Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Те, кто прочел первую книгу — «Русь, которая была», думаю, смогли убедиться, насколько традиционная средневековая русская история оказалась неубедител...полностью>>
'Документ'
Общество с ограниченной ответственностью «Сибирь», именуемое в дальнейшем «Поставщик», в лице директора Уварова Валерия Ивановича, действующего на ос...полностью>>
'Литература'
1.В мировой (в частности, русской) литературе женские образы представлены довольно широко. Давайте вспомним хотя бы программные произведения по литер...полностью>>
'Методические рекомендации'
Современная медицина располагает огромным количеством разнонаправленных по механизму действия физиотерапевтических методов, которые используются для ...полностью>>

Вой динамичного внедрения в практику на ближайшие 10-20 лет станут материалы и технологии, полученные на основе достижений и разработок в области нанотехнологий

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Нанотехнологии — в строительство

Анализ современных тенденций внедрения новых строительных технологий и материалов в экономически развитых странах мира позволяет утверждать, что основой динамичного внедрения в практику на ближайшие 10-20 лет станут материалы и технологии, полученные на основе достижений и разработок в области нанотехнологий. По прогнозам ученых-экономистов, к 2015 году стоимость нанотехнологической продукции в общемировом промышленном производстве должна составить 1 трлн. долларов. Бурное развитие нанотехнологий, с одной стороны, предполагает использование достигнутых результатов фундаментальных исследований в прикладных областях строительной науки, а с другой  — само развитие нанотехнологий невозможно без новых подходов к проектированию и строительству объектов.

Действительно, производство нанотрубок или любых других нанообъектов невозможно разместить в зданиях, предназначенных для традиционных промышленных производств. Производственные нанотехнологии ставят специфические задачи перед проектировщиками и строителями всех специальностей. Строгие требования к параметрам воздушной среды, температурно-влажностному режиму, акустическим и антистатическим параметрам помещений, виброизоляции определяют новые требования к проектированию зданий, их конструктивному и объемно-планировочному решениям, а также к выбору материалов и технологий, применяемых при возведении зданий. Символично, что именно конструктивная схема архитектора Букминстера Фуллера, подсказавшая Гарольду Крото и Ричарду Смолли строение структуры знаменитого соединения углерода С60, положила начало широким исследованиям в области нанотехнологий.

Результаты использования в строительстве достижений фундаментальных исследований в области нанотехнологий уже сегодня выглядят впечатляюще. Это конструкционные композиционные материалы с уникальными прочностными характеристиками, новые виды арматурных сталей, уникальные нанопленки для покрытия светопрозрачных конструкций, самоочищающиеся и износостойкие покрытия, паропроницаемые и гибкие стекла. Фантастически выглядят перспективы дальнейшего развития. Например, основания зданий с саморегулирующей системой компенсации усадок грунтов, несущие конструкции зданий, осуществляющие мониторинг собственного напряженно-деформированного состояния, ограждающие конструкции и кровли, аккумулирующие энергию солнца, покрытия, реагирующие на психофизическое состояние людей, фотокаталитические покрытия, — все это должно стать основой современного «умного дома» нового поколения.

К сожалению, перспективы развития прикладной отечественной нанотехнологии могут быть не такими оптимистичными. И дело здесь не в отсутствии талантливых ученых или недостатке финансирования. Беда в том, что выделяемые российским бюджетом деньги могут быть в очередной раз использованы на фундаментальные разработки, плодами которых воспользуются другие государства. Чем отличается «утечка мозгов» из страны от утечки идей? Принципиально ничем. И в том и другом случае государство берет на себя самую трудную и дорогостоящую работу — подготовить специалиста или заложить теоретическую основу будущих практических успехов. А что дальше? Реальные практические результаты, воплощенные в виде конкретных технологий и материалов, в большинстве своем получены в зарубежных научных центрах, хотя и учеными с российскими фамилиями. Согласно информации ректора МГУ, академика В. А. Садовничего, подготовка одного специалиста в МГУ стоит 400 тыс. долларов. Только выпускники МГУ ежегодно «увозят» за границу 120 млн. долларов. И это не считая научных разработок. Стоимость «утечки мозгов» из России за последние 10 лет оценивается в несколько сот миллиардов долларов!

