The object of research, development or design (in Russian) : Волокнисто-металлические ламинаты (ВМЛ) и их межфазная прочность, повышаемая за счёт внедрения наноматериалов, полученных из сельскохозяйственных и промышленных отходов, а также применения методов обработки металлической поверхности. Объект включает структуру, свойства и долговечность ВМЛ, наноматериалы (наноцеллюлозные волокна, наносилика и др.), обработанные металлические поверхности и применение методов машинного обучения для анализа и прогнозирования характеристик материалов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Талшықты-металл ламинаттары (ТМЛ) және олардың беттік беріктігі, ауылшаруашылық және өнеркәсіптік қалдықтардан алынған наноматериалдарды қосу арқылы күшейтіледі, сондай-ақ металл бетін өңдеу әдістері. Тақырыпқа ТМЛ-дің, наноматериалдардың (наноцеллюлоза талшықтары, нанокремний диоксиді және т.б.), өңделген металл беттерінің құрылымы, қасиеттері және беріктігі, сондай-ақ материалдың өнімділігін талдау және болжау үшін машиналық оқыту әдістерін қолдану кіреді.

Aim of work (in Russian) : Разработка высокоэффективных и долговечных волокнисто-металлических ламинатов (ВМЛ) путём внедрения устойчивых наноматериалов, полученных из сельскохозяйственных и промышленных отходов, совместно с экономически эффективной обработкой металлической поверхности, а также применение методов машинного обучения для автоматизации анализа структуры и свойств и повышения межфазной прочности и долговечности ВМЛ.

Aim of work (in Kazakh) : Ауыл шаруашылығы және өнеркәсіптік қалдықтардан алынған тұрақты наноматериалдарды қосу арқылы жоғары өнімді және берік талшықты-металл ламинаттарын (ТМЛ) әзірлеу, металл бетін өңдеудің үнемді әдістерімен және ТМЛ құрылымы мен қасиеттерін талдауды автоматтандыру және беттік беріктігін және төзімділігін арттыру үшін машиналық оқыту әдістерін қолдану арқылы.

Методы исследования (на русском) : В работе используются экспериментальные и аналитические методы, включающие синтез наноматериалов из сельскохозяйственных и промышленных отходов, их физико-химическую характеристику (XRD, FTIR, SEM, TEM, ТГА, АСМ), механические испытания клеевых соединений и волокнисто-металлических ламинатов (сдвиг внахлёстку, растяжение, изгиб, испытания ДКБ и ИНК), оценку долговечности при воздействии воды, солёной воды и температурных колебаний, а также методы машинного обучения и слияния информации (обработка изображений, СНС, XGBoost и другие модели) для анализа структуры и свойств материалов.

Методы исследования (на казахском) : Жұмыста материалдардың құрылымы мен қасиеттерін талдау үшін ауылшаруашылық және өнеркәсіптік қалдықтардан наноматериалдарды синтездеу, олардың физика-химиялық сипаттамаларын анықтау (XRD, FTIR, SEM, TEM, TGA, AFM), жабысқақ қосылыстар мен талшықты-металл ламинаттарын механикалық сынау (жіппен ығысу, созылу, иілу, DKB және INC сынақтары), судың, тұзды судың және температураның ауытқуларының әсерінен беріктік бағалауды қоса алғанда, эксперименттік және аналитикалық әдістер қолданылады, сондай-ақ машиналық оқыту және ақпаратты біріктіру әдістері (кескінді өңдеу, CNN, XGBoost және басқа модельдер).

