза и снижает количество балластных веществ, что способствует удешевлению полученных БАС.
  3. снижает производственные затраты на электроэнергию, воду, и др.
  4. универсальность экстрактора дает возможность быстрого перехода на другой тип сырья.

Главное препятствие реализации проекта заключается в нетрадиционности предлагаемого подхода к решению основных задач. Подход требует ломки существующих стереотипов, отказа от традиционной трактовки основных понятий. Положение усугубляется тем, что решение предлагают новые компании, не раскрученные на рынке.

 

 

 

ПРОЕКТ №20. Разработка серии продуктов питания для повышения физической работоспособности

Авторы: Я.И.Биляч, В.А.Компанцев, Е.В.Компанцева

1. Цель и актуальность проекта

Инновация относиться к спортивной медицине и может быть использована как альтернатива допинговым средствам, при этом полностью лишена побочных эффектов им свойственных.

Проблема повышения физической работоспособности и ускорения протекания восстановительных процессов после физических нагрузок всегда представляла большой интерес для медицинской науки.

В последние годы эта проблема не только не разрешается, но и усугубляется в связи с изменением характера человеческого труда, распространением психоэмоциональных стрессов; вредными воздействиями окружающей среды и интенсификацией производственной деятельности. Это в первую очередь касается лиц, занятых в тех сферах деятельности, где физическая работоспособность является неотъемлемым условием выполнения поставленных задач.

В связи с этим в фармацевтической и медицинской науке во многих странах продолжаются поиски способов и средств, позволяющих обеспечить высокий уровень физической работоспособности и здоровья в современных условиях жизни. В настоящее время наряду с физическими и медицинскими процедурами для этой цели разрабатываются и внедряются в практику лекарственные средства и биологически активные добавки. Однако многие из них не могут найти широкого применения из-за того, что большинство из них относятся к так называемым "допингам" и запрещены к применению, так как обладают выраженными побочными эффектами. Кроме того, большинство из этих препаратов разработаны за рубежом и не находят применения в нашей стране.

В то же время существует возможность создания средств, которые позволяют добиться нужного эффекта и не относятся к "допингу". Такие возможности открывают создание комбинированного средства, содержащего нетоксичные, безвредные, некумулирующие вещества, с достаточно мягким действием, без каких-либо опасностей развития привыкания, и особенно пристрастия.

Есть предположение, что сочетание определенных компонентов проявит синергизм, благодаря которому возможно достижение необходимого эффекта – повышения физической работоспособности (Р.Д. Сейфулла, 2000). Разработка отечественного комбинированного лекарственного средства для повышения работоспособности позволит в определенной степени решить многие задачи по профилактике и лечению заболеваний, вызванных физическими перегрузками в труде и спорте.

2. Научно-техническое описание

Основной целью является создание средства на основе фитоэкдизонов и производных оротовой кислоты, для повышения физической работоспособности и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата.

В основе разработки результат научно-обоснованного выбора оптимального состава, технологии, исследований объединения нескольких известных компонентов так, чтобы они усиливали влияние друг друга. Всё это даёт новые возможности по эффективному увеличению работоспособности, за счет ряда положительных новых качеств предлагаемого средства, которые ранее достигались высокой ценой, сложными техническими решениями.

3. Ожидаемые результаты

Предлагаемое средство имеет преимущества перед известными аналогами тем, что помимо повышения физической работоспособности и тонуса организма, за счет сбалансированного научно-обоснованного сочетания всего четырех компонентов, обладает и хондропротективным действием. Состав подобран, так что обеспечивает синергетическое действие на фармакологическую активность каждого компонента, что ведет к увеличению фармакологической активности.

Одним из преимуществ нашей разработки является использование, только отечественного высококачественного сырья и субстанций, производимых хорошо зарекомендовавших себя на рынке производителей и поставщиков.

Предлагаемая нами форма - дозированный гранулят позволяет решить сразу несколько проблем:

  1. Существенное удешевление производства за счет уменьшения количества технологических операций, что в свою очередь требует применения меньшего количества технологического оборудования, чем при производстве таблеток и капсул.
  2. Существенное удешевления себестоимости продукции за счет придания компактности, так как это сокращает расходы при транспортировке и хранении.
  3. Сокращение расходов производства за счет исключения из состава прописи консервантов и стабилизаторов.
  4. Предлагаемая форма и её технология позволяют существенно сократить издержки.

Высокий спрос на данный товар, и широкий круг потребителей могут являться интересными для потенциальных инвесторов, продукция конкурентноспособна по цене и качеству, а гибкая система распространения и производства позволит быстро реагировать на изменения на рынке товаров и услуг, производство не требует спецоборудования и соответственно больших затрат, что позволяет быстро набирать объемы выпуска продукции и соответственно снижать цены на готовую продукцию.

 

 

 

ПРОЕКТ №21. Разработка технологии, рецептуры и оценка потребительских свойств фруктово-ягодных муссов на кисломолочной основе

Авторы: Т.В.Калашнова, И.А.Беляева

1. Цель и актуальность проекта

Наличие в сфере потребления продуктов диабетического назначения недостаточно для удовлетворения спроса населения. Диетические продукты в России производятся в небольшом объеме и не удовлетворяют всех потребностей больных сахарным диабетом, а импортная продукция имеет высокие цены.

Создание и разработка инновационных продуктов питания для больных сахарным диабетом, а также повышение их пищевой ценности позволит пополнить отечественный рынок продовольственными товарами специального назначения.

Анализ рациона питания современного человека показывает, что он не соответствует требованиям нутрициологии из-за перегруженности углеводами, недостатка белков, витаминов, макро- и микроэлементов. В таких условиях большое значение приобретает сбалансированное полноценное питание, которое определяет здоровье и работоспособность населения страны. Роль диетотерапии особенно актуальна при сахарном диабете второго типа.

В настоящее время весьма актуальна проблема создания молочных продуктов, не только удовлетворяющих любой вкус потребителей, но и обладающих лечебно-профилактическим действием.

2. Научно-техническое описание

В лаборатории кафедры ТЭТ ПГТУ были разработаны новые продукты - фруктово-ягодные муссы на кисломолочной основе, отвечающие по всем показателям требованиям диеты при сахарном диабете. Разработка рецептуры муссов основывается на использовании продуктов переработки фруктово-ягодного сырья и кисломолочных напитков с добавлением сахарозаменителя – фруктозы. Разработка инновационной рецептуры муссов включает в себя полную замену такого компонента, как вода, на свежеотжатые фруктово-ягодные соки земляники, клюквы, брусники и кисломолочные напитки, благодаря чему муссы приобретают новый вкус, обогащаются витаминами и минеральными веществами.

Благодаря высокому содержанию флавоноидов (кверцетин, кемферол, мирицетин, рутин, гесперитин, антоцианидин, дельфинидин, мальвинидин) предлагаемые компоненты обладает следующими полезными свойствами:

  • сохраняет молодость кожи и препятствует ее старению;
  • способствует улучшению памяти и усилению интеллектуальных способностей;
  • препятствуют повышению артериального давления;
  • предотвращает повышение сахара в крови.