К сожалению, цепочка, обеспечивающая во всем мире успех реализации научных идей и разработок от ее рождения до воплощения в законченную технологию, у нас в России разорвана и заканчивается на стадии фундаментальных исследований или в лучшем случае — на стадии НИОКР. Это в полной мере относится и к строительной науке. Отрыв прикладной науки от фундаментальной и наоборот приводит к появлению популистских «новаций» в виде бетона, модифицированного нанопорошками, стоимостью в сотни долларов за грамм, производимого с использованием дорогостоящего оборудования, отличающегося при этом повышением прочности бетона всего на 30 процентов.

Между тем практическое использование достижений фундаментальной науки в области нанотехнологий для строительства является стратегическим направлением развития прикладной строительной науки. В данном случае показателен зарубежный опыт. Так, например, современное производство бетонов и строительных растворов в развитых странах мира ориентировано именно на применение модифицированных составов. В отдельных странах уровень использования модифицированных бетонов и растворов достигает 100 процентов. Применение модификаторов позволяет создавать бетоны и строительные растворы различного функционального назначения с широким спектром заданных свойств. Индустрия модификаторов на сегодняшний день является высокоинтеллектуальной отраслью строительного производства, своего рода хай-теком строительства. Новым направлением в модификации бетонов и строительных растворов является применение ультрадисперсных, наноразмерных частиц. Работы в данном направлении проводятся в крупнейших компаниях, таких, как «Зика» (Швейцария), BASF (Германия), «Майти» (Япония), «Элкем» (Норвегия). Анализ публикаций и материалов конференций и симпозиумов, проводимых за рубежом по проблемам практического применения наноматериалов и технологий в последние годы, показал, что данному направлению уделяется особое внимание. В российских источниках также большое внимание уделяется использованию наночастиц при производстве строительных материалов, в том числе бетонов и строительных растворов. Однако в публикациях рассматриваются составы бетонов модифицированных наночастицами, зачастую не имеющие перспектив практического применения в силу высокой стоимости наномодификаторов.

Ситуация, сложившаяся в России с прикладными исследованиями в области нанотехнологий, кардинально отличается от развитых зарубежных стран. Основной вклад в прикладные исследования в строительстве за рубежом вносят научные подразделения промышленных компаний, разработки которых базируются на фундаментальных исследованиях крупных научных центров. Отечественные строительные компании, хотя и понимают необходимость этого, не в состоянии финансировать научные исследования в одиночку. Поэтому стратегической задачей развития нанотехнологий в строительстве является создание доступной инфраструктуры как для разработчиков, так и для потребителей новых строительных материалов и технологий. С этой целью современные подходы к разработке строительных технологий и материалов требуют кардинальной модернизации материальной базы научных и прикладных исследований, применения новых научных методик и использования уникального, как правило, дорогостоящего, оборудования для получения новых научных знаний о процессах формирования и свойствах материалов, получаемых на основе нанотехнологий. С учетом современного состояния материальной научной базы большинства научно-образовательных организаций, занимающихся прикладными исследованиями в области строительства, можно сказать, что без концентрации финансовых средств и координации исследовательских и прикладных разработок достичь прогресса в данной области вряд ли возможно. Основой в данном направлении должны стать центры коллективного пользования и единая открытая научно-образовательная сеть, объединяющая ученых, занимающихся фундаментальными и прикладными исследованиями. Обеспечить все научные центры страны современным научным оборудованием вряд ли возможно даже в условиях благоприятной экономической ситуации, а вот обеспечить возможность доступа к современному оборудованию каждому ученому и дать возможность реализации свежих идей — это реально, и путь к этому — создание научно-образовательных инновационных центров с открытым доступом к их материально-технической базе. Любой желающий реализовать свои идеи и воплотить их в конечный реальный продукт должен иметь эту возможность, и задача таких центров — создать им все необходимые условия. Не секрет, что основной причиной «утечки мозгов» из страны является отсутствие возможности реализовать свои идеи в России. А причиной тому становится недоступность для многих ученых современной материальной базы, которая во многих случаях остается незагруженной и невостребованной внутри крупных научных центров.

