Skip to content

Технологии и материалы современные – Книга: «Внутренняя отделка. Современные материалы и технологии» — Д. Нестерова. Купить книгу, читать рецензии | ISBN 978-5-386-00419-4

Содержание

Современные вещества и материалы будущего

Все предметы, окружающие нас, сделаны из того или иного материала. Зачастую именно материал обеспечивает вещи особыми свойствами. Существует даже специальный раздел науки, изучающий их — материаловедение.

0 Наука

За последние годы созданы десятки вариантов бронежилетов из самых разных материалов, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Один из них – карбид бора, также известный как «черный алмаз», названный так за свою невероятную прочность и легкость, что делает его весьма привлекательным для разработчиков…

1 Гаджеты

Известный производитель элитных часов швейцарская компания H. Moser & Cie представила концепт-часы Endeavour Vantablack с турбийоном – особым устройством, позволяющим нивелировать действие земной гравитации для повышения их точности.

0 Технологии

Подразделение Военно-морского центра надводных боевых действий ВМС США Панама-Сити (NSWC Panama City) разрабатывает необычное средство противодействия малым судам на основе рыбьей слизи и биомассы, из которой пауки ткут паутину. Это вещество можно использовать для блокировки винтов небольших лодок противника, что…

0 Наука

Хитоны (лат. Polyplacophora) – широко распространенный класс морских моллюсков размером от 1 до 35 см. Среди своих собратьев они выделяются панцирем, полностью покрывающим их овальное тело. Он состоит из восьми плотно прилегающих друг к другу подвижных пластин, которые надежно защищают этих морских животных от врагов.

1 Технологии

Компании Ford и McDonald’s объединили усилия по переработке сырья, именуемого кофейной шелухой. Это разновидность жмыха, часть оболочки кофейного зерна, которая отделяется от него при обжарке и является отходами пищевой промышленности. Или основой для перспективного биогибридного материала.

0 Технологии

Компания Karst Stone Paper презентовала свою новую разработку – бумагу, изготовленную не из целлюлозы, а на основе каменной пыли и пластика. Она в разы прочнее традиционной, устойчива к разрывам и вдобавок водонепроницаема. Из-за этого на ней сложно писать чернилами, но маркеры и карандаши с задачей справляются…

0 Технологии

Исследователи научного факультета Университета Малаги (UMA, Испания) разработали недорогую футболку, которая вырабатывает электричество за счет разницы между температурой человеческого тела и окружающей среды. Это стало возможным благодаря особой ткани, разработанной совместно с Итальянским технологическим институтом…

38 Наука

В Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии (США) провели эксперимент по экстремальному сжатию свинца. Он стал одним из череды аналогичных исследований, направленных на изучение трансформации свойств различных материалов при сверхвысоких давлениях. Для свинца, например, главным изменением стал…

0 Наука

Ученые Университета Райса (Rice University) разработали полимерный материал с решетчатой структурой, обладающий уникальной, соизмеримой с алмазом, твердостью, что позволяет использовать его в качестве защиты от пуль.

0 Наука

Исследователи из Университета Рочестера (США) разработали технологию создания «многогранных гидрофобных поверхностей», которые не только не смачиваются водой, а буквально отталкивают ее. Экспериментальный образец, обработанный металлический фрагмент, оставался на поверхности воды даже при попытках затопить его силой.…

1 Технологии

Ученые Центра военных исследований Дальневосточного федерального университета (Россия) разработали уникальный бетон, представляющий собой смесь из цемента и связующего компонента (до 40 % всей массы), состоящего из золы рисовой шелухи, отходов дробления известняка и кварцевого песка.

3 Технологии

Краткая характеристика нового материала: он в пять раз легче и в пять раз прочнее стали. Изготовление автомобиля из такого растительного нановолокна (CNF) выбрасывает в атмосферу примерно на 2000 кг СО2 меньше, чем производство традиционных моделей.

0 Технологии

Для снижения веса машин автопроизводители массово используют композиты из легкого, но прочного углеродного волокна. Не стал исключением и итальянский Lamborghini. Разработанные ее специалистами образцы углеволокна вскоре будут доставлены на борт МКС для тестирования в условиях открытого космоса.

2 Технологии

Канадская компания Hyperstealth Biotechnology известна во всем мире, как производитель камуфляжной формы. В октябре прошлого года она подала заявку на получение патента на тонкий недорогой маскировочный материал «Quantum Stealth», не требующий источника питания, что делает его привлекательным для использования в…

1 Наука

Про лесные пожары зачастую вспоминают, когда уже полыхают тысячи гектаров леса. Предотвратить это страшное стихийное бедствие поможет экологически чистый гель, разработанный учеными Стэнфордского университета.

