创新工程应用先进块体纳米材料力学研究实验室于2013年6月28日在圣彼得堡国立大学成立，由鲁斯兰·祖法罗维奇·瓦利耶夫教授领导，并获得俄罗斯联邦政府支持（第220号法令）。目前，该实验室由多个基金提供支持，特别是于2018年4月24日赢得了由圣彼得堡国立大学资助的2018-2020年度应用跨学科科学研究工作竞赛（项目3，ID 26130576）。
实验室致力于发展纳米材料基础力学，开发制备具有超高力学性能的新型金属块体纳米材料的科学原理，以及其在结构工程、电工技术和医学领域的创新应用。实验室开展的研究具有基础性，并包含重要的应用组成部分。其特色是跨学科方法，涵盖纳米材料力学、纳米结构物理与材料科学以及纳米工程的研究。
先进块体纳米材料力学：基础理论与工程应用
项目目标： 发展纳米材料物理学与力学，研发制备具有超高性能块体纳米材料的科学原理，以及其在工程、电气工程和医学领域的创新应用
研究的实际意义
研究成果的应用：
实验室致力于发展纳米材料基础力学，开发制备具有超高力学性能的新型金属块体纳米材料的科学原理，以及其在结构工程、电工技术和医学领域的创新应用。实验室开展的研究具有基础性，并包含重要的应用组成部分。其特色是跨学科方法，涵盖纳米材料力学、纳米结构物理与材料科学以及纳米工程的研究。
目标与任务
研究方向：先进块体纳米材料力学：基础理论与工程应用
项目目标： 发展纳米材料物理学与力学，研发制备具有超高性能块体纳米材料的科学原理，以及其在工程、电气工程和医学领域的创新应用
研究的实际意义
其他成果
- 已在 Web of Science 核心合集数据库收录的期刊上发表文章 108 篇，在 Wiley、Springer 等国际知名出版社出版专著 6 部。2013-2017 年间，实验室首席科学家及核心团队成员的学术论文引用次数在 Web of Science 核心合集中超过 4000 次，在 Scopus 中超过 20000 次。
- 举办了9场国际研讨会/会议。
- 获得了来自各类基金会和组织的18项资助。
科学成果
- 建立了块体纳米材料塑性变形与破坏的有效理论模型。提出了纳米结构设计原则，确保所制备的纳米材料在室温下也能表现出“超高强度”效应和超塑性特征。
- 研究了用于制造新一代医疗植入物的钛及其合金基块体纳米材料的力学与功能特性与其晶粒结构特征之间的依赖关系。
- 开发了一种提高铝基导电材料机械和运行性能的新方法，其核心是通过大塑性变形方法在材料中形成受控的纳米结构状态。
- 已获得基于铝、铜和钛的块体纳米材料制品实验样品，展示出增强的多功能特性，在工程和医学领域的创新应用中极具吸引力。
研究成果的应用：
- 已获得专利：
- RU 2 542 073 “无收缩纳米改性结构陶瓷材料的制备方法”。作者：V.G. Konakov, I.A. Ovidko, B.N. Semenov (2013年)；
- RU 2 547 984 “高循环压力下的强塑性变形扭转方法”。作者：R.Z. Valiev, I.N. Sabirov, I.V. Smirnov, R.R. Valiev, M.Y. Murashkin (2013年)；
- RU 2 586 188 “坯料阶梯加热高压下的强塑性变形扭转方法”。作者：R.R. Valiev, I.V. Smirnov, I.N. Sabirov, R.Z. Valiev (2014年)；
- RU 2 616 316 “半导体超细晶铝合金及其制备方法”。作者：R.Z. Valiev, M.Y. Murashkin, I.V. Smirnov (2015年)；
- RU 2 613 618 “结构材料动态拉伸试验装置”。作者：Y.V. Sudyenkov, I.V. Smirnov (2015年)；
- RU 2 628 594 “提高TiN和(Ti+V)N涂层与VT-6钛合金基体结合强度的方法”。作者：R.R. Valiev, N.A. Kazarinov (2015年)；
- RU 2 635 989 “燃气轮机发动机零件用钛合金坯料的制造方法”。作者：R.R. Valiev, R.Z. Valiev, I.V. Smirnov (2015年)；
- RU 2 649 031 “铝合金中纳米相的X射线相分析方法”。作者：V.D. Sitdikov, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev (2016年)；
- RU 2 652 520 “准静态和循环载荷下材料表面及纵向声波速度的测定与监控装置”。作者：I.V. Smirnov, Y.V. Sudyenkov (2016年)；
- № 2017143433 “具有形状记忆效应的超细晶钛镍合金长棒材的制备方法”。作者：E.A. Prokofiev, R.Z. Valiev (2017年)；
- RU 2 667 271 “耐热导电超细晶铝合金及其制备方法”。作者：M.Yu. Murashkin, I.V. Smirnov, R.Z. Valiev (2017年)；
- RU 2 665 590 “金属和半导体热物理性质的脉冲热电无损检测方法”。作者：I.V. Smirnov, Yu.V. Sudyenkov (2017年)。
- 与第三方机构签署了7份商业合同：NanoMeT有限责任公司、导体纳米技术有限责任公司、OMEGA有限责任公司。
教育与人才再培训
- 答辩情况：3篇博士论文，9篇副博士论文。
- 为来自第三方机构的青年科学家和教师组织并开展了5期专业再培训课程，共有89人参加。
- 编写并实施了以下教育课程：“复合纳米材料”（2014年）、“热处理与化学热处理”（2014年）、“纳米材料力学的特殊任务”（2015年）、“复合材料的结构与性能”（2016年）、“现代断裂力学的工程技术方面”（2017年）、“X射线荧光分析”（2017年）。
- 出版了以下教材：“纳米材料合成中的纳米结构化过程”（2014年）、“现代变形热处理方法：从传统材料到纳米结构材料”（2015年）、“复合纳米材料”（2015年）、“块体纳米结构材料：基础与应用”（2017年）、“块体纳米结构金属材料的强度与断裂机制”（2016年）、“磁性纳米系统及其核伽马共振诊断法”（2016年）、“相界面过程：教材”（2017年）。
合作伙伴
- IMDEA材料研究所（西班牙）、南安普顿大学（英国）、鲁昂大学（法国）、九州大学（日本）、南京信息工程大学（中国）、北京大学（中国）、国家研究型技术大学“密西斯”（俄罗斯）、圣彼得堡彼得大帝理工大学（俄罗斯）：联合研究、出版物
- 乌法州立航空技术大学（俄罗斯）：联合研究、出版物、专利、教材、教育课程、商业合同、论文答辩
- 卡尔斯鲁厄理工学院（德国）：联合研究、学术交流
- 托里亚蒂州立大学（俄罗斯）、莫斯科国立罗蒙诺索夫大学（俄罗斯）、别尔哥罗德国家研究型大学（俄罗斯）：联合科学活动
- 俄罗斯科学院机器科学问题研究所 (IPMash RAN)：联合研究、联合科学活动、开展专业再培训
- 圣彼得堡国立信息技术、机械与光学大学（俄罗斯）：联合研究、联合科学活动。
相关创新技术基础设施对象