Благодаря высокому содержанию органических веществ (танин, катехин, арбутин, хинная кислота, бензойная кислота, олеоноловая и урсоловая кислота, яблочная и лимонная кислота) обладает следующими полезными свойствами:

  • помогает бороться с вирусом гриппа и простудными заболеваниями;
  • препятствует развитию кишечной палочки, золотистого стафилококка;
  • помогает в борьбе с бактериальными инфекциями десен и вредными кишечными бактериями;
  • обладает жаропонижающим действием;
  • помогает при сильной усталости.

Другими полезными для пищеварения компонентами мусса мы взяли кисломолочные напитки (кефир, ацидофилин и айран), являющиеся источником полезных молочнокислых бактерий, улучшающих микрофлору кишечника.

По рецептуре в состав мусса введена фруктоза и желатин. Фруктоза – это один из наиболее доступных сахарозаменителей. Сладость её в 1,7 -2 раза выше сахарозы, что обусловливает уменьшение количества первой при производстве продукции.

3. Ожидаемые результаты

Возможно расширение ассортимента муссов с использованием других фруктовых соков (вишневый, персиковый, яблочный и др.), имеющих богатый витаминный и минеральный состав и обладающих уникальным составом биофлавоноидов.

 

 

 

ПРОЕКТ №22. Разработка новых видов слабоалкогольных напитков на основе минеральной воды

Авторы: Т.В.Калашнова, И.А.Беляева

1. Цель и актуальность проекта

Актуальность нашей идеи обусловлена тем, что в последнее время наблюдается падение спроса на крепкую алкогольную продукцию, т.к. молодой потребитель в возрасте от 18 до 35 лет предпочитает слабоалкогольные коктейли крепкому алкоголю. В то же время в ассортименте слабоалкогольных напитков присутствует продукция, представляющая опасность для здоровья человека, отрицательно влияющая на деятельность желудочно-кишечного тракта, практически отсутствуют напитки, содержащие натуральное сырье, обладающие повышенной биологической ценностью и не содержащие консервантов. В то же время специалисты в области гигиены питания рекомендуют пересмотреть ассортимент слабоалкогольных напитков с целью его оптимизации и исключения изделий, представляющих опасность для здоровья человека, а также напитков, различающихся между собой лишь по названию.

Целью нашей научно-исследовательской работы явилось создание слабоалкогольных напитков, обладающих высокой биологической ценностью, сбалансированных по минеральному составу, не содержащих искусственных консервантов и ароматизаторов, на основе минеральной воды и растительного сырья (пряные травы, коренья, плоды, ягоды).

2. Научно-техническое описание

На кафедре товароведения и экспертизы товаров Пятигорского государственного технологического университета были разработаны слабоалкогольные напитки с использованием минеральной воды и растительного сырья Северокавказского региона.

В составе основного сырья для производства слабоалкогольных напитков использовались местные лекарственные и пищевые растения, плоды, овощи, коренья и ягоды, произрастающие в диком виде и культивируемые в сельском хозяйстве, с высоким содержанием биологически активных веществ, что позволяет повысить биологическую ценность разрабатываемой продукции.

В качестве фитодобавок использовались экстракты лечебного растительного сырья: крапивы двудомной и шиповника (источники витаминов); фиалки трехцветной, аниса, мяты перечной (улучшают пищеварение и регулируют работу желудочно-кишечного тракта); боярышника и шиповника (обладают тонизирующим и общеукрепляющим эффектом).

3. Ожидаемые результаты

Перспективы у рынка слабоалкогольных напитков самые широкие: алкогольные коктейли – это не водка, не вино, не пиво – и поэтому все ограничения по рекламе и продаже их не касаются. Учитывая все возрастающую мобильность современной жизни, веяния здорового образа жизни в среде прогрессивной молодежи и низкую платежеспособность этой социальной группы, спрос на слабый алкоголь, скорее всего, будет возрастать с 3-5-процентной ежегодной динамикой.

Преимущества разрабатываемых слабоалкогольных напитков по сравнению с отечественными и импортными аналогами следующие:

  • использование натурального сырья Северо-Кавказского региона;
  • высокое содержание БАВ;
  • низкая себестоимость;
  • отсутствие консервантов;
  • дешевая и доступная сырьевая база;
  • исключение трудоемких и продолжительных стадий технологического процесса.

Данный вид продукции могут производить заводы по розливу минеральных вод и ликероводочных изделий, имеющие достаточные площади и мощности для производства.

Идея разработки: расширить ассортимент слабоалкогольных напитков, повысить защищенность регионального рынка от дорогостоящей, зачастую некачественной импортной продукции, способствуя тем самым повышению безопасности здоровья населения.

Главное препятствие реализации проекта заключается в нетрадиционности предлагаемого подхода к решению основных задач. Подход требует ломки существующих стереотипов, отказа от традиционной трактовки основных понятий. Положение усугубляется тем, что решение предлагают новые компании, не раскрученные на рынке.

 

 

 

ПРОЕКТ №23. Разработка рецептурно-технологических аспектов ассортимента сбивных кондитерских изделий на основе топинамбура

Авторы: Т.В.Калашнова, М.И.Дождалева

1. Цель и актуальность проекта

Проблема сахарного диабета уже давно вышла за рамки эндокринологии, поскольку известна важная роль инсулинорезистентности, свойственной этой патологии, в патогененезе алиментарного ожирения, артериальной гипертонии, атеросклероза, ишемической болезни сердца, а так же инфаркта миокарда.

Целью данной работы является разработка технологических схем и рецептур производства продуктов функционального назначения на основе топинамбура, разработка нормативной документации и рекомендаций к использованию для питания людей страдающих сахарным диабетом.

Работа ведется в рамках Целевой Программы "Сахарный диабет" для г. Пятигорска, во исполнение Указа Президента Российской Федерации от 8 мая 1996 г. №676 "О мерах государственной поддержки лиц, больных сахарным диабетом", и постановлений Правительства Российской Федерации от 1 июня 1996 г. №647 "О мерах государственной поддержки лиц, страдающих сахарным диабетом".

2. Научно-техническое описание

На основании проведенных исследований, а так же учитывая данную схему безотходной обработки клубней топинамбура в лабораторных условиях кафедры «Товароведения и экспертизы товаров» ПГТУ были разработаны широкий спектр рецептур сахаристых кондитерских изделий из концентрата топинамбура: «Ирис из топинамбура», «Полуфабрикаты для тортов и пирожных» и «Суфле, зефир и пастила из топинамбура», «Нуга из топинамбура в ассортименте», «Шоколадные конфеты на основе топинамбура.

Был рассчитан химический состав сахаристых кондитерских изделий из топинамбура (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины). Исследованы товароведные характеристики сахаристых кондитерских изделий. Разработан проект технических условий на новую продукцию и подана заявка на патент, на основании которых возможно рекомендовать нугу из топинамбура к внедрению в производство в промышленных масштабах.