0 Технологии

На первый взгляд, сочетание в одном материале прочности и ударной вязкости выглядит маловероятным, однако новое вещество, полученное в результате смешивания древесных волокон и паутины, делает это вполне возможным.

0 Наука

В научной статье, опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, инженер-механик Кэхан Цуй из Шанхайского университета и химик Брайан Уордл из MIT сообщили о создании материала, который превзошел по «степени черноты» недавнего рекордсмена — Vantablack. Их показатели выглядят следующим образом:…

0 Космос

Команда ученых на борту МКС успешно создала первый в истории цемент в условиях невесомости. Цель эксперимента – оценить возможности производства строительного материала для возведения жилья на других планетах в ходе будущих космических миссий.

0 Технологии

Похоже, что уже в ближайшем будущем автовладельцам не придется для смены цвета своей машины обращаться в автосервис. Достаточно будет нажать специальную кнопку на панели управления и машина за несколько секунд обретет новую окраску подобно хамелеону.

3 Технологии

Ежедневно молокозаводам приходится решать задачу утилизации остатков молочной продукции, которая уже не пригодна в пищу. Стартап Mi Terro из Лос-Анджелеса предлагает производить из нее ткань для повседневной одежды. Такой материал по многим параметрам превосходит натуральный хлопок.

2 Технологии

Европейское Космическое Агентство заказало серию исследований в рамках разработки технологии изготовления стройматериалов из лунного реголита. Сегодня ясно, что просто смешать пыль и грунт с цементом мало – «лунные кирпичи» должны выполнять много нетипичных функций. Новое исследование посвящено вопросу: можно ли с их…

2 Технологии

Исследователи Университета Рочестера (Нью-Йорк) нашли простой, относительно дешевый и весьма экологичный способ получения графена с помощью бактерий Shewanella oneidensis. При смешивании с окисленным графитом они удаляют из вещества большинство кислородных групп, оставляя проводящий графен.

1 Наука

Железобетонные конструкции при всей их внешней нерушимой прочности нуждаются в регулярном техническом обслуживании. Дело, в основном, в стальных стержнях арматуры, до которых со временем добирается ржавчина. А дальше – ржавая сталь отталкивается от бетона, что приводит к его растрескиванию и постепенному разрушению…

2 Технологии

Ученые Университета долины Атемаяк (Мексика) разработали альтернативу традиционным пластмассам, отходы которых уже стали огромной проблемой для экологии планеты.

55 Технологии

Большая часть стеклянных отходов никогда не попадает во вторичную переработку, поскольку представляют собой небольшие фрагменты, которые сложно сортировать. Группа австралийских ученых Университета Дикина во главе с доктором Эр-Риядом Аль-Амери предложила простой и эффективный способ их переработки и дальнейшего…

0 Технологии

В течение многих лет ученые пытались создать материал, который по своим свойствам напоминал бы мех белого медведя, обладающий уникальными теплоизоляционными свойствами. И вот наконец успех: команда исследователей Университета науки и технологии Китая разработала материал, который не только повторяет, но и превосходит…

5 Технологии

Как остановить град пуль, используя в качестве брони лишь легкие материалы? В поисках ответа на этот вопрос исследователи Университета штата Северная Каролина разработали пуленепробиваемый материал, сочетающий в себе прочность и легкость.

5 Технологии

Команда американских исследователей подвела итоги годового тестирования системы пассивного охлаждения зданий на основе нового материла, условно названого «охлаждающая древесина». Технология ее получения запатентована и защищена коммерческой тайной, но принцип действия известен. Это материал, который отражает солнечный…

2 Наука

Изначально при создании пластмасс ученые практически не задумывались о проблеме утилизации новых материалов. На первое место ставилось разнообразие их свойств, чтобы максимально расширить область применения. Так появилась структура современного пластика – это мономер, цепочка из повторяющихся соединений, к которой…

15 Наука

Чиновники Евросоюза признали, что несколько поторопились с выделением 1 млрд. евро на запуск производства графена в промышленных масштабах. Ажиотаж вокруг него привел к открытию иных двумерных одноатомных материалов, самым перспективным среди которых сегодня называют борофен. Впервые его удалось синтезировать только в…

0 Наука

Группе ученых из Вашингтонского университета в Сент-Луисе под руководством Фучжун Чжана удалось получить сверхпрочный паучий шелк с помощью генетически измененных бактерий.

11 Наука

Исследователи из университетов Иллинойса, Пенсильвании и Кембриджа разработали уникальный материал – «металлическую древесину», которая прочна, как титан, и одновременно не тонет в воде, как дерево.