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе первого года выполнена идентификация перспективных наноматериалов из сельскохозяйственных и промышленных отходов, разработаны и оптимизированы 2–3 методологии их синтеза. Синтезированные наноматериалы полностью охарактеризованы с использованием XRD, FTIR, SEM, TEM и ТГА. Проведены экспериментальные исследования влияния наноматериалов на прочность адгезионных соединений, в том числе 20–30 испытаний в рамках DoE. Установлено значительное повышение межфазной прочности при внедрении наноматериалов и после обработки металлической поверхности. Новизна первого года заключается в систематическом использовании устойчивых наноматериалов, полученных из отходов, для улучшения прочности интерфейса в ВМЛ, а также в исследовании синергетического эффекта сочетания наноматериалов и обработки поверхности, ранее недостаточно изученного. Полученные результаты формируют научную основу для дальнейшей разработки долговечных ВМЛ и создания моделей машинного обучения для прогнозирования их свойств.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Бірінші жыл ішінде ауыл шаруашылығы және өнеркәсіп қалдықтарынан перспективалы наноматериалдар анықталды, оларды синтездеудің екі-үш әдістемесі әзірленіп, оңтайландырылды. Синтезделген наноматериалдар XRD, FTIR, SEM, TEM және TGA көмегімен толық сипатталды. Наноматериалдардың адгезиялық байланыстардың беріктігіне әсерін эксперименттік зерттеулер жүргізілді, соның ішінде DoE бойынша 20-30 сынақ жүргізілді. Наноматериалдарды қосу арқылы және металл бетін өңдеуден кейін бетаралық беріктіктің айтарлықтай артуы байқалды. Бірінші жылдың жаңалығы жоғары молекулалық салмақтағы ламинаттардағы бетаралық беріктікті жақсарту үшін қалдықтардан алынған тұрақты наноматериалдарды жүйелі түрде пайдалануда, сондай-ақ бұрын нашар түсінілген наноматериалдар мен беттік өңдеуді біріктірудің синергетикалық әсерін зерттеуде жатыр. Алынған нәтижелер берік жоғары молекулалық салмақтағы ламинаттарды одан әрі дамыту және олардың қасиеттерін болжау үшін машиналық оқыту модельдерін жасау үшін ғылыми негіз болып табылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Проект направлен на разработку улучшенных волокнисто-металлических ламинатов (ВМЛ) с повышенной межфазной прочностью и долговечностью за счёт внедрения наноматериалов, полученных из сельскохозяйственных и промышленных отходов, и применения экономически эффективной обработки металлической поверхности. Конструктивные показатели включают синтез устойчивых наноматериалов, изготовление ВМЛ методом вакуумного переноса смолы, повышение прочности клеевых соединений и улучшение интерфейсных свойств. Технико-экономические показатели проекта отражаются в достижении высокой механической эффективности ВМЛ при минимальных дополнительных затратах, использовании отходов в качестве доступного сырья, снижении себестоимости наноматериалов и применении машинного обучения для уменьшения объёма экспериментов и повышения точности прогнозов. Общий бюджет проекта составляет 119,5 млн тенге, из них за первый год — 39 719 915,69 тенге, которые были использованы для приобретения оборудования, реактивов и материалов, проведения экспериментальных работ, а также оплаты труда научного и технического персонала, задействованного в реализации ключевых задач проекта.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба ауыл шаруашылығы және өнеркәсіп қалдықтарынан алынған наноматериалдарды қосу және металл бетін өңдеудің үнемді әдістерін қолдану арқылы интерфейстік беріктігі мен төзімділігі жоғары жақсартылған талшықты-металл ламинаттарын (FML) әзірлеуге бағытталған. Жобалау мақсаттарына тұрақты наноматериалдарды синтездеу, вакуумдық шайыр беруді қолдана отырып FML жасау, адгезия беріктігін арттыру және интерфейстік қасиеттерді жақсарту кіреді. Жобаның техникалық және экономикалық көрсеткіштері FML-де қосымша шығындарды минималды түрде азайта отырып, жоғары механикалық тиімділікке қол жеткізуді, қалдықтарды оңай қолжетімді шикізат ретінде пайдалануды, наноматериалдардың құнын төмендетуді және эксперименттер көлемін азайту және болжау дәлдігін жақсарту үшін машиналық оқытуды пайдалануды көрсетеді. Жобаның жалпы бюджеті 119,5 миллион теңгені құрайды, оның 39 719 915,69 теңгесі бірінші жылы жұмсалды. Бұл бюджет жабдықтарды, реагенттерді және материалдарды сатып алуға, эксперименттік жұмыстарды жүргізуге және жобаның негізгі мақсаттарын жүзеге асыруға қатысатын ғылыми-техникалық қызметкерлерге жалақы төлеуге пайдаланылды.

Level of implementation (in Russian) : На текущем этапе проект носит характер фундаментального и прикладного исследования и находится на ранних уровнях технологической готовности. По итогам первого года выполнены синтез и экспериментальная оценка наноматериалов, а также получены подтверждённые данные о повышении межфазной прочности в моделируемых соединениях, что соответствует переходу с уровня TRL 1 на TRL 2. Полученные результаты формируют научно-техническую основу для последующих этапов изготовления опытных образцов ВМЛ и разработки предсказательных моделей, что обеспечит дальнейшее продвижение к уровням TRL 3–4. На данном этапе результаты используются в исследовательских целях и готовятся к дальнейшему применению в экспериментальных образцах и моделях.