Рассчитана себестоимость новой продукции и выявлен положительный социально-экономический эффект, который выражается в достаточно низкой себестоимости и в расширении ассортимента диабетических продуктов питания. Рассчитан интегральный показатель качества, который свидетельствует, что данная продукция достаточно конкурентоспособная. Разработанные функциональные продукты позиционируются в нижнем или среднем ценовом сегменте, что позволяет привлечь к ним внимание потребителей с относительно низкими доходами.

3. Ожидаемые результаты

Преимущества разрабатываемых сахаристых кондитерских изделий по сравнению с импортными и отечественными аналогами следующие:

  1. использование натурального сырья;
  2. содержание растительных полисахаридов (инулин);
  3. низкая себестоимость;
  4. отсутствие консервантов;
  5. дешевая и доступная сырьевая база;
  6. исключение трудоемких и продолжительных стадий технологического процесса.

С точки зрения пищевой промышленности топинамбур является незаменимым сырьем для производства диетической продукции не только для лечения сахарного диабета, но и для профилактики многих других заболеваний. Разработка новых технологических процессов производства сахаристых кондитерских изделий из топинамбура, является приоритетным направлением научных исследований в производстве продуктов функционального назначения. В связи с этим можно утверждать, что организация разработки кондитерских изделий из топинамбура может иметь существенный экономический эффект. Спрос на такие продукты будет расти, а, следовательно, и платежеспособного спроса. В связи с этим, несомненно, будет обеспечен рынок сбыта как через розничную торговую сеть, больницы, аптеки, предприятия общественного питания, специализированные магазины, так и через санаторно-курортные учреждения.

 

 

 

ПРОЕКТ №24. Использование гусениц тутового шелкопряда в производстве БАД и ФПП с высоким содержанием белка

Авторы: Е.Г.Евлагина, Т.В.Калашнова

1. Цель и актуальность проекта

Проблема неполноценного питания вызывает необходимость поиска нетрадиционных источников белка (растения, водоросли, микроорганизмы, насекомые, морские животные и т.д.) и создания на их основе биологически активных добавок, способных повысить пищевую ценность продуктов питания, скорректировать их аминокислотный состав.

Исследование, проведенное Организацией ООН по вопросам продовольствия и сельского хозяйства (FAO), показало, что съедобные насекомые, типа гусениц и личинок содержат более 50г белка, около 15г жира, примерно 17г углеводов, обеспечивают более 100% витаминов и минералов, ежедневно требующихся человеку, и могут считаться альтернативным источником питания.

Перспективным насекомым для обогащения пищевых продуктов белком является тутовый шелкопряд. Впервые тутового шелкопряда для производства шелка стали разводить в Древнем Китае несколько тысяч лет назад.

К сожалению, тутовый шелкопряд в нашей стране еще не нашел должного применения и не используется в производстве продуктов питания.

Присутствие богатого протеинового, витаминного и минерального комплекса, обнаруженного в гусеницах тутового шелкопряда, послужило основой для разработки БАД и ФПП с высоким содержанием белка.

2. Научно-техническое описание

Гусеницы четвертого и пятого возраста, отличаются наибольшими размерами и массой по сравнению с гусеницами младших возрастов (с первого по третий), а, следовательно, накоплением большого количества пищевых веществ, поэтому они наиболее пригодны для производства БАД.

При исследовании химического состава, установлено, что 100г высушенных гусениц тутового шелкопряда содержат: 53,13-53,5 г полноценного белка, 6-7 г жира, такие биологически активные вещества, как витамины, минеральные вещества и др.

Отличительной особенностью химического состава является наличие хитин-меланинового комплекса, который обладает высокой антиоксидантной активностью, способен сорбировать тяжелые металлы, холестерин, антибиотики и ксенобиотики.

Так же в гусеницах тутового шелкопряда содержатся экдистероиды, которые оказывают стимулирующее и тонизирующее действие на физическую выносливость; стимулируют биосинтез белка, РНК и ДНК; обладают иммуностимулирующей активностью.

3. Ожидаемые результаты

Из высушенных гусениц тутового шелкопряда была получена БАД – основа для производства функциональных продуктов питания – тонкодисперсный порошок, который имеет серо-коричневый цвет, нейтральный вкус, специфический запах, легко маскирующийся.

В результате медико-биологических исследований установлена оптимальная концентрация БАД в технологии ФПП, разработаны рецептуры и технология ФПП, подготовлен комплект технической документации (ТУ и ТИ на новые виды ФПП и БАД).

Наиболее интересной разработкой являются напитки, полученные на основе высушенных гусениц тутового шелкопряда, которые обладают качественно новыми органолептическими свойствами, высокой биологической и пищевой ценностью и низкой калорийностью.

Главное препятствие реализации проекта заключается в нетрадиционности предлагаемого подхода к решению основных задач. Подход требует ломки существующих стереотипов, отказа от традиционной трактовки основных понятий. Положение усугубляется тем, что решение предлагают новые компании, не раскрученные на рынке.

 

 

 

ПРОЕКТ №25. Разработка технологии производства дозированной быстрорастворимой кусковой поваренной соли

Авторы: Я.И.Биляч, Р.Н.Саленко,

1. Цель и актуальность проекта

Современное общество отличается высоким потреблением поваренной соли — около 12–15 г в день при одновременном низком потреблении калия (овощей, фруктов).

Согласно рекомендациям ВОЗ, потребление поваренной соли не должно превышать 5 г/сут. Однако, по последним данным, эту норму следует сократить до 3 г/сут. Существуют предпосылки для создания технологии дозированной соли. Проект относиться к относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения дазированной поваренной соли в виде кубиков. Такой продукт позволить знать какое точное количество соли необходимо использовать при приготовлении пищи, резко сократить или ограничить избыточное употребление поваренной соли. Также повысить эстетические свойства продукта и удобство применения. Производимым продуктом будет являться прессованные маленькие (0,5; 1,0 г) быстрорастворимые кубики поваренной соли в пачках. Результат достигается за счет придания обычной поваренной соли вида дозированного кубика с удобной для использования массой.

Анализ отечественной и зарубежной литературы, патентный поиск, показал перспективность и целесообразность проведения исследований в данном направлении. Разрабатываемы продукт позволить четко контролировать потребление соли, что улучшит качество жизни населения за счет сокращения числа физиологических осложнений вызванных бесконтрольный применением соли.

В связи с вышеизложенным, исследования в данном направлении являются актуальными.

2. Научно-техническое описание

Таким образом нельзя полностью ограничить потребление соли , но при этом надо и не употреблять избыточное количество соли более 3-5 г/ сутки. Как же этого достичь, если практически все продукты, включая кондитерские изделия, содержат поваренную соль? Необходимо разработать инновационный продукт позволяющий четко и точно контролировать потребление соли. В настоящее время нет способа контроля потребления соли в домашних условиях.

