Ученые двух российских университетов — Арктического федерального (САФУ) и Белгородского государственного технологического (БГТУ) — взялись за разработку периодической системы энергоемкости горных пород, чего до них еще никто не делал. Она позволит создавать композитные материалы с заданными свойствами.
Подобно тому как таблица Менделеева позволяет классифицировать химические элементы в зависимости от заряда их атомного ядра, система энергоемкости позволит классифицировать материалы в зависимости от их свободной внутренней энергии, утверждают ученые.
Видео
Руководитель проекта — доктор химических наук, профессор Аркадий Айзенштадт. «Мы установили, что в зависимости от внешних условий (физико-химических факторов) каждая порода обладает своим энергетическим запасом. И поняли, что если научимся использовать этот запас, получим при сравнительно небольших затратах хороший качественный строительный материал», — рассказал он SmartNews.
Проект, реализуемый кафедрой композиционных материалов и строительной экологии САФУ, называется «Методологические принципы оценки энергетического состояния сырья для получения строительных нанокомпозитов».
Он родился благодаря сотрудничеству с Белгородским государственным технологическим университетом имени В.Г. Шухова, в частности с профессором Валерием Лесовиком. Первые идеи были высказаны им еще 25 лет назад. Архангельские ученые ведут работы на основе его теории о геонике.
— Геоника исследует объекты неорганического мира, в частности геологические процессы. Мои исследования показали, что используемые всеми строительные материалы (цемент, керамзит, бетон) не оптимальны — мы тратим на их изготовление слишком много электрической и тепловой энергии. Мы с профессором Айзенштадтом нашли возможности для количественной оценки свободной внутренней энергии материалов, что поможет нам создать новые строительные материалы.
В то время, когда Лесовик разрабатывал теорию, не было инструментальной базы для решения задачи. Сейчас кафедра композиционных материалов и Центр коллективного пользования научным оборудованием САФУ располагают современным научным оборудованием, позволяющим проводить исследования природных сырьевых материалов.
— Результаты наших исследований будут использоваться в дальнейшем для производства строительных материалов. Энергетическими критериями, позволяющими ранжировать сырье, являются энергоемкость и свободная поверхностная энергия. Эта информация позволит проектировать композиционные материалы с заданными эксплуатационными свойствами. Для строительных материалов такими свойствами являются: прочность, морозоустойчивость, долговечность и др. Кроме этого, новые строительные материалы должны быть экологически безопасными для человека.
Сейчас в рамках проекта уже получены первые данные по энергоемкости некоторых горных пород. Архангельские ученые выбрали материалы для проведения исследований — это базальт, речной песок мелкой фракции (песчаный материал) и глина (сапонитосодержащий материал, отход алмазодобывающей промышленности). Их выбрали, так как они широко распространены в Архангельской области и могут быть эффективно использованы в строительной отрасли.
По-моему, очень актуальная тема! Мы живем в то время, когда технологии достигают неимоверных высот, поэтому пора бы подумать и о благоприятном существовании человека на Земле. Спасибо ученым, которые думают о НАШЕМ будущем!!!
Необходимо развивать подобное направление. Как основу создания современных строительных материалов в суровых условиях современности. Это сократит расходы на строительство и снизит энергоемкость строительства.
Прислала
Наталья Васюнина
А в каких единицах измеряется «свободная» энергия?морозоустойчивость? А с геологами на эту тему советовались? С обогатителями? С металлургами наконец?
Теплоёмкость и теплопроводность минералов известна, электропроводность тоже. Для твердости шкала Протодьяконова. А горные породы очень различны, порой из одного пласта совершенно разные руды, а уж минералов и не счесть. И не найти одинаковых месторождений, как и двух одинаковых людей, даже у похожих и характеры и свойства будут разные. А если выделить минерал, измельчить, флотировать, очистить магнитными методами, вскрыть зерно кислотой или в автоклаве, отфильтровать и высушить, то сколько ваш уникальный стройматериал будет стоить?
А нано-покрытие на него сколько будет стоить? А кто будет покупать? Сделайте пожалуйста 1 кг и посчитайте затраты. А исследования на твердость и теплопроводность я вам бесплатно сделаю в своих лабораториях.
Прислала
Илья Сухов
Это похоже на серию рассказов про 1 литр бензина за 4 копейки. (http://www.youtube.com/watch?v…). Много «научности», есть установка, но, как всегда, изобретателей не понимают окружающие, особенно чиновники, которые не хотят выделять средства на важные исследования.
Возможно, есть рациональное зерно в том,чтобы «подсмотреть» у природы, и отделать больницы и жильё деревом. Но, это не тянет на открытие. О цене же конечного продукта, речь тоже пока не идёт. А выращивать деревья в ускоренном темпе, или получать искусственный мрамор- дело накладное. Та же природа млрд. лет «оптимизировала» своё производство. И если мы думаем её обогнать и улучшить (как Мичурин и Вавилов),то куда нас приведёт эта гонка?
Станислав Захаркин
Руслан Якупов
Gleb Budarin
Андрей Сазонов
Ирина Синюкова
Игнат Южаков
Антон Слепицин
Наталья Васюнина
Илья Сухов
9 комментариев к материалу. Показать отмеченные редакциейвсе