Новые технологии и строительные материалы

Производство строительно-отделочных материалов не стоит на месте. В условиях конкуренции разные производители постоянно разрабатывают новые решения и патентуют инновационные разработки, которые направлены на улучшение внешнего вида и свойств материалов, а также создание уникальных продуктов. Доверять или нет новейшим технологиям в строительстве и отделке каждый решает для себя. Но не следует забывать о том, что они позволяют упростить проведение ремонта и по-новому украсить интерьер.

Самовосстанавливающийся бетон

Специалистам из Голландии удалось решить одну из главных проблем при строительстве зданий — обеспечение долговечности конструкций. Они разработали новую технологию изготовления цемента, который способен самопроизвольно восстанавливаться благодаря присутствию молочнокислого кальция и определенных бактерий. Живые бактерии питаются молочнокислым кальцием и перерабатывают его в известняк, который будет заполнять возникающие микротрещины и таким образом устранять все микроскопические разрушения.

Самовосстанавливающийся бетон

Эта новая технология «живого» бетона в производстве стройматериалов позволит значительно сэкономить в будущем на времени и ремонтных материалах, поскольку он изначально содержит все необходимые «компоненты».

Стеклянная черепица

Компания SolTech Energy из Швеции разработала уникальный строительный материал для кровли зданий – черепицу из стекла. Она оснащена встроенными фотоэлементами, которые накапливают энергию солнечных лучей и позволяют использовать ее для различных потребностей (подогрева воды, отопления, работы электросетей).

Стеклянная черепица

Такая черепица изготавливается из каленого ударопрочного стекла, поэтому не уступает по прочности традиционным керамическим аналогам. Форма и размер отдельных стеклянных элементов соответствует параметрам керамической черепицы, поэтому их можно использовать для частичного покрытия крыши. При этом максимальная эффективность от ее использования достигается на крышах, обращенных к южной стороне.

«Умный» бетон

Чтобы снизить риск наводнений в городах, английская компания Tarmac разработала бетон Topmix Permeable. Его главная отличительная характеристика – высокая способность пропускать воду. Если традиционные виды бетона впитывают до 300 мм/ч, то его новая версия – 36000 мм/ч (около 3300 л/мин.). Новая технология производства строительного материала подразумевает использование вместо песка кусочков гранитного щебня, через которые вода будет просачиваться, а затем поглощаться почвой. Это особенно актуально в крупных городах, где с каждым годом остается все меньше открытой почвы для поглощения воды. Кроме снижения риска затопления использование проницаемого бетона позволит поддерживать сухость и безопасность улиц.

«Умный» бетон

К недостаткам Topmix относится относительно высокая цена по сравнению с обычным бетоном и возможность использования только в местах с не слишком холодным климатом, поскольку низкие температуры будут вызывать расширение бетона и, соответственно, разрушение покрытия.

Льняные изоляционные плиты

Экологичность – одно из главных направлений развития новейших технологий и материалов в сфере строительства поэтому плиты из спрессованного льна, пропитанные природными слоями бора, вписываются в этот тренд как нельзя лучше. Они отличаются влаго- и огнеустойчивостью, не поддерживают развитие грибков и плесени и не накапливают конденсат, поэтому подходят для эксплуатации в условиях повышенной влажности (в банях, конструкциях подкровельного и мансардного утепления).

Льняные изоляционные плиты

Льняные плиты могут обеспечивать качественную теплоизоляцию до 75 лет (для сравнения: срок службы утеплителей из стекловаты – 15-25 лет, а из минеральной ваты – до 50 лет).

Биоразлагаемый пластик

Американская компания Ecovative Design, специализирующаяся на разработке различной продукции из грибов, презентовала уникальный биоразлагаемый пластик Mushroom Materials. Он включает отходы сельхозкультур (кукурузные стебли, шелуху семян) и мицелий грибов, который за счет природных связующих свойств используется как природный клей.

Биоразлагаемый пластик

Впервые компания использовала «грибной» стройматериал для строительства первого в мире дома из грибов: компактное жилье размерами 3,6х2 м легко можно разместить в перевозном трейлере. Специалисты компании уверены, что новый материал может использоваться не только в строительстве, но и в других отраслях, где используются пластмассы.

Смарт-стекло

Еще одна новая технология, которая используется в строительстве для производства окон, стеклянных дверей и перегородок – смарт стекло (умное стекло). Его главное преимущество в способности изменять оптические характеристики (поглощение тепла, матовость, светопропускную способность) под воздействием условий окружающей среды.

Смарт-стекло

К этой категории также относятся самоочищающиеся, самоообогреваемые и автоматически открывающиеся окна. Благодаря их использованию можно уменьшить теплопотери, сократить затраты на кондиционирование помещений, и даже заменить привычные шторы и жалюзи. Но у смарт-стекол есть и недостатки в виде высокой цены и необходимости подключения к электросети для некоторых изделий.