Предлагаемая технология решает следующие существующие проблемы:

  1. Резко сократить или ограничить избыточное употребление поваренной соли.
  2. Позволить знать какое точное количество соли необходимо использовать при приготовлении пищи
  3. Повысить эстетические свойства продукта и удобство применения.

Технологические сложности изготовления сводятся к минимуму. Предлагаемая технология проста, не требует применения дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала. Обслуживание наладку и установку может производить один- два сотрудника.

3. Ожидаемые результаты

На упаковке каждой коробки быстрорастворимой кусковой соли будет размещаться полезная информация, описывающая полезные потребительские свойства, ее вкусовые качества призванные дополнительно стимулировать потребительский спрос.

Наибольшим спросом будут пользоваться упаковки по 1 и 0,5 кг. Которые будут популярны как среди населения, приобретающего соль для дома или для офиса, так и среди кафе, ресторанов и других предприятий общественного питания.

 

 

 

ПРОЕКТ №26. Разработка экструзионных продуктов обогащенных инулином

Авторы: Р.Н.Саленко

1. Цель и актуальность проекта

Анализ рациона питания населения в современных условиях показывает, что в настоящее время нарушена степень обеспеченности организма основными пищевыми веществами, особенно выражен дефицит пищевых волокон. Данная проблема может быть частично решена за счет использования натуральных пищевых добавок в производстве продуктов питания. Для эффективной коррекции микробиоценоза организма используют вещества, обладающие пребиотическими свойствами – олиго - и полисахариды растительного происхождения, в частности инулин. Клубни топинамбура и корни скорцонеры богаты инулином, они и продукты их переработки могут быть использованы в качестве пребиотических добавок.

Инулин положительно влияет на обмен веществ организма человека. Соляная кислота желудка и ферменты кишечника расщепляют инулин на отдельные молекулы фруктозы и другие мелкие фрагменты, которые проникают в кровеносное русло. Нерасщепленная часть инулина выводится из организма, увлекая за собой массу ненужных организму веществ – от тяжелых металлов и холестерина до различных токсинов. При этом инулин способствует усвоению витаминов и минеральных веществ в организме.

Инулин улучшает обмен липидных соединений – холестерина, триацилглицеринов и фосфолипидов в крови. В связи с чем снижается риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, укрепляется иммунная система организма. Кроме этого инулин способствует развитию бифидо- и лактобактерий, содержащихся в микрофлоре кишечника, содействуя таким образом, нормальному функционированию желудочно-кишечного тракта.

Целью работы является разработка технологии обогащения экструзионных продуктов инулином с использованием инулинсодержащего сырья - топинамбура и скорцонеры, как источников водорастворимых полисахаридов.

2. Научно-техническое описание

В качестве исходного сырья мы выбрали гречневую, рисовую крупы и горох.

На основании математических расчетов с применением метрических и неметрических мер сравнения разработана композитная смесь, сбалансированная по содержанию незаменимых аминокислот, в составе гречневой и рисовой круп, и гороха в соотношении 50:30:15 соответственно.

Полученную композитную смесь подвергали экструзионной обработке с применением инулинсодержащего сырья.

На основании проведенных исследований, разработана технология обогащения экструзионных продуктов инулином. Определены оптимальная влажность экструдируемой смеси - 15-16%, количество инулинсодержащих компонентов - 5-7% от массы зерно-бобовой смеси. Установлено улучшение органолептических и физико-химических показателей экструзионных изделий, в частности набухаемость увеличивается на 31-33 %, влагоудерживающая способность - на 4-6% по сравнению с изделиями без добавок.

На основании проведенных исследований была разработана композитная смесь для производства экструзионнх продуктов сбалансированная по содержанию незаменимых аминокислот в составе гречневой, рисовой круп и гороха в соотношении соответственно 50:30:15. Исследованы профилактические свойства экструзионных продуктов обогащенных инулином. Отмечено снижение уровня глюкозы в крови на 24-38%, и холестерина на 28-56% после 7 дневного курсового введения здоровым животным исследуемых продуктов.

3. Ожидаемые результаты

Технический результат проекта заключается в получении качественных экструзионных продуктов с высокой пищевой и биологической ценностью при соблюдении рациональных параметров процесса (температуры и давления перед матрицей и др.).

Предлагаемый способ производства экструзионных продуктов позволит:

  • получить экструзионных продукт высокого качества за счет соблюдения рациональных параметров процесса;
  • получить экструзионные продукты с хорошими потребительскими свойствами и высокой биологической и пищевой ценностью; более сбалансированых по составу незаменимых аминокислот, а также оптимизированы по критерию «коэффициент различия аминокислотного скора» (КРАС);
  • использовать в качестве исходных компонентов смеси широко распространенные и недорогие виды сырья, расширить ассортимент выпускаемой продукции.

Планируется увеличить объемную массу на 18-22%, набухаемость на 27-33%, влагоудерживающую способность 25-40 % в зависимости от размера фракции исходных частиц по сравнению с существующей технологией производства кукурузных палочек.

При этом не происходит превышение существующих норм показателей набухаемости, влагоудерживающей и водопоглатительной способности.

 

 

 

ПРОЕКТ №27. Разработка технологии консервированной продукции из арбузов с применением натуральных компонентов

Авторы: Н.Г.Щеглов, Е.В.Жиркова

1. Цель и актуальность проекта

Разработанный продукт предназначен для лечебно-профилактического питания, в частности, для лиц, страдающих малокровием, заболеваниями почек, сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. Конечным продуктом предлагаемой технологии является арбузный мед, который содержит большое количество биологически активных веществ: витаминов, органических кислот, минеральных веществ. Содержащиеся в арбузном меде биологически-активные вещества имеют высокую усвояемость и оказывают быстрое положительное физиологическое действие на организм.

2. Научно-техническое описание

Принятая технология позволяет максимально сохранить биологически-активные вещества, предохраняет их от разрушения в процессе производства и позволяет получить конечный продукт со свойствами, максимально приближенными к свойствам нативного продукта (арбуза). Это стало возможным при концентрации арбузного сока при температурах, не превышающих 50 °С, что является новизной технологии, ранее не используемой при изготовлении арбузного меда. Выпаривание осуществляли в вакуум-выпарных установках с добавлением пюре из облепихи, что позволило придать готовому продукту заданные свойства, а также обогатить его активными компонентами.

Планируется разработка технологии производства арбузного меда и с другими биологически активными добавками, такими как пюре из фейхоа, пюре из хурмы.

Арбузный мед может составить значительную конкуренцию плодово-ягодным консервам, таким как варенье, джемы, конфитюры. Сегодня на рынке представлено большое количество данной продукции невысокого качества, не отвечающей требованиям нормативно-техническим документов.

 

 

 

ПРОЕКТ №28. Флотационная установка для осветления соков и виноматериалов

Авторы: Т.В.Ярош, В.Н.Оробинская, Д.А.Коновалов

1. Цель и актуальность проекта

Проблема осветления соков и виноматериалов, давно привлекала внимание исследователей, так как непосредственно связана с качеством готовой продукции.

