Նոր մոտեցումներ պոլիկաթնաթթվի արտադրության ոլորտում. գիտական խումբը հաղթել է մրցույթում

Միջգիտակարգային լավագույն նախագիծ ներկայացնելու համար գիտական խումբն արժանացել է դրամական պարգևի։ Գիտական խմբի անդամներ Մաքսիմ Սարգսյանը, Էլյա Սաֆարյանը, Հեղինե Գևորգյանը, Լև Խոյեցյանը և Սուրեն Հայրապետյանը նախագիծը մշակելիս ընտրել են արդիական թեմա՝ լավագույնս արտացոլելու խմբի անդամների մասնագիտական հմտությունները։

Թեմայի կարևորությունը

Պոլիկաթնաթթուն (ՊԿԹ) կենսաքայքայվող պոլիմեր է, որը ստացվում է վերականգնվող ռեսուրսներից, ինչն այն դարձնում է սովորական պլաստիկի կայուն այլընտրանք: Շնորհիվ իր կենսահամատեղելիության և շրջակա միջավայրի վրա բացասական ազդեցության բացակայության՝ պոլիկաթնաթթվի կիրառություններն ընդլայնվում են փաթեթավորումից մինչև բժշկական սարքեր։

ԵՊՀ ֆիզիկայի գիտահետազոտական ինստիտուտի և «ՔԵՆԴԼ» սինքրոտրոնային հետազոտությունների ինստիտուտի գիտաշխատող Մաքսիմ Սարգսյանը նշում է, որ լայնածավալ արտադրության տեխնոլոգիան առնչվում է բազմաթիվ մարտահրավերների և խնդիրների, որոնք կապված են արտադրության գործընթացում ծախսերի նվազեցման և արդյունավետության բարձրացման հետ:

Նախագծի տեխնոլոգիական նորարարություններն ու լուծումները

«Տեխնոլոգիական նորարարություններից հիմնականը պոլիկաթնաթթվի արտադրության միջգիտակարգային մոտեցումն է՝ գիտական տարբեր ոլորտների հիմնական մեթոդների ներգրավումը մեկ նպատակի իրագործման համար»,- ընդգծում է ԵՊՀ կենսաբանության գիտահետազոտական ինստիտուտի գիտաշխատող, կ․գ․թ․ Հեղինե  Գևորգյանը։ 

Ըստ Հեղինեի՝ ծրագրի արդյունքում նախատեսվում էր կատարել կաթնաթթվի արտադրության կենսաբանական և քիմիական ճանապարհների համեմատական վերլուծություն, ինչը կհանգեցներ կաթնաթթվի բարձրարդյունավետ սինթեզի մեթոդների մշակման։ Ավելին, ՊԿԹ-ի սինթեզի քիմիական և ֆիզիկական մեթոդների համադրված կիրառությունը ոչ միայն կբարձրացներ արտադրանքի ստացման արդյունավետությունը, այլև կընդլայներ կիրառման հեռանկարները։

Ի պատասխան այն հարցի, թե ինչպես կարող են լազերային տեխնոլոգիաներն ազդել արտադրության արդյունավետության բարձրացման վրա, գիտական խմբի անդամներից Սուրեն Հայրապետյանը նշում է, որ դրանք կարող են էական ազդեցություն ունենալ արտադրության արդյունավետության բարձրացման վրա, քանի որ ապահովում են ֆիզիկաքիմիական գործընթացների առավել ճշգրիտ և կարգավորվող ազդեցություն։

«Մենք նախագծի իրականացման արդյունքում ակնկալում ենք ստանալ բարձրորակ արտադրանք՝ բարելավված մեխանիկական հատկություններով, բարձրացնել ինչպես PLA-ի սինթեզի, այնպես էլ արտադրության արդյունավետությունը, նվազեցնել ծախսերը և ընդլայնել պոլիմերի կիրառման ոլորտները»,- կարևորում է ինժեները։

Նախագծի պլանավորման ընթացքում թիմը լուրջ խնդիրների չի հանդիպել, քանի որ հանդիպումների ու քննարկումների պլանավորումից մինչև նախագծի շարադրում և ներկայացում կատարվել է թիմի բոլոր անդամների ներգրավման արդյունքում։ 