Гибкий камень

Одна из новых отделочных технологий, которая относится к разновидности обоев и имитирует структуру и цвет разных видов камня (песчаника, сланца, клинкерного кирпича и др.). Он производится на основе песчаника и экологически чистого полимера, за счет которого новый материал является гибким, прочным, легким и удобным в применении. Эти свойства позволяют использовать его для отделки не только ровных поверхностей, но и для объектов сложных форм (каминов, колонн и др.).

Гибкий камень

Гибкий камень имеет толщину 1,5-3 мм и накладывается полосами на стены, предварительно покрытые клеевым составом, после чего затираются все стыки. Он стоек к истиранию и выгоранию, поэтому подходит для отделки любых помещений и частей дома (ванных комнат, кухонь, саун, бассейнов, каминов).

Цветущие (тепловые) обои

Главная особенность этого отделочного материала в способности менять цвета или проявлять дополнительные детали узоров в случае изменения температуры помещения или прилегающих к обоям предметов. Эффект достигается благодаря новой технологии изготовления отделочных материалов с использованием термокраски, которой наносятся рисунки на полотно.

К примеру, при низкой температуре на обоях можно увидеть только зеленые стебли с небольшими бутонами, но при повышении температуры до 23° бутоны увеличиваются, а при 35°С на них появляются пышные яркие цветы. Эта удивительная новинка привнесет изюминку в любой интерьер и долго не будет надоедать хозяевам дома. К недостаткам этого вида отделки относится высокая цена, а также определенные требования к помещению: тепловые обои следует клеить там, где можно создать условия с перепадами температур (вблизи источников тепла, в помещениях, доступных солнечному свету или с регулируемой температурой).

 «Живая плитка»

Это относительная новинка в отделочных материалах, которая моментально меняет рисунок поверхности при прикосновениях или шагах человека. Технология производства «живой» плитки подразумевает использование поликаробонатной капсулы в форме круга, прямоугольника или квадрата, которая заполняется специальным цветным гелем. При давлении на поверхность последний движется и растекается, а если давление исчезает – узор частично восстанавливается до первоначального. Такая плитка хорошо моется и поглощает звуки и вибрацию, поэтому передвижение по ней не создает практически никакого шума. Она может использоваться в отделке любых горизонтальных поверхностей, начиная от полов в разных помещениях и заканчивая столешницами. К недостаткам «живой» плитки относится восприимчивость к низким температурам и царапинам, которые могут оставлять острые предметы.

 «Живая плитка»

Представленные в этой подборке новые строительные и отделочные материалы являются новинками на данный момент времени, но в ближайшем будущем они могут получить широкую популярность и занять место привычных нам, но уже устаревших и менее функциональных стройматериалов. Со временем на смену перечисленным новинкам будут приходить другие и так будет до тех пор, пока человек стремится к удивительным открытиям и нестандартным решениям для усовершенствования своей жизни.

 

15 обалденных новых технологий, которые меняют наш мир

Эти изобретения достойны не просто нашего внимания, но и успеха на мировой арене. Ведь эти технологии могут круто изменить наш образ жизни. Хорошая новость – их не придется ждать долгие годы, потому что они уже здесь и готовы к использованию!

15. Светящиеся растения

На протяжении долгого времени ученые искали более дешевые и эффективные методы искусственного освещения. Наконец, они добились успеха. Им удалось создать несколько видов растений, которые излучают свет в темноте. Такие растения можно использовать в городской среде, чтобы сократить расходы на электричество. Не говоря уже о том, что каменным джунглям немного растений не помешает.

14. Вертикальные фермы

Чтобы убедиться, что человечество всегда будет обеспечено здоровой и свежей пищей, ученые и фермеры объединились и создали инновационный метод ведения сельского хозяйства. От традиционного он отличается тем, что растения выращиваются в закрытом помещении, при этом уклон делается на экономию пространства. Благодаря этому методу люди в городах смогут выращивать еду сами или покупать свежие продукты в магазинах в любое время года.

13. Интернет с воздушного шара

Около четырех миллиардов людей в мире все еще не обладают доступом в интернет. Крупные интернет-компании регулярно придумывают новые способы, как сделать интернет доступным во всех уголках Земли. Так появилась идея запустить в атмосферу воздушные шары, которые будут «доставлять» интернет в труднодоступные районы. Такой проект поможет жителям развивающихся стран лучше ознакомиться с окружающим миром и найти более высокооплачиваемые рабочие места.