Первично отжатые соки содержат значительное количество взвешенных частиц, которые придают им мутный, непривлекательный вид.

Выбор методов осветления определяется многими факторами: качеством сырья, содержанием взвесей, их природой и степенью дисперсности, назначением получаемого сока и виноматериалов.

Используют различные методы осветления и стабилизирования виноматериалов от коллоидных помутнений:

биотехнологические - использование ферментных препаратов (при ферментативном осветлении соков необходимо применение пектолитических ферментов, которые оказывают на пектин деполимеризующее действие, для расщепления крахмала применяют амилолитические ферменты);

методы, основанные на физико-химических свойств коллоидных частиц (плотность частиц, размер частиц, поверхностные свойства частиц); среди них:

седиментация (отстаивание) используется для освобождения от крупных частиц размером от 2,3 мкм до 1 мм;

фильтрация - для отделения крупных частиц размером от 10 мкм до 1 мм; микро-фильтрация - для частиц размером от 200 нм до 10 мкм; ультрафильтрация, позволяющая отделить частица размером от 10 нм до 5 мкм; центрифугирование - от 400 до 900 нм; ультрацентрифугирование - от 10 нм до 1 мкм; б) по размеру частиц:

флотация, где используются поверхностные свойства веществ.

Метод отстаивания не лишён существенных недостатков: этот процесс является периодическим, кроме того, для его осуществления требуются большие производственные площади и емкости.

2. Научно-техническое описание

Мы остановили выбор на использования в биотехнологическом процессе осветления - методе флотации, т. е. процессе переноса коллоидных частиц с размером от 5 до 1000 нм, обусловливающих мутность соков и виноматериалов, из жидкости на поверхность пузырьков газа. Флотация - выделение взвешенных частиц за счет адгезии (прилипания) к поднимающимся в жидкости пузырькам воздуха и затем сбора пены и ее конденсации (коалисценции), при помощи специального оборудования флотатора. Экологическая безопасность

Использование в качестве флотореагента не токсичного флото реагента, снижение микробной обсемененности; уменьшение количества балластных веществ в получаемом продукте.

В настоящее время во флотационных процессах, применяемых в производственных масштабах, газовые пузырьки получают пневматическим, напорным, вакуумным, импеллерным, электрофлотационным и другими методами. На сегодняшний день флотационные методы не нашли широкого распространения в пищевой промышленности из-за высоких экономических затрат. Нами проведен анализ более 40 источников литературы, патентный поиск. Аналогичным является Флотатор, разработанный Д.В. Алексеевым, Н.А. Николаевым. - Свидетельство на полезную модель № 15723 от 06.06.2000. Отличие - конструкционные особенности; использование доступного и дешевого флотореагента; доступность данной установки для любого потребителя и возможность ее экспорпорального использования. Финансовые результаты

3. Ожидаемые результаты

Структура привлеченных финансовых ресурсов (в %): Бюджетные 50%;Собственные средства 50 %. Схема коммерциализации разработки/проекта: Схема коммерциализации заключается в передаче прав на разработанную технологию Технологии продвижения инновационной разработки/проекта на рынок: Продвижение инновационной разработки на рынок осуществляется в два этапа: возможность производства данной установки на заинтересованных предприятиях. Трансферт флотационной установки для массового потребителя

Экономическая эффективность: Снижение затрат на поверхностно активные вещества и энергазатрат на подачу газа.

Финансовый прогноз: (стоимость затрат на разработку) Модернизации установки - 60 тыс. руб. Проведение исследований по выявлению основных технологических параметров процесса. А также возможность использования отходов образующихся в процессе флотации (после исследования) для производства функциональных продуктов питания.

Схема флотационная установки 1-диспергатор воздуха; 2-латрубок для отвода осветлённого воздуха, 3-патрубок для отвода пены, 4-пено приемник, 5-загрузочнвя воронка, 6-флотационная камера, 7-компресор.

 

 

 

 

V РАЗДЕЛ. Новые технологии в курортном деле

 

ПРОЕКТ №29. Инновационный метод сохранения молодости лица

Авторы: О.А.Усупова

1. Цель и актуальность проекта

Дряблость кожи, «гусиные лапки», мимические морщины с возрастом все эти проблемы становятся всё более явными и неизбежными. Именно поэтому, современные женщины, неустанно борятся с помощью косметических средств, мезотерапии, лазерного и «Элос» омоложения, миостимуляции, пластических операций - всё это, безусловно, работает, но эти методы не физиологичны, и имеют ряд выраженных недостатков и противопоказаний. Зачастую эффект от этих процедур непродолжителен и непредсказуем.

Существует предпосылки к разработке безопасного и физиологичного метода сохранения молодости кожи лица. Сохранить кожу здоровой и красивой помогут специальные упражнения для лица, которые были нами разработаны и объединены в комплекс позволяющий с максимальной эффективностью поддерживать и сохранять здоровый вид кожи лица и препятствовать развитию морщин. Предлагаемый комплекс гимнастических упражнений для лицевых мышц приведёт к развитию эластичных волокон и придаст коже более свежий вид, изменения коснутся и цвета кожи, так как сокращение и расслабление мышц усиливает циркуляцию крови, что делает цвет лица более здоровым. Таким образом, постоянная мышечная деятельность – одно из условий сохранения эластичности кожи. И, самое главное, гимнастика для лица приводит к увеличению объёма и упругости нижних мышц лица. Что, в свою очередь, приводит к естественному растягиванию эпидермиса, в результате чего разглаживаются морщины на лице.

Таким образом, предлагаемый метод позволяет решить ряд актуальных проблем связанных с сохранением красоты и молодости лица.

2. Научно-техническое описание

Преимуществами предлагаемого метода является его простота – возможность применения в любое удобное для потребителя время - им можно заниматься самостоятельно и в любом удобном месте - перед телевизором, в машине, в ванной, стоя, сидя или лёжа, без применения специального оборудования и наличия вспомогательного персонала. От конкурентных разработок, предлагаемых зарубежом, наш метод отличается тем, что более детально и глубоко прорабатывает все мышцы лица. Он полностью физиологичен и лишен противопоказаний. Лицо женщины, занимающейся гимнастикой лица по нашей методике, молодеет и свежеет на глазах, а овал лица приобретает чёткий контур, результат достигается на 4-5 день занятий, лицо выглядит моложе на 5-9 лет.

3. Ожидаемые результаты

Проект успешно реализован, на территории г. Пятигорска. Коэффициент рентабельности информационной услуги равен 8. Прибыль 85 тыс. руб. в месяц при занятости всего 20 часов в неделю и работе одного человека. Предлагаемая услуга соответствует мировому уровню и позволяет рассчитывать на масштабное позиционирование в ближайшие годы отечественной продукции как на отечественных, так и на внешних рынках сбыта. Конкурентов на территории СКФО нет.

В данный момент оформляется патент.

Требуются инвестиции в рекламу.

