Um centro científico de alto nível, intitulado Tecnologias Digitais Avançadas, foi criado este ano, após um concurso organizado pelo Ministério da Educação e Ciência da Rússia – e a Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU, ou Universidade Politécnica de Pedro, o Grande de São Petersburgo) foi designada como coordenadora do novo instituto.
O principal objetivo deste centro é garantir avanços científicos e tecnológicos revolucionários com base em pesquisa aplicada e fundamental de excelência, além de criar as condições para a transição a um nível fundamentalmente novo de aplicação do know-how de alta tecnologia e produção digital moderna de alta eficiência.
Em fevereiro passado, os cientistas apresentaram o protótipo do primeiro dispositivo Diater russo, que detecta e remove tumores benignos da mama por meio de ultrassom.
Com o uso de tal equipamento, não é necessária intervenção cirúrgica e, em vez de incisões, é utilizada uma técnica não invasiva. Além disso, a cirurgia de ultrassom (Ultrassom Focalizado de Alta Intensidade, ou HIFU, na sigla em inglês) é considerada mais segura para humanos, pois não provoca a formação de novas células cancerígenas nem requer anestesia geral.
De acordo com Alexander Berkovich, chefe do Laboratório de Equipamentos de Ultrassom Médico da SPbPU, o instrumento primeiro detecta o tumor com um scanner de diagnóstico e depois emite um ultrassom focalizado para destruí-lo usando um sensor de força especial.
A previsão é utilizar versões do equipamento para a remoção de tumores nas glândulas mamárias e tireoidianas, rins e fígado. Segundo Berkovich, a característica única do instrumento é que ele emprega ultrassom em três capacidades simultaneamente: diagnóstico, monitoramento terapêutico e não invasivo em tempo real.
O Diater foi desenvolvido por especialistas do laboratório de pesquisa de ultrassom da SPbPU e da fábrica de instrumentos de Novosibirsk, pertencente à holding Shvabe (Rostec). Os ensaios técnicos e clínicos ocorrerão em 2020 e 2021, após os quais o equipamento deverá passar por um registro junto ao Serviço Federal de Vigilância em Saúde (Roszdravnadzor) e então entrar no mercado.
Jovens engenheiros da SPbPU exibiram vários projetos envolvendo veículos não tripulados em 2020, entre os quais o complexo de patrulha em águas rasas CyberBoat 330 merece menção especial.
O equipamento do CyberBoat 330 é universal em termos de aplicação: pode realizar monitoramento, patrulhar áreas pré-definidas, estudar o fundo do mar e navegar em águas rasas sem risco de sofrer danos. Além disso, graças ao uso de fontes alternativas de energia, é ecologicamente correto e apresenta baixo risco de perda de sinal em caso de descarga das baterias principais.
Esses barcos não tripulados são controlados por um operador que define tarefas e monitora o progresso da embarcação. Porém, graças a seus sistemas de visão artificial, prevenção de obstáculos e manutenção de curso, eles podem se adaptar a qualquer situação, inclusive trabalhar em conjunto com outras plataformas semelhantes – isso é necessário quando, por exemplo, realiza-se uma busca coletiva por objetos específicos.
Especialistas do Instituto de Física, Nanotecnologia e Telecomunicações da SPbPU estão desenvolvendo os CubeSats – satélites anões artificiais. Esses pequenos blocos de apenas 15 centímetros de altura são necessários para pesquisas espaciais e coleta de dados em relação ao estado do meio ambiente.
Uma das possíveis aplicações de tais nanosatélites é no desenvolvimento de um sistema de alta precisão baseado no espaço para a identificação automática de navios, a fim de determinar suas dimensões e trajeto. Os navios civis são atualmente equipados com dispositivos eletrônicos que recebem dados de estações terrestres. Um nanossatélite viajando sobre o mar seria capaz de receber essas informações e transmiti-las para a Terra. A expectativa é enviar os nanossatélites para a órbita da Terra em 2021 e 2022. O trabalho está sendo realizado em parceria com o Fundo de Promoção da Inovação, agência Roscosmos e várias empresas de São Petersburgo.
Além do mais, a universidade desenvolveu uma plataforma de construção para a montagem eficiente de um pequeno satélite voltado para condução de experimentos científicos, técnicos e pedagógicos.
No decorrer da experimentação com manufatura aditiva utilizando arco e arame consumível (WAAM) de alumínio, os pesquisadores descobriram um metal que possui ductilidade única. Com a mesma composição química da liga padrão, a plasticidade da nova versão de WAAM e, particularmente, sua tensão de ruptura antes da fratura triplicaram de 12% para 41%. Isso significa que três vezes mais energia deve ser usada para que falhe, e esse tipo de material terá vida útil mais longa.
“Esta descoberta pode mudar fundamentalmente as noções de como os componentes são fabricados”, explicou Oleg Panchenko, chefe do Laboratório de Materiais e Estruturas Leves da SPbPU. “As propriedades mecânicas do metal são sempre consideradas com uma margem embutida e, no nosso caso, a margem excede várias vezes os padrões estabelecidos”, acrescentou.
Segundo Panchenko, a aplicação mais interessante desse tipo de material é no setor aeroespacial privado, no qual o laboratório trabalha em parceria com o Centro de P&D da S7. “O material fabricado vai permitir suportar por mais tempo as deformações causadas por níveis de carga no espaço”, afirmou o especialista.
A universidade politécnica, em conjunto com a empresa chinesa ENV New Energy Technology Research Institute Co., está desenvolvendo produtos para veículos elétricos baseados em baterias íon-lítio. O diretor da empresa chinesa é Wang Qingsheng, formado pela SPbPU.
Os especialistas estão projetando e montando dispositivos de armazenamento de energia para baterias de acionamento usando um termostato exclusivo, e também projetando sua arquitetura. O principal objetivo é aumentar a capacidade elétrica das baterias para permitir que veículos funcionem por mais tempo com carga única.
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