12. Биотехнология

Биотехнология – это отрасль науки, которая ищет возможности объединения технологий и живых организмов для использования в полезных целях. Полезные продукты варьируются от пищи, включая сыр, йогурт и кефир, до лекарств и биологических сенсоров. Биотехнология продолжает совершенствоваться и предлагать новые решения. На данный момент в биотехнологии популярна идея зерновых культур, устойчивых к засухам и содержащих больше витаминов.

11. Виртуальная реальность

В виду популярности видеоигр, игровые компании постоянно разрабатывают все более изощренные способы подарить игроку незабываемый опыт. Их главная цель – заставить нас почувствовать, что мы живем в игре, а не сидим дома перед монитором. Чтобы добиться этого эффекта, различные компании выпускают самые разные продукты для погружения в виртуальную реальность. Один из самых интересных вариантов – маска, которая во время игры позволяет даже почувствовать ароматы дикой местности.

10. Мясо из пробирки

Многие люди прекращают есть мясо, потому что не хотят навредить животным. Им на радость ученые придумали метод, который позволяет создавать мясо в лаборатории. Мало того, что это урезает ресурсы и энергию, которые тратятся на выращивание животного, это мясо более полезное и на вкус ничем не отличается от настоящего. Не говоря уже о том, сколько на планете освободится места, когда исчезнут животноводческие фермы.

9. Экзоскелеты

Конечно, нам еще далеко до костюма Железного Человека, но первые шаги уже сделаны – экзоскелеты больше не предмет фантазии, а самая настоящая реальность. Они возвращают людям с травмами позвоночника возможность ходить и наслаждаться жизнью в полной мере. Со временем эти примитивные экзоскелеты станут только лучше – проще в использовании, удобнее и дешевле.

8. Устройства, управляемые силой мысли

Если вы постоянно забываете, куда положили смартфон – эта новость придется вам по душе. Ученые разработали метод, который позволяет управлять приборами силой мысли. Эта технология впервые была испробована на людях, которые утратили подвижность. Она оказалась настолько успешной, что уже в 2004 люди играли в пинг-понг силой мысли. Такая технология определенно упростит нам жизнь, не говоря уже о том, какие возможности она открывает для видеоигр будущего.

7. Сверхскоростной транспорт

Мир не устает расширяться, и все чаще мы испытываем необходимость оказаться в двух местах одновременно. Поэтому человечество постоянно ищет способы более быстрого передвижения. Один из лучших примеров новых технологий в этой области – гиперпетля Илона Маска. Она обещает быть настолько быстрой, что шестичасовой путь от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско будет преодолеваться за тридцать минут. И это не единственный подобный проект, находящийся в разработке.

6. Изменение генома

Из-за того, что рождается все больше людей с генами, которые усложняют им жизнь и повышают риск смертности, генетики создали технологии, которые позволяют «вырезать» вредные гены, добавлять новые и «включать и выключать» уже имеющиеся. И это не просто способ сделать ллюдей здоровыми – эта технология может помочь людям, которые, например, всегда мечтали быть спортсменами, но лишены необходимых генов. Конечно, такая процедура не гарантирует результат на 100%, и людям все еще придется много работать, чтобы овладеть желаемыми навыками.

5. Современное опреснение

Хотя люди уже давно научились добывать питьевую воду при помощи опреснения, старые методы слишком трудоемкие и недостаточно эффективные. Теперь у человечества сложилось более глубокое понимание физики и химии, и ученые создали более эффективные способы опреснения воды. Теперь это можно делать не только быстрее и дешевле, но и с дополнительными преимуществами. Среди них – бесплатные полезные ископаемые. Да, в воде их полно, и опресненная вода может стать дешевым источником полезных ископаемых, необходимых для производства. Плюс, миллиарды тонн опресненной воды могут напоить всю планету.

4. Настоящий трикодер

Если вы фанат научной фантастики, то наверняка знакомы с этим устройством из «Стартрека». Именно его персонажи сериала использовали для измерения медицинских показателей. Реальная версия этого прибора умеет измерять кровяное давление, насыщение крови кислородом, пульс, температуру, дыхание, а также диагностировать 12 заболеваний, включая ветрянку и ВИЧ.

3. Дроны в сельском хозяйстве

Все больше и больше фермеров просят помощи у современных технологий. Одним из таких помощников стали дроны. Хотя внешне они напоминают тех, которые используются в армии и кинопроизводстве, функционал у них сильно отличается. Их главная задача – делать инфракрасные снимки, которые позволяют фермерам определить, где семена прорастают успешно, а где начинаются проблемы. Некоторые компании создают сельскохозяйственных дронов, которые смогут уничтожать вредных насекомых, плесень и прочие неприятные для урожая вещи.