 

 

 

ПРОЕКТ №30. Разработка технологии мыла с лечебной грязью озера Большой тамбукан

Авторы: Я.И.Биляч, В.Н.Школьный

1. Цель и актуальность проекта

Изобретение относится к средству для дезинфекции и личной гигиены, применяемому в различных отраслях народного хозяйства, в частности, на предприятиях общественного питания, в лечебно-профилактических учреждениях, в коммунально-бытовой сфере. Предлагается дезинфицирующее мыло определенного состава, включающее лечебную грязь озера Большой Тамбукан. . Впервые в России предлагается технология создание одноразового капсулированного жидкого мыла.

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что мыло является предметом первой необходимости для человека. Из всей группы парфюмерно-косметических товаров только, пожалуй, мыло (вместе с шампунями и зубными пастами) используется потребителями ежедневно, причем по несколько раз, в отличие от, например, духов или туалетной воды, которыми пользуются далеко не все. Без мыла не может сейчас обойтись ни один цивилизованный человек.

Участники проекта имеют опыт по организации производства, проведению научных исследований, что отражено в 10 патентах и успешном производстве и выводе на рынок грязевых аппликаторов под торговой маркой Tambuel. Грязевые аппликаторы Tambuel® - это лечебная грязь озера Большой Тамбукан без изменения природного состава в проницаемой во всех направлениях оболочке, которая дополнительно упакована в свето- и газонепроницаемую оболочку обеспечивающую сохранение природного состава и лечебных свойств грязи. Таким образом команда имеет большой опыт по реализации крупных проектов.

2. Научно-техническое описание

На основании вышеизложенных данных, а также собственных исследований командой проекта было принято решение о создании новой инновационной продукции, а именно кускового мыла и капсулированного жидкого мыла с лечебной тамбуканской грязью.

В сентябре 2010 г. начаты исследования по созданию инновационного продукта капсулированного мыла с тамбуканской лечебной грязью. Данный продукт расширит линейку уже существующих товаров. Капсулированное мыло представляет собой капсулу – шарик диметром 1 см из специальной оболочки заполненный мылящим составом с тамбуканской лечебной грязью. Предполагается, что потребитель использует шарик непосредственно перед мытьем рук, шарик либо раздавливается, либо помещается в струю теплой воды, так как гидрофильная оболочка растворяется и содержимое черного цвета вытекает на руки в процессе мытья, дальше благодаря окраске можно контролировать тщательность обработки поверхности кожи рук, а также и смытие моющего состава. Одноразовые шарики помещаются в специальное многоразовое дозирующие устройство, при нажатии на которое выдается один моющий шарик, которого хватает для тщательной дезинфекции и обработки поверхности кожи рук или лица. Данная технология и продукция предлагается в России впервые, Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне заявляемой технологии.

3. Ожидаемые результаты

Предлагаемый продукт решает следующие основные проблемы: мыло с лечебной тамбуканской грязью можно использовать комплексной терапии и профилактики гнойничковых и вирусных поражениях кожи, хронических дерматитов, дерматозов, , псориаза, экземы. угревой сыпи, микозов, чесотки; обладает выраженным ранозаживляющим и противовоспалительным действием; сохраняет рН кожи, восстанавливает барьерные функции эпидермиса, восстанавливает местный иммунитет кожи, смягчает ее; обладает антиоксидантными свойствами.

Технологические сложности изготовления сводятся к минимуму.

Времена, когда покупатель приобретал дешевые средства, постепенно проходят. Потребительские предпочтения смещаются в сторону более дорогих марок и сегментов, предлагающих четкую концепцию, высокое качество, привлекательную упаковку и целый набор дополнительных функций.

Таким образом, предлагаемая продукция а именно кусковое мыло ручной работы содержащие только натуральные компоненты и тамбуканскую лечебную грязь и полностью инновационный продукт капсулированное мыло в специальной гидрофильной оболочке - это продукт премиум-класса отвечающий все предъявляемым требованиям и даже превосходящий их. Оно отличается от традиционного мыла цветами, оригинальным стильным дизайном, четкой геометрической формой, сочными насыщенными ароматами и индивидуальной прозрачной упаковкой. Уникальность разового капсулированного мыла в специальном дозаторе, заинтересует даже самых искушенных потребителей. К самым главным отличиям можно отнести это содержание лечебной тамбуканской грязи, которая за счет сохранения состава и своих фармакологических свойств оказывает противомикробное и антисептическое действие, стимулирует репаративные процессы при поражениях кожи.

Планируется размещение данного товара в супермаркетах, в аптеках, а также специализированных фирменных магазинах это говорит не только о развитии рынка, но и о переходе сегмента мыла, как и рынка косметики, в раздел эстетических товаров.

Работы по реализации этого проекта ведутся малым инновационным предприятием ООО «МИП «БИОКРОН» в функции которого входит: проведение НИР, создание и сопровождение службы сбыта продукции, продвижение и рекламирование на рынке и осуществление другие мероприятий в рамках данного проекта, а также ООО "Межрегиональный медицинский центр" которому передаются все права на интеллектуальную собственность по данному проекту и на его базе будет расположено производство. В предлагаемом проекте ООО "Межрегиональный медицинский центр" выступает на рынке в роли фирмы - "патиента", обладающей блокирующим пакетом патентов на ключевые технические решения по созданию кускового и капсулированного мыла с тамбуканской грязью.

Главное препятствие реализации проекта заключается в нетрадиционности предлагаемого подхода к решению основных задач. Подход требует ломки существующих стереотипов, отказа от традиционной трактовки основных понятий. Положение усугубляется тем, что решение предлагают новые компании, не раскрученные на косметологическом рынке.

 

 

 

 

VI РАЗДЕЛ. Программное обеспечение

 

ПРОЕКТ №31. Разработка распределенной программной системы для моделирования и анализа молекулярной динамики, молекулярного докинга, сравнительного анализа молекулярных структур, управления базами данных «структура - биологическая активность» Biophysical Studio»

Авторы: А.А. Глушко

1. Описание проекта и актуальность

Учитывая высокую сложность связи структуры вещества и его биологической активности, огромное разнообразие химических структур и сложность процессов, происходящих в живом организме, использование вычислительной техники на различных этапах создания новых лекарств является незаменимым инструментом. Однако моделирование биохимических процессов на молекулярном уровне с целью прогнозирования биологической активности требует массивных вычислений. Использование параллельных вычислительных систем для моделирования молекулярной динамики позволяет изучать процесс взаимодействия исследуемых биологически активных веществ с молекулами – «мишениями» с целью осуществления целенаправленного синтеза новых перспективных биологически активных веществ.

Целью данной работы является разработка и внедрение распределенной программной системы для моделирования и анализа молекулярной динамики, молекулярного докинга, сравнительного анализа молекулярных структур, управления базами данных «структура - биологическая активность».