Level of implementation (in Kazakh) : Қазіргі кезеңде жоба іргелі және қолданбалы зерттеулерге бағытталған және технологиялық дайындықтың алғашқы кезеңдерінде. Бірінші жылдың соңына қарай наноматериалдарды синтездеу және эксперименттік бағалау аяқталды, және TRL 1-ден TRL 2-ге көшуге сәйкес келетін модельденген қосылыстардағы беттік беріктіктің артуы туралы расталған деректер алынды. Алынған нәтижелер жоғары молекулалық салмақтағы композиттердің прототиптерін өндірудің кейінгі кезеңдерінің және болжамдық модельдерді әзірлеудің ғылыми-техникалық негізін құрайды, бұл TRL 3-4 деңгейлеріне қарай одан әрі ілгерілеуді қамтамасыз етеді. Бұл кезеңде нәтижелер зерттеу мақсаттарында пайдаланылуда және эксперименттік үлгілер мен модельдерде одан әрі қолдануға дайындалуда.

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта проявляется в достижении значимого прироста межфазной прочности и эксплуатационных характеристик волокнисто-металлических ламинатов (ВМЛ) за счёт использования доступных и экологичных наноматериалов, полученных из сельскохозяйственных и промышленных отходов. Разработанные методы синтеза наноматериалов и оптимизированная обработка металлической поверхности позволяют повысить механическую эффективность без существенного увеличения себестоимости, что делает проект экономически оправданным. Применение машинного обучения дополнительно повышает эффективность, снижая объём экспериментальных работ, ускоряя анализ данных и увеличивая точность прогнозирования свойств ВМЛ. Научные результаты первого года подтверждают практическую значимость подхода, обеспечивают формирование технологических решений для последующих этапов и создают основу для внедрения разработок в промышленно ориентированные исследования и создание опытных образцов.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі ауыл шаруашылығы және өнеркәсіп қалдықтарынан алынған қолжетімді және экологиялық таза наноматериалдарды пайдалану арқылы қол жеткізілген талшықты-металл ламинаттарының (ТМЛ) беттік беріктігі мен өнімділік сипаттамаларының айтарлықтай артуымен көрінеді. Әзірленген наноматериалдарды синтездеу әдістері және металл бетін оңтайландыру шығындарды айтарлықтай арттырмай, механикалық тиімділікті арттыруға мүмкіндік береді, бұл жобаны экономикалық тұрғыдан тиімді етеді. Машиналық оқытуды пайдалану эксперименттік жұмыс көлемін азайту, деректерді талдауды жеделдету және ТМЛ қасиетін болжаудың дәлдігін арттыру арқылы тиімділікті одан әрі арттырады. Бірінші жылғы ғылыми нәтижелер тәсілдің практикалық маңыздылығын растайды, кейінгі кезеңдер үшін технологиялық шешімдерді әзірлеуді қолдайды және осы әзірлемелерді өнеркәсіптік бағытталған зерттеулерге енгізу және прототиптер жасау үшін негіз жасайды.

Field of application (in Russian) : Результаты проекта могут быть применены в аэрокосмической, автомобильной, транспортной и машиностроительной промышленности, где требуются лёгкие, высокопрочные и долговечные конструкционные материалы. Разработанные наномодифицированные волокнисто-металлические ламинаты (ВМЛ) могут использоваться в элементах конструкций с повышенными требованиями к межфазной прочности, ударной вязкости и долговечности, включая панели, обшивку, дверные и силовые элементы. Также область применения включает производство композитов для морской техники, энергетического оборудования, спортивного инвентаря и других изделий, работающих в сложных эксплуатационных условиях. Использование наноматериалов из отходов делает технологию привлекательной для отраслей, ориентированных на устойчивое развитие и снижение себестоимости материалов.

Field of application (in Kazakh) : Жобаның нәтижелерін жеңіл, жоғары беріктікке ие және берік құрылымдық материалдар қажет болатын аэроғарыш, автомобиль, көлік және машина жасау салаларында қолдануға болады. Әзірленген наномодификацияланған талшықты-металл ламинаттары (FML) панельдерді, қабықтарды, есіктерді және жүк көтергіш элементтерді қоса алғанда, беткі беріктікке, соққыға төзімділікке және беріктікке қойылатын талаптары жоғары құрылымдық компоненттерде қолданылуы мүмкін. Басқа қолданыстарға теңіз қолданбаларына арналған композиттер, электр энергиясын өндіру жабдықтары, спорттық жабдықтар және қиын пайдалану жағдайларында жұмыс істейтін басқа да өнімдер өндірісі жатады. Қалдықтардан наноматериалдарды пайдалану технологияны тұрақты дамуға және материалдық шығындарды азайтуға бағытталған салалар үшін тартымды етеді.