Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО), выступая соинвестором в нанотехнологических проектах со значительным экономическим или социальным потенциалом, уже утвердила и реализует несколько проектов, продукция которых может использоваться в строительной отрасли.
Предлагаем вашему ваниманию обзор проектов в области нанотехнологии для строительной отрасли.
Обзор подготовил О. Л. ФИГОВСКИЙ (Polymate Ltd.-International Nanotechnological Research Center, Migdal HaEmek, Israel)
Проект предусматривает введение на рынок новых видов высокотехнологичной нанопродукции: очищенного модифицированного монтмориллонита и полимерного нанокомпозита на его основе.Полимерные нанокомпозиты, состоящие из пластичной полимерной основы (матрицы) и наполнителя – органомодифицированного монтмориллонита с размером частиц от 10 до 200 нм, обладают новыми улучшенными свойствами (например, устойчивость на разрыв, жаропрочность и пожаробезопасность, влаго- и газонепроницаемость).Полимерные композиционные материалы уже нашли применение в промышленности для изготовления специальных покрытий, упаковочных пленок с барьерными свойствами, деталей автомобилей и электронных устройств, авиастроении, кабельной промышленности. В будущем их использование может быть практически неограниченным.
В России реализуется первый интегральный проект по организации промышленного производства препрегов на основе углеродных и минеральных волокон и нанонаполненных связующих. Проект предусматривает создание производственных мощностей по выпуску широкой номенклатуры препрегов на производственных площадках в Москве и Саратове.Использование подобных материалов позволяет существенно снизить вес конструкций, увеличить прочностные характеристики и срок службы. В строительстве препреги могут иметь различные применения, в том числе для армирования бетонных конструкций.
В рамках проекта РОСНАНО совместно с «Микробор Технолоджи» будет создан полный производственный цикл — от синтеза нанопорошка кубического нитрида бора до изготовления из него режущего инструмента.Повышенные физические характеристики инструмента из нанопорошка кубического нитрида бора (микротвердость, износо- и теплостойкость) приводят к существенно более высокой производительности инструмента. При этом затраты на обработку деталей инструментом могут снижаться до 60%.Продукция проекта будет востребована для черновой и финишной обработки деталей в первую очередь в таких отраслях как строительство, тяжелое машиностроение, автомобилестроение, добывающая промышленность.
Модификатор «Унирем» применяется при ремонте дорог и укладке новых дорожных покрытий. «Унирем» получают, измельчая отработанные автопокрышки при высокой температуре и давлении. Частицы модификатора, обладающие микро- и наномозаичной структурой, делают дорожные покрытия устойчивыми к воде и циклическим деформациям при перепаде температур, к образованию трещин и колеи. В результате долговечность дорожных покрытий увеличивается на треть, а межремонтные сроки при эксплуатации автомагистралей - на 25-30%.Проект решает, в том числе, важную экологическую задачу - утилизацию старых автомобильных покрышек. В настоящее время на переработку поступает не более 5-8% от того количества использованных покрышек, что накапливается за год.
Цель проекта — создание промышленного производства плитного пеностекла — инновационного теплоизоляционного материала, изготовленного на основе технологии «Пеноситал». Конечной продукцией проекта являются теплоизоляционные материалы, которые могут применяться как при жилом и коммерческом строительстве, так и в промышленной теплоизоляции. Экологической составляющей проекта является использование в качестве сырья одного из компонентов твердых бытовых отходов — стеклобоя, что позволяет снижать негативное воздействие битого стекла на окружающую среду.
Конечным продуктом проекта станут светодиодные чипы, светодиодные лампы и осветительные системы, сопоставимые по яркости с лучшими мировыми аналогами. Реализация проекта позволит существенно сократить затраты на электроэнергию и эксплуатацию светотехнической продукции как для промышленных объектов, так и для населения. Наиболее динамично замена светотехники с использованием традиционных источников света на светодиодные будет происходить, в первую очередь, в сегментах освещения объектов ЖКХ, уличного освещения, освещения коммерческих зданий, промышленных объектов.
Реализация проекта позволит обеспечить российских производителей полимерных компаундов высококачественным сырьем — наноструктурированным гидроксидом магния, который используется в качестве огнезащитной добавки в строительные материалы.
Продукцией проекта станут технологические линии для нанесения неметаллических неорганических керамических покрытий на поверхности металлов. Технология микродугового оксидирования обеспечивает деталям свойства износостойкости (увеличение в 2-8 раз), защиты от коррозии, термостойкости, декоративные свойства. Поставки технологических линий будут осуществляться в строительную, машиностроительную, приборостроительную (потребительская электроника), автомобильную и авиастроительную российские и зарубежные отрасли.
Расширение выпуска установок для нанесения модифицирующих покрытий нанометровой толщины на материалы и изделия с помощью плазмы магнетронного разряда позволит вывести существующее отечественное мелкосерийное высокотехнологическое производство на новый уровень по объему производства и расширить его присутствие как на российском, так и на зарубежных рынках. Выпускаемые уже сегодня установки позволяют наносить одно- и многослойные покрытия нанометровой толщины из различных материалов (проводящих, полупроводниковых и диэлектрических). Оборудование и технологии магнетронного распыления материалов применяются, в том числе, при производстве листового стекла с покрытиями разнообразного назначения, а также для нанесения покрытий на металлические поверхности с целью повышения их коррозионной стойкости, декоративности, придания поверхности необходимых механических, химических, электрических и т.д. свойств
В рамках проекта будет создан полный производственный цикл от добычи и обогащения исходного германийсодержащего сырья до его последующей многостадийной переработки в химические продукты, материалы и изделия. Одним из основных продуктов проекта станет диоксид германия (GeO2), используемый в качестве компонента катализатора при изготовлении синтетических волокон и других процессов органического синтеза, производстве специальных стекол с высоким коэффициентом преломления и прозрачностью в ИК-области спектра, косметологии и изготовлении эмалей и глазурей.
В основе новой технологии лежит операция горячей навивки пружины при оптимальном сочетании температуры нагрева, степени деформации при навивке, схемы и режима охлаждения-закалки последовательно каждого витка навиваемой пружины. В результате этих операций формируются наноразмерные субструктуры, обеспечивающие высокие прочностные характеристики изделий. Основными точками применения продукции проекта станут железнодорожный транспорт (вагонные и локомотивные тележки), энергетика, подвески автомобилей, сельскохозяйственной и строительной техники, лифтовые системы.
Сейчас 23 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте
Научно-образовательный центр "Наноматериалы и нанотехнологии" Национальный исследовательский университет Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
Научный руководитель: Королев Евгений Валерьевич