Наиболее популярными пакетами программного обеспечения для моделирования динамики биологических макромолекул являются: AMBER, CHARMM, GROMACS, GROMOS и NAMD. Данные программные пакеты, являясь узко специализированными инструментами, не позволяют без применения дополнительных программ осуществлять полный цикл научных исследований в области направленного синтеза биологически активных веществ. Существующие на сегодняшний день универсальные программные продукты для молекулярного моделирования, реализующие функции молекулярной динамики или молекулярного докинга с удобным графическим интерфейсом пользователя и предназначенные для работы в операционной системе Windows (HyperChem, ChemOffice, MaterialStudio, Molegro и др.) являются весьма дорогостоящими (стоимость лицензии достигает десятков тысяч долларов).

Отечественных аналогов данной программной системы в настоящее время не существует, а зарубежные программы, предназначенные для молекулярной динамики или молекулярного докинга, не содержат аналогичного набора функций, являясь при этом весьма дорогостоящими продуктами. Исходя из этого, продолжение разработки системы BiophysicalStudio является актуальной задачей.

2. Научно-техническое описание

Предлагаемая программная система позволяет организовывать распределенный процесс вычисления молекулярной динамики в разнородной вычислительной среде, в которую могут входить машины с различными операционными системами, в т.ч. Windows, Linux, MacOS и различной производительностью. При этом для расширения распределенной вычислительной системы предполагается использовать ЭВМ, используемые для различных целей организации (редактирование документов, бухгалтерский учет, интернет серфинг, тестирование) и простаивающие определенное время. Подготовка заданий для вычислений, анализ результатов и визуализация в данной программе, в отличие от многих программ с аналогичными функциями, автоматизированы. В программе имеется встроенный объектно-ориентированный язык программирования, предназначенный для автоматизации вычислений и связывания с другими программами.

Планируется разработка модуля для анализа траекторий молекулярной динамики, а также реализация силовых полей CARMM, AMBER и OPLS.

С целью повышения производительности вычислений планируется адаптация вычислительного алгоритма для технологии параллельных вычислений CUDA.

Разрабатываемая программная система может быть использована для поиска новых эффективных биологически активных веществ методами молекулярной динамики, молекулярного докинга и сравнительного анализа молекулярного плоя, а также для систематизации данных о структуре и биологической активности веществ в виде баз данных. При этом существенная экономия при использовании BiophysicalStudio может быть достигнута за счет использования в качестве вычислительных узлов большого количества машин специально не предназначенных для научных исследований.

3. Ожидаемые результаты (экономические параметры)

При использовании виртуального скрининга вместо синтеза и фармакологического скрининга сотен веществ необходим синтез и фармакологический скрининг десятков и единиц веществ.

Затраты на фармакологический скрининг одного вещества составляют порядка от 300 000 до нескольких миллионов рублей. Затраты на виртуальный скрининг с учетом стоимости электроэнергии и рабочего времени составляет около 40 000 рублей.

Программная система BiophysicalStudio позволяет на порядок снизить затраты на поиск новых биологически активных веществ за счет использования виртуального скрининга биологической активности и значительного снижения количества биологических экспериментов, а так же уменьшения времени поиска.

Зарубежные аналоги системы имеют стоимость лицензии тысячи и десятки тысяч долларов. Например, пользовательская лицензия программы MolegroVirtualDocker стоит 340 000р.

Планируемая приблизительная стоимость пользовательской лицензии программной системы BiophysicalStudio - 50 000р.

Для дальнейшей разработки и внедрения программой системы BiophysicalStudio необходимо:

  1. Закупка 5 ЭВМ с профессиональным модулем CUDA для создания вычислительного кластера, разработки и тестирования системы BiophysicalStudio 70 000р. * 5 = 350 000р.
  2. Лицензия разработчика межплатформенной библиотеки TrolltechQt -150 000р.

 

 

 

ПРОЕКТ №32. Разработка комплексной программно-технической системы общения полностью парализованных людей

Авторы: Я.И.Биляч

1. Цель и актуальность проекта

Всего в мире насчитывается около 36 млн. абсолютно обездвиженных людей, нуждающихся в общении и обмене информацией. Представьте себе, что чувствует полностью парализованный человек – весь окружающий мир сжался до размера палаты, любое движение невозможно, а единственное средство общения – глаза. Один раз моргнул – «Да», два раза – «Нет». Благодаря нашему проекту, у полностью обездвиженных людей появился шанс вернуть радость полноценного общения.

Проект относиться к медицине и представляет собой комплексную программно-техническую систему (КПТС), которая может быть использована как альтернатива существующим методам общения с парализованными людьми. КПТС позволит с помощью специально разработанной виртуальной клавиатуры и оборудования набирать текст с помощью движения глаз. Перемещение происходит в соответствии с движением радужной оболочки глаза, а нажатие клавиши отрабатываются морганием. В дальнейшем планируется расширение возможностей системы: полное управление компьютером или другой техникой (инвалидной коляской или кроватью).

2. Научно-техническое описание

Данные системы будут являться высоковостребованными, так как в значительной степени повышаю уровень жизни парализованных пациентов и их родственников, обслуживающего персонала. Предлагаемая система решает следующие основные проблемы: дает возможность парализованному пациенту самостоятельно без посторонней помощи печатать текс; снижает нагрузку на персонал; сокращает время необходимое для понимания нужд пациента; создает комфортные условия жизни пациента. Для производства КПТС не требуется наличие дорогостоящего оборудования и материалов, специальных помещений. Технологические сложности изготовления сводятся к минимуму. Обслуживание наладку и установку может производить один- два сотрудника.

Основные зарубежные разработки неудобны, так как в них для определения положения зрачков, используется подсветки лица в инфракрасном диапазоне и дорогостоящие инфракрасные камеры. Однако, даже не принимая в расчет относительно высокую стоимость конечной системы, такой подход сам по себе является не очень удачным за счет воздействия на глаз пациента инфракрасного излучения. Есть инновационные системы общения, в которых вдохи и выдохи через нос служат способом подачи «двоичного» и аналогового (в этом случае необходимо обращать внимание на их глубину или длительность) сигналов. Что несет в себе неудобство и сложность записи команд, требует установку специальных датчиков в носу пациента, может приводит к кислородному переизбытку, что вызывает дискомфорт использования данной системы.

Предлагаемая нами КПТС лишена этих недостатков. Достоинствами системы являются простота и удобство использования; относительная дешевизна системы; легкость монтажа и универсальность; гибкость настройки для слабовидящих; использование специальной адаптированной виртуальной клавиатуры. Возможными потребителями разрабатываемой системы выступают крупные лечебные учреждения, реабилитационные центры и организации, а также родственники пациентов.

3. Ожидаемые результаты

На начальном этапе планируется размещение систем среди парализованных пациентов, на втором этапе при совершенствовании системы и ее доработки вывод на рынок бесконтактных интерфейсов для рядовых пользователей. Нами создано малое инновационное предприятие ООО «МИП «БИОКРОН», которому передаются все права на КПТС, и в функции которого входит создание и сопровождение службы технической поддержки, системы взимания платы за использование сервисов КПТС, продвижение и рекламирование КПТС на рынке и осуществление другие мероприятий в рамках данного проекта. В предлагаемом проекте компания выступает на рынке в роли фирмы - "патиента", обладающей блокирующим пакетом патентов на ключевые технические решения по созданию КПТС. Компания продает лицензии на использование этих решений и лицензии на использование созданного компанией КПТС для общения парализованных людей.