Կաթնաթթվից պոլիկաթնաթթու (PLA) արտադրության ներկա վիճակը և զարգացումը վերջին տարիներին

«PLA-ի արտադրության ոլորտը վերջին տարիներին զգալի առաջընթաց է գրանցել, մասնավորապես կենսազանգվածի օգտագործման և մաքուր տեխնոլոգիաների ներդրման շնորհիվ։ Արդյունաբերությունն այժմ ավելի մեծ ուշադրություն է դարձնում ծախսարդյունավետ և էկոլոգիապես մաքուր լուծումներին։ Գլխավոր քայլերից մեկը արտադրական գործընթացների էներգետիկ արդյունավետության բարելավումն ու նյութերի վերամշակման ընդլայնումն է»,- ասում է Օրգանական և դեղագործական քիմիայի գիտատեխնոլոգիական կենտրոնի (ՕԴՔԳՏԿ) կրտսեր գիտաշխատող Էլյա Սաֆարյանը։ 

Նա հավելում է՝ շնորհիվ տեխնոլոգիական առաջընթացի և կիրառվող նյութերի կայունության ուղղությամբ կատարվող հետազոտությունների՝ կաթնաթթվից պոլիկաթնաթթվի ստացման արտադրությունը վերջին տարիներին գրանցել է զգալի զարգացում։ PLA-ն դարձել է կենսաքայքայվող պոլիմերների ամենահայտնի տեսակներից մեկը, որն օգտագործվում է փաթեթավորման, բժշկական սարքերի և տեքստիլի արտադրության մեջ։

Գիտական խմբի անդամները նշում են, որ PLA-ի արտադրության հիմնական մարտահրավերներից են հումքի արժեքն ու հասանելիությունը, ինչպես նաև արտադրական գործընթացների էներգիայի մեծ պահանջարկը։ Այս մարտահրավերների հաղթահարման ուղղությամբ ակտիվ հետազոտություններ են կատարվում՝ կենսազանգվածի նոր աղբյուրների օգտագործման, նոր կատալիտիկ մեթոդների և վերամշակման տեխնոլոգիաների ներդրման ուղղությամբ։

Գաղափարի շուրջ համախմբման նշանակությունը

Երբ տարբեր ոլորտների մասնագետներ համախմբվում են մեկ գաղափարի շուրջ, ստեղծվում է նորարարական և համապարփակ լուծումներ գտնելու հզոր հնարավորություն։ Գիտական խմբի յուրաքանչյուր ներկայացուցիչ իր մասնագիտական ոլորտի խորքային գիտելիքներով է մոտենում խնդրին, ինչը հնարավորություն է տալիս հարցը դիտարկելու տարբեր տեսանկյուններից։ Գիտական խմբի անդամներն ասում են, որ տարբեր ոլորտների համախմբումն է խթանում նորարարությունները։ Ըստ նրանց՝ այսօրինակ համագործակցության արդյունքում հնարավոր է խնայել ռեսուրսները, ժամանակը և ծախսերը։ Օրինակ՝ ինժեներական գործընթացների բարելավման համար քիմիական տվյալների տրամադրումը նվազեցնում է փորձարկումների թիվը և արագացնում արտադրության ծավալումը։

Նախագծի և՛ պլանավորման, և՛ մշակման ընթացքում գիտական խումբը հավատացել է, որ արժանանալու է հաղթանակի, քանի որ իր առջև դրել է այնպիսի նպատակ և առաջադրել այնպիսի խնդիրներ, որոնք արդիական են, նորարարական և բեկումնային, ինչը հենց մրցույթի առանցքային պահանջներից էր։

Նշենք, որ «Ամենամյա ամփոփիչ գիտաժողով-2024»-ի  շրջանակում անցկացվող միջգիտակարգային մրցույթն ուղղված էր հետազոտական-գիտական նախագիծ ներկայացնելու կարողությունների ամրապնդմանը և զարգացմանը, ինչպես նաև երիտասարդ գիտնականների միջև գործընկերային նոր կապերի ստեղծմանն ու ամրապնդմանը։