Обыкновенное СВЧ-чудо

Автор: 03 августа 2023 1953
Научные сотрудники лаборатории исследования действия неионизирующих излучений на агроценозы ВНИИРАЭ Виктор Тихонов и Игорь Иванов Научные сотрудники лаборатории исследования действия неионизирующих излучений на агроценозы ВНИИРАЭ Виктор Тихонов и Игорь Иванов

Во ВНИИРАЭ создают уникальные плазменные и СВЧ-установки, которые, что называется, с руками отрывают и научные институты, и производственные предприятия. А все потому, что область их применения чрезвычайно широка – от медицины и сельского хозяйства до пищевой промышленности и домостроения

Защита от инфекции

Несмотря на всевозможные высокие технологии, которые интенсивно внедряются в медицине, во многих лечебных учреждениях во всем мире остро стоит вопрос борьбы с больничной инфекцией. В начале нулевых западные страховые компании начали бить в набат: пациенты клиник, пролечившись по страховке, заболевали повторно. Убытки страховщиков росли. Чтобы исправить ситуацию кардинальным образом, решили обратиться к ученым — чтобы те избавили от такой напасти.

Между тем, обнинские умы тоже бились над созданием защиты от инфекций. Решение нашли в лаборатории №4 ВНИИРАЭ. Там предложили применить плазменные технологии. «Зачастую в больницах, на любых поверхностях, в том числе и на медицинских инструментах, несмотря на применение всевозможных обеззараживающих средств, остается невидимая глазом биопленка. Её можно рассматривать как защищенную микроколонию бактерий и грибков, где они в безопасности от антисептиков и антибиотиков могут создавать источник рецидивирующей инфекции, — рассказывает научный сотрудник лаборатории исследования действия неионизирующих излучений на агроценозы Виктор Тихонов. — Наша плазменная установка стерилизует поверхности разрушая биопленки».

И это далеко не все, на что способна плазма в медицине. Например, с ее помощью можно ускорить процесс заживления язв и ран. «Если перейти на бытовой язык, установка генерирует низкотемпературную плазму, — продолжает научный сотрудник лаборатории Игорь Иванов. — Используя благородные газы, мы создаем плазменную струю длиной в несколько сантиметров. Она и лечит. На международной Выставке-форуме «РосБиоТех-2023» наш микроволновый плазмотрон был награжден золотой медалью.

Кстати, во всем мире производителей плазменных СВЧ-установок можно по пальцам пересчитать. А лаборатория ВНИИРАЭ — едва ли не единственный производитель в России микроволновых плазмотронов.
Но медицина — лишь часть «айсберга». Дальше — интересней.

ВНИИРАЭ регулярно получает награды на агропромышленных выставках

Как получают вкусные макароны?

В лабораторию ВНИИРАЭ обратился известный производитель макаронных изделий. Какие макароны вкусные? Те, что не превращаются в кашу после варки. А для этого их при производстве надо качественно высушить. Так вот, на предприятии запросто «скидывают» влажность в макаронных изделиях с 45 до 20%. А вот спуститься ниже, до заветных 12% — это уже весьма сложный технологический процесс. Специальные установки для этих целей имеют длину десятки метров, и макароны сушатся в них сутками. «Мы разработали и изготовили компактную сушильную СВЧ-установку УМОС-02, — продолжает Виктор Тихонов. — Тепло в ней воздействует не на поверхность изделий, а внедряется внутрь, буквально выдавливая влагу. На все про все уходит минут 15. Главное — структура продукта не разрушается, а макароны при варке получаются идеальными».

Вообще все установки микроволновой сушки сыпучих продуктов, разработанные во ВНИИРАЭ — очень универсальны. Они предназначены для нагрева или сушки, улучшения микробиологического состава, повышения всхожести и энергии прорастания зерна и семян сельскохозяйственных культур, для дезинсекции и сушки круп, зерна, сухофруктов.

Установки СВЧ-сушки можно использовать в пищевой, фармацевтической, химической и других сферах. Разумеется, в сельском хозяйстве тоже. Причем, в двух направлениях: для сохранения урожая зерновых и фруктов, а также в селекции и семеноводстве, где наметились хорошие перспективы использования микроволнового воздействия. Интересные результаты дает, например, предпосевная микроволновая обработка семян зернобобовых культур для повышения их всхожести и энергии прорастания. Установки для микроволновой обработки имеют ряд модификаций под разные задачи, в том числе и под особенности продукта. Например, несколько таких специализированных установок изготовлено для крупного химического предприятия в Брянской области, другие — для сушки сверхчистых порошков соединений редкоземельных металлов и даже для нужд производителей чая в Крыму.