Внедрение нанотехнологий в области строительства сдерживается также неготовностью специалистов-строителей воспринимать новый уровень развития строительных технологий и материалов. Это естественно. Без предварительной подготовки сложно понять, как при смешении разнородных и несовместимых на первый взгляд материалов в результате правильного структурирования получается материал со свойствами, нехарактерными для традиционных материалов. Без специально полученных знаний сложно разобраться, как ранее непроницаемые стекла оконных проемов способны пропускать пар или в зависимости от времени суток пропускать заданное количество света строго определенного спектра.

В данном случае неотъемлемым условием успешного внедрения нанотехнологий в строительстве является модернизация образовательного процесса в области строительства. Применение нанотехнологий в строительном производстве увеличивает потребность в высококвалифицированных видах труда. Междисциплинарный характер нанотехнологий и их динамичное развитие определяют новые подходы к образованию и в первую очередь предполагают его непрерывный характер и доступность, что в территориальных масштабах России невозможно без создания открытой сети дистанционного образования. Новые подходы соответственно требуют и новых образовательных стандартов, учебных программ и методик обучения, направленных в первую очередь на развитие системного междисциплинарного подхода. Реализация этих идей должна привести к нивелированию образовательных границ между очным, вечерним и заочным обучением и предоставить обучающимся свободный доступ к занятиям с лучшими преподавателями для любого гражданина России, независимо от его места проживания.

Реализация данных подходов в области строительных нанотехнологий предполагается на базе «Инновационного научно-образовательного центра», создаваемого в рамках инновационной образовательной программы МГСУ «Подготовка нового поколения специалистов в области строительства, создающих безопасную и комфортную среду жизнедеятельности». Основными задачами центра являются: создание общедоступной материально-технической базы коллективного пользования для проведения научных исследований и научного сопровождения инновационных строительных технологий и материалов; формирование открытой научно-образовательной сети в области строительства. И уже сегодня все заинтересованные предприятия и организации, ученые, преподаватели и студенты, работающие в области строительства, могут принять участие в формировании будущего российской строительной науки.


Андрей ПУСТОВГАР,

доцент МГСУ, кандидат технических наук.




Скачать документ

Похожие документы:

  1. Ситуации Кировская область один из крупнейших по территории регион в Приволжском федеральном округе, расположенный на северо-востоке европейской части страны

    Документ
    Кировская область - один из крупнейших по территории регион в Приволжском федеральном округе, расположенный на северо-востоке европейской части страны.
  2. Стратегия социально-экономического развития Кировской области на период до 2020 года

    Документ
    Кировская область - один из крупнейших по территории регион в Приволжском федеральном округе, расположенный на северо-востоке европейской части страны.
  3. Основы понятий об инновациях

    Документ
    Инновации рассматриваются с разных точек зрения: в связи с техникой и технологиями, коммерцией, социальными системами, экономическим развитием и формулированием политики.
  4. Авторы книги смело исследуют эти непростые вопросы. Иделают сенсационный вывод: сверхчеловек дело ближайшего будущего

    Документ
    Продолжается ли эволюция вида «человек разумный»? Придется ли нам жить в мире, где будет не один вид разумных существ, как сейчас, а несколько? И кто станет править Землей в ближайшем будущем? Злая разумная бестия,
  5. Правила проведения реформ: конфликты интересов и компенсационные сделки 105 Социальные проблемы России и трудные пути их решения 111

    Документ
    Д.В. Лепетиков, А.М. Лопухин, С.Г. Маковецкая, Т.М. Малева, М.Л. Новиков, Л.Н. Овчарова, М.А. Овчинников, О.Н. Рысев, Е.Ф. Сабуров, М.Р. Салихов, Б. Г.

Другие похожие документы..