Главное препятствие реализации проекта заключается в нетрадиционности предлагаемого подхода к решению основных задач развития компьютерной индустрии. Подход требует ломки существующих стереотипов, отказа от традиционной трактовки основных понятий. Положение усугубляется тем, что решение предлагает новая компания, не имеющая имени в компьютерном мире.

 

 

 

ПРОЕКТ №33. Программа сокрытия текста в текстовых файлах формата RTF с электронной цифровой подписью и возможностью шифрования

Авторы: Е.Е.Лысенко

1. Цель

Создать программное средство для шифрования и сокрытия данных пользователя с применением электронной подписи.

2. Описание проекта

Программа позволяет зашифровать необходимые данные и дешифровать их определенным образом, позволяет внедрить скрытый контейнер с необходимой информацией. Пользователь благодаря данной программе может скрыть необходимые данные от посторонних “глаз”. Можно не волноваться за информацию, она зашифрована определенным образом. Интерфейс дружествен пользователю, он сможет с легкостью скрыть необходимый текст.

3. Ожидаемые результаты:

Внедрение на рабочих местах фирм, предприятий любой формы собственности.

 

 

 

ПРОЕКТ №34. Сигнатроника

Авторы: А.Т.Гиливанов, МТ.Гиливанов

1. Цель

Создать программное средство для шифрования и сокрытия данных пользователя с применением электронной подписи.

2. Описание проекта

Программа позволяет зашифровать необходимые данные и дешифровать их определенным образом, позволяет внедрить скрытый контейнер с необходимой информацией. Пользователь благодаря данной программе может скрыть необходимые данные от посторонних “глаз”. Можно не волноваться за информацию, она зашифрована определенным образом. Интерфейс дружествен пользователю, он сможет с легкостью скрыть необходимый текст.

3. Ожидаемые результаты

Внедрение на рабочих местах фирм, предприятий любой формы собственности.

 

 

 

ПРОЕКТ №35. Алгоритм защиты интеллектуальной собственности на основе символьных данных документа

Авторы: А.В.Акифьев

1. Цель

Программное средство для шифрования и сокрытия данных пользователя с применением электронной подписи.

2. Описание проекта

Программа позволяет зашифровать необходимые данные и дешифровать их определенным образом, позволяет внедрить скрытый контейнер с необходимой информацией. Пользователь благодаря данной программе может скрыть необходимые данные от посторонних “глаз”. Можно не волноваться за информацию, она зашифрована определенным образом. Интерфейс дружествен пользователю, он сможет с легкостью скрыть необходимый текст.

3. Ожидаемые результаты

Внедрение на рабочих местах фирм, предприятий любой формы собственности.

 

 

 

ПРОЕКТ №36. Поисково – координатная система для аптек Российской Федерации

Авторы: Ю.Г.Айвазов

1. Цель

Разработка программного обеспечения для поиска и учета товара в аптечных сетях Российской Федерации

2. Описание

Товарный ассортимент аптечного предприятия среднего масштаба составляет 30-40 тысяч наименований, что приводит к определенным трудностям для провизора, занимающегося отпуском лекарственных средств, в части комплектования заказа посетителя. Значительное количество времени затрачивается провизором на поиск требуемого лекарственного средства в ассортименте аптеки. Поэтому необходимо модернизировать имеющиеся пакеты прикладных программ в

следующем направлении:

  • сэкономить 50% времени затрачиваемого на поиск лекарственного средства в аптечном ассортименте;
  • значительно облегчить работу провизора в отделе;
  • резко увеличить оборачиваемость средств и рост прибыли.

3. Ожидаемый результат

Внедрение в аптечных сетях.

 

 

 

ПРОЕКТ №37. Технология защиты информации в квантовых системах

Авторы: Д.Ю.Юргин

1. Цель

  1. Показать и выявить уязвимости в квантово-криптографических системах;
  2. Изучить тактику и стратегию злоумышленника при атаке на квантовые системы;
  3. Разработка методологии по защите информации в новых, квантовых системах;
  4. Разработка программного обеспечения для защиты информации в квантовых системах.

2. Описание

Изучение уязвимостей и защита информации является приоритетным направлением в исследованиях в соответствии с Федеральной программой.

Рассматриваются современные квантовые криптографические системы, их функционирование и протоколы обмена информаций между пользователями, разрабатывается новая методология защиты информации, основанная на квантовых принципах и фрактальных технологиях.

Изучаются потенциальные угрозы существующих протоколов. В ходе изучения выявлены уязвимости, так же рассмотрено поведение злоумышленника при нападении на квантовые сети передачи данных.

3. Ожидаемый результат

В итоге выполнения исследовательских работ планируется предложить протокол по защите информации в квантовых системах. Также планируется разработка программного обеспечения по защите информации с применением квантовых структур с применением алгоритмов и языка квантового программирования.

 

 

 

ПРОЕКТ №38. Модуль контроля, экстренного уничтожения и сокрытия информации

Авторы: И.В.Иванов

1. Цель

Разработка модуля контроля, экстренного уничтожения и сокрытия информации (МКЭУС), его программная и аппаратная реализации, подготовка к универсальному использованию модуля.

2. Описание

Контроль избранных данных, путем отслеживания и очистки операционной системы от возможных следов работы и пребывания на компьютере, взятой под контроль информации, а также самого модуля в режиме реального времени (on-line). Полное уничтожение избранной информации. Сокрытие информации путем реализации механизма криптостойкого шифрования избранных данных.

3. Ожидаемый результат

Внедрение на предприятиях, в производственной и банковской сферах, частные лица, а в последующем – правоохранительные органы и государственные структуры.

 

 

 

ПРОЕКТ №39. Стегонанография как средство защиты носителей информации и материальных ценностей

Авторы: А.Д.Ануров

1. Цель

Создать алгоритм нанесения скрытого защитного знака, подтверждающего подлинность предмета на который он нанесен.

2. Описание

Представитель(покупатель) желает приобрести предмет искусства(имеющий большую культурную и материальную ценность - например яйца Фаберже), при этом он хочет иметь все гарантии, что выбранный им предмет во время покупки и после транспортировки окажется подлинным. Или, пользователь ЭВМ, покупая носитель информации с платным ПО должен быть уверен, что он не является контрафактным. Нанесение защитных знаков, таких как штрих коды, изображения или текс на поверхность объекта с целью подтверждения его подлинности с сокрытием местоположения самой метки.

3. Ожидаемый результат

Первоочередными потребителями разработки могут стать музеи, частные коллекционеры, аукционы, а также службы, ответственные за транспортировку защищаемых предметов.