Удивительно, но стоимость сушильной СВЧ-установки ниже стандартного оборудования для этих целей. Причина дешевизны — в гениальной простоте. Основу устройства составляет рабочая камера. На ней закреплены СВЧ-магнетроны, очень схожие с теми, что используются для бытовых микроволновок. Простота конструкции позволила удешевить проект, минимизировать потребляемую мощность установки, избавить производственников от проблем с запасными частями и сделать установку компактной, высокопроизводительной и стабильной в работе.

Экономический эффект от изобретения его создателями оценивается как значительный. Хотя по всему очевидно — они просто скромничают. Эффект потрясающий! Во-первых, СВЧ-установки позволяют сократить производственные площади и многомиллионные капитальные затраты на традиционное громоздкое конвейерное сушильное оборудование. Во-вторых, установки энергосберегающие — энергия идет только на нагрев самого продукта. В-третьих, для работы с установками практически не требуется отдельный обслуживающий персонал, достаточно одного человека, контролирующего ход процесса. Простота обслуживания установок существенно сокращает и удешевляет технологический процесс сушки, что снижает себестоимость готового продукта. В-четвертых, установки высокопроизводительны, стабильно выдерживают заданные параметры и полностью безвредны для окружающей среды.

Идеальный мед

А теперь перейдем к сладкому. Качественный мед быстро кристаллизуется, а ведь людям хочется, чтобы он был тягучим. «Мы разработали и изготовили установки для роспуска закристаллизовавшегося меда УРМ-5,— рассказывает Игорь Иванов. — Аналогов в мире этому изобретению нет. Как это работает? На опрокинутую флягу мы воздействуем микроволновой энергией так, что мед тает, стекает и при этом не перегревается. И опять же на все про все нужны считанные минуты».

Кстати, эта же установка нашла еще одно применение. Ее используют для размораживания жиросодержащих продуктов. Проще говоря, масла или творога. Это очень востребовано в военно-полевых условиях, когда надо быстро накормить солдат.
Так что не удивительно, что установка получила золотую медаль на Всероссийской агропромышленной выставке «Золотая осень-2022».

Супер-добавка

А вот удивительно то, что о потрясающих технологиях, которые придуманы и внедрены специалистами ВНИИРАЭ, многие горожане даже не слышали. Вот, например, уникальный стимулятор роста растений на основе торфа — комплекс «Гумитон». «Мы изу­чи­ли влияние «Гумитона» на урожайность зерновых, картофеля, моркови и кукурузы, — говорит Игорь Иванов. — Результаты превзошли все наши ожидания — урожайность в некоторых случаях увеличилась до 40%».

Испытания проводились на разных типах почв в Калужской, Брянской, Курской областях, сырье для производства «Гумитона» используется местное — калужские торфяники. Для достижения значительного экономического эффекта достаточно внести всего лишь один литр препарата на гектар. Так, некоторые сельхозпредприятия увеличили урожайность корнеплодов на 25-30%.

Облучение нетермальной плазмой кукурузы для увеличения всхожести семян

Здоровый деревянный дом

Те, у кого есть деревянный дом, прекрасно знакомы с жуками-точильщиками. Беда страшная: личинки этих жуков поселяются в бревне и проедают его изнутри — оно становится полым. Что тут может помочь? По распространенной практике, деревянные дома обрабатывают специальной химией. Понятно, что это вредно. Но что делать? Однако альтернатива есть — ее предлагают ученые ВНИИРАЭ. Там изобрели установку с символичным названием «Жук». И опять нам в помощь микроволновое излучение. Обработка дома превращается в довольно простую процедуру. СВЧ-излучатель установки «Жук» на специальном штативе размещается перед участком стены, пораженным точильщиком. 5 минут — и бревно 25 сантиметров прогрето насквозь до 90 градусов. При этом будут истреблены все точильщики, их личинки и, самое главное — грибница, которой они заражают древесину и ею же сами питаются и которая, собственно, и разрушает древесину.

…Предвидим, что после публикации, редакцию народной газеты атакуют люди с расспросами, где можно купить такие «умные» и полезные установки. Но ВНИИРАЭ — не магазин и не завод. Там лишь дают ключик к двери, за которой спрятаны тайны.

© 2018 Портал НГ-РЕГИОН Все права защищены