2. Супер материалы

С более глубоким пониманием химии мы научились создавать новые, потрясающие материалы. В их число входит графен – материал, который состоит лишь из одного слоя атомов углерода. Благодаря такой толщине, он легко растягивается, обладает высокой теплопроводностью и при этом он в 200 раз крепче стали. Графен может использоваться в создании… да чего угодно. Графен сделает бронетехнику, одежду, компьютеры и многие другие вещи намного лучше и куда более долговечными.

1. 4D принтеры

Вы наверняка слышали о 3D принтерах. Но вряд ли вы знаете о существовании 4D принтеров. Оба выполняют одну задачу – печатают материалы или специальные предметы – но 4D создает объекты, которые способны изменяться под внешним воздействием. Дело в том, что условия жизни постоянно меняются, и то, что нам было нужно вчера, может уже не понадобиться через год. Чтобы избежать создания вещей, которые прослужат лишь короткий срок, исследователи создали принтеры и материалы, которые удивительным образом адаптируются ко всем типам перемен в окружающей среде, повреждениям и другим потенциальным опасностям.

Новые материалы

Конец XX и начало XXI века принесли массу открытий в материаловедении. Это и широкое распространение различных полимеров, и открытие таких наноматериалов, как углеродные нанотрубки, открытие свойств перовскита, превращающего его в одно из перспективных соединений для аккумуляции солнечной энергии.
Стремительное развитие промышленных технологий и углубление в материалы на атомарном уровне обеспечили новые возможности и поставили новые вызовы.
Сегодня материаловедение — это наука, которая охватывает все сферы нашей жизнедеятельности от бытового уровня до высокотехнологического производства биосовместимых материалов для протезов, полупроводников для электроники, покрытий, повышающих коррозионную и износостойкость материалов и механизмов.
В рамках проектов школьникам предлагается разработать новые направления использования материалов в различных отраслях промышленности, а также при создании элементов декора. При этом широкое применение могут найти отходы предприятий горно-металлургического, химического и других производств, что дополнительно позволит снизить ущерб, наносимый окружающей природной среде в промышленно развитых районах.
Одной из актуальных производственных задач является разработка новых методов и технологий для повторного использования промышленных отходов, создание технологий переработки вторичных материалов, в частности, с использование методов биотехнологии, применение которых позволяет получать материалы в нанодисперсном состоянии.

Ресурсные центры направления:

НИЦ «Курчатовский институт» (МГК-2020 на базе НИЦ «Курчатовский институт»)

Секция «Новые материалы» 

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (МГК-2020 на базе НИТУ «МИСиС)

Секция «Новые материалы»

НИТУ «МИСиС» предлагает всем заинтересованным ознакомиться с видеоматериалами — доступны по ссылке
ПРО НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

Современные и перспективные материалы

Керамические, тонкопленочные, композиционные материалы

На современном этапе развитие технологий не стоит на месте. Происходит обновление технической базы различных энергетических систем, промышленных предприятий. Это требует внедрения новых технологий и перспективных материалов, которые будут не только эффективными, но и будут способствовать сохранению окружающей среды.

Замечание 1

Перспективными материалами в настоящее время считаются керамические, тонкопленочные и композиционные материалы, для производства которых используются новейшие технологии.

Керамические материалы характеризуются тем, что они обладают высокой твердостью и теплостойкостью. Такие материалы применяются при изготовлении термостойких и высокотвердых деталей различного рода машин, двигателей, инструментов и т.д. В результате исследований, проведенных на молекулярном уровне, было установлено, что на прочность керамических изделий влияют даже небольшие структурные дефекты. Новые технологии основаны на управлении кинетической реакцией и формировании заданных молекулярных свойств. Разработанные технологии дают возможность получения керамического материала с заданной структурной. К примеру, степень однородности материала достигается при помощи управляемого гидролиза металлоорганических соединений.

В процессе выжигания в металлорганическом полимере, скрученном в нить, полимерного скелета, образуется материал с высокой термостойкостью, который подобен карбиду кремния. Однородное термостойкое покрытие формируется при помощи реакций летучих соединений, происходящих при высокой температуре, с последующим осаждением конечных продуктов на подложку заданной формы.

Эта технология используется в процессе изготовления деталей реактивного двигателя. Добавление даже небольшого количества примесей способно вызвать значительное изменение свойств материала. К примеру, если добавить оксид циркония прочность керамического материала с оксидом алюминия значительно возрастает.

В процессе синтеза сверхпрочных волокон на основе внедренного в органический полимер графита, появилась разработка нового вида материалов. Это композиционные материалы с улучшенными свойствами.

Технология изготовления такого материала основывается на внедрении тонкого волокна в обычный высокомолекулярный полимер, которым может служить эпоксидная смола. Тонкое волокно может состоять из графитовых углеродных цепей, углеродных или минеральных полимерных нитей.

Композиционный материал, полученный подобным образом, ни в чем не уступает по прочности самым лучшим маркам конструкционной стали. Отношение прочности к массе в таких материалах сравнительно большое, что позволяет им находить широкое применение в процессе изготовления различных узлов и деталей космической и авиационной техники, а также морских судов и автомобилей.

Разработка тонкопленочных материалов является одним из перспективных направлений в последние десятилетия. Примерами применения тонкопленочных материалов являются защитные, полупрозрачные, упрочняющие, магнитные, диэлектрические и другие покрытия.

Толщина осаждаемого материала зависит от выполняемой функции и может колебаться от нескольких ангстрем до нескольких десятков микрометров.

В настоящее время уже налажена технология формирования микроэлектронного элемента, имеющего минимальный размер в несколько десятых долей микрометра.

Для того, чтобы сформировать тонкопленочные слои и элементы, используются различные технологии, такие как:

  • термическое и механическое напыление,
  • вакуумное ионно-плазменное осаждение,
  • гальванической осаждение и другие.

Микроэлектронные технологии

Большое влияние на индустриальный мир оказывают микроэлектронные технологии. Самым широко известным примером продукции, создаваемой на основе микроэлектронной технологии, является микропроцессор. Микропроцессор – это устройство, предназначенное для обработки информации. Это устройство выполнено в виде одной или нескольких интегральных схем. Эта цепь построена на пластине, имеющей небольшие размеры. Такая пластина называется чипом. Часть современных микропроцессоров содержит миллионы транзисторов и других электронных компонентов, которые располагаются на кремниевой пластине, имеющей площадь в несколько квадратных сантиметров.

Рисунок 1. Чип. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Чипы изготавливаются из высокочистого кремния. В чипы специально имплантируются разного вида добавки для формирования элементов отдельных устройств. Эти элементы предназначены для выполнения разных функций, таких как усиление, переключение, выпрямление сигналов, а также запоминание, воспроизведение информации.

В процессе изготовления таких чрезвычайно сложных систем важную, решающую роль играет тонкопленочная технология, которая включает ряд последовательно выполняемых операций.

При помощи чувствительных к излучению тонкопленочных слоев в кремний вводят легирующие примеси с образованием заданного рисунка электрической цепи.

Процесс легирования осуществляется при высокой температуре, поэтому для того, чтобы защитить поверхность, применяют тонкую пленку диоксида кремния.

Формирование рисунка происходит при помощи фоторезиста, органического материала. Химические изменения в фоторезисте инициируются световым потоком. Эти изменения приводят к образованию или разрыву ковалентных связей в химических группах с высокой чувствительностью. В результате этого происходит локальное увеличение или уменьшение фоторезиста.

При изготовлении элементов схемы, которые имеют размеры, близкие к долине волны света, сказываются дифракционные эффекты. Ослабление этих эффектов возможно при использовании коротковолнового излучения. Это говорит о том, что прогресс в микроэлектронике и трансформация ее в наноэлектронику возможно только в случае применения коротковолнового излучения, рентгеновского или ультрафиолетового. Соответственно, это повлечет за собой техническое переоснащение микроэлектронного технологического процесса.

Современные технологии и материалы для обработки металлов

  • Главная
  • Статьи
  • Современные технологии и материалы для металлообработки

Под металлообработкой подразумевается технологический процесс изменения форм, качественных характеристик и механических свойств сталей и других материалов для достижения необходимых показателей. Современные технологии обработки твёрдых и сверхтвёрдых заготовок позволяют производить продукцию исключительного качества при минимальных затратах на производство.

При всём этом отрасль продолжает неуклонно эволюционировать. На сегодняшний день можно выделить 3 ключевых направления в развитии металлообработки:

  • разработка новых сплавов и материалов для их обработки;
  • повышение эффективности и производительности процесса;
  • оптимизация методов металлообработки.

Технологии обработки металлов

Все технологии металлообработки можно условно поделить на 4 категории:

  1. Отливка

    Значительная доля металлоизделий изготавливается методом литья расплавленной стали, чугуна, бронзы, алюминия, меди, магния, цинка в специальные формы. Данный способ применяется для производства корпусов радиаторов отопления, насосов и редукторов, станин производственных станков. В подавляющем большинстве случаев процесс отливки сопровождается фрезерной и расточной обработкой рабочих и прижимных поверхностей.

  2. Обработка давлением

    К данной группе методов металлообработки относятся: прессовка, прокат, штамповка, волочение, ковка. Как правило, воздействие давления направлено на изменение формы и размера металлической заготовки без разрушения её свойств и структуры. Однако, прежде чем прикладывать какие бы то ни было механические усилия, зачастую необходимо повысить пластичность металла. Сделать это можно путём его нагрева до определённых температурных показателей, определяемых его химсоставом.

  3. Сварка

    Технология пайки используется для получения неразъёмных соединений. Суть метода заключается в нагревании металла до температуры плавления. На сегодняшний день выделяют 6 видов сварки:

    • химическую;
    • термическую;
    • газовую;
    • электрическую;
    • дуговую;
    • контактную.
  4. Механическая обработка на станках по металу

    Для изготовления деталей требуемых геометрических форм и размеров применяется технология резки металлов на специальном станочном оборудовании по заранее спроектированным чертежам. На сегодняшний день это самый распространённый вариант обработки заготовок из стали, меди, латуни, золота, серебра и т.д. К металлорежущим относятся токарные, фрезерные, гравировальные, строгальные и шлифовальные станки.

    Для обработки тонколистовых металлов применяется технология лазерного раскроя. Оптический лазерный луч выжигает металл вдоль заданной линии резки. Данный способ позволяет выполнять высокоточную обработку.

    Ещё одним методом современной механообработки металлов является гидроабразивная резка. Её принцип заключается в воздействии на заготовку тонкой водяной струёй с частичками абразивов. Вода подаётся под высоким давлением, благодаря чему абразивные вещества буквально по молекулам разрушают материал в зоне воздействия. Гидроабразивная резка находит широкое применение на тех предприятиях, где техника безопасности запрещает сильный нагрев и образование искр.

    И наконец, одним из наиболее безопасных и высокоскоростных способов раскроя металла является плазменная резка. Она позволяет точно, чисто и аккуратно раскраивать прокат любой толщины под любым углом. Плазма образуется из газа при участии электрического тока. Температура такой струи может достигать 30 000 градусов. Плазменная резка подходит для обработки любых металлов: цветных, чёрных, тугоплавких.

Современные материалы

Современные материалы в дизайне интерьера. Даже самая неприметная геометрия интерьера может стать выразительной, используя при отделке в архитектуре и дизайне соответствующих современных строительных материалов. В данной рубрике мы публикуем информацию об интересных способах отделки стен и потолков, которые нам показались заслуживающими внимания, но еще не получившие широкое распространение на рынке строительных услуг.
На сегодняшний день все сферы и отрасли строительства развиваются с огромной скоростью. Разрабатываются все новые строительные материалы в интерьере, которые приходят на смену устаревшим. Они неприхотливы в эксплуатации, имеют более эстетичный дизайна и в чем-то новаторские. Однако существуют и такие новые современные строительные материалы, которые уже успели завоевать место среди строительных материалов. Рассмотрим несколько ярких примеров современных материалов. Разберем, в чем же преимущество современные материалы в дизайне интерьера и чем они так приковывают внимание профессионалов сфере строительства и ремонта?

Современные материалы в интерьере

Для внутренней отделки дома или квартиры предоставлено такое огромное количество современных материалов, что порой выбор сделать очень трудно, для этого мы постарались подготовить обзор самых популярных из них с целью разобраться и помочь подобрать стильные и современные материалы. Все эти материалы отличаются своей ценовой политикой, различными свойствами и делает возможным удовлетворить потребности любого человека – от эконом вариантов до дорогостоящих авторских изделий. Иногда, качество недорогих современных материалов не уступает дорогим аналогам. Но обо всех нюансах по порядку. Видов современных отделочных материалов для оформления интерьера множество. Рассмотрим лишь некоторые популярные образцы, пользующиеся большим спросом на рынке строительных материалов.

Линкруст

 

Декоративный кирпич в интерьере

 

Светящаяся краска в темноте

 

3D панели для стен

 

Декоративная штукатурка в интерьере

 

Мобильные перегородки

 

Витражи в интерьере

 

Кожа в интерьере

 

Натуральные материалы в интерьере

 

Мебель из акрилового камня

 

Молдинги в интерьере

 

Декоративный мох

 

Современные обои в интерьере

 

Ламинат в интерьере

 

Керамическая плитка в интерьере

 

Художественный ковка в интерьере

 

Стеклянный пол

 

Освещение в современном интерьере

 

Материалы для лестниц

 

Современный дизайн камина

 

Фактурная краска в интерьере

 

Подвесные потолки фото

 

Натяжные потолки в интерьере

Новинки в интерьере

 

 

кирпич в интерьере

 

Пластичный бетон в архитектуре

 

Применение материалов в новом ключе

Деревянный кирпич

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *