Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Высокие технологии XXI века - от разработок к внедрению Сегодня промышленные выставки стали неотъемлемой частью делового сотрудничества в самом широком смысле. И это оправдано. Ведь именно здесь можно ознакомиться с последними научно-техническими достижениями и узнать о самых свежих инновационных разработках, установить нужные деловые связи, чтобы своевременно использовать новинки и не отстать от своих конкурентов. В этом ряду представительных экспозиций особое место занимает ежегодный международный форум и выставка «Высокие технологии ХХI?ве­ка». В отличие от традиционных тематических выставок, дающих представление об отдельных сегментах промышленности, они демонстрируют самый широкий спектр новинок, предложений, охватывающих практически все отрасли. Московский ЦВК «Экспоцентр» на Красной Пресне ежегодно предоставляет участникам форума разнообразные возможности для презентации новых высокотехнологичных разработок и продукции, а также инновационных решений для различных отраслей промышленного производства. Не стали исключением и 10-й юбилейный форум и выставка «ВТ?ХХI ’2009», собравшие участников из различных регионов Россий­с­кой Федерации, стран ближнего и дальнего зарубежья. Одним из ведущих направлений форума стала проблематика, определяемая инновационным развитием экономики, задачи, связанные с промышленным внедрением разработок отечественного высокотехнологичного комплекса («коммерциализация» научно-технического потенциала, маркетинг продукции высоких технологий). Широкий спектр предложений участников на выставочных стендах, насыщенная информационная научная и деловая программа, включающая специальные показы, публичные дискуссии, циклы докладов и презентаций, вызвали немалый интерес посетителей и специалистов. В первую очередь, к современным разработкам — новым технологиям, оборудованию и материалам, которые найдут, а некоторые уже находят практическое применение, позволят обеспечить конкурентоспособность отечественной продукции на российском и мировом рынке. «Таунит» — новый наноструктурный материал В последние годы термин «нанотехнология» прочно вошел в современный лексикон. И действительно, реальные возможности нанотехнологий (процессов, манипулирующих материей на молекулярном и даже атомном уровне) поражают, а об­ласть их практического применения сегодня стремительно расширяется. Пожалуй, в первую очередь от нанотехнологий ждут новых, уникальных материалов с исключительными (и нередко с наперед заданными) физическими и эксплуатационными свойствами. На выставке новинки в этой области представил целый ряд предприятий. Так, ОАО «ЦКБ специальных радиоматериалов» продемонстрировало поглотители электромагнитных волн (наноматериалы), МГУИЭ — нанодисперсный диоксид циркония кубической структуры, обнинское НПП «Технология» — изделия из наноструктурной керамики. Интересные разработки представил стенд Тамбовского государственного технического университета и ООО «НаноТехЦентр» (г. Тамбов). Результатом работы тамбовских ученых и специалистов стало производство углеродного наноструктурного материала (УНМ) «Таунит», а также разработка оборудования для его синтеза и никель-магниевого катализатора. «Таунит» — это многослойные углеродные нанотрубки преимущественным диаметром 15–40 нм и длиной отдельных образований от 2 мкм и более. Он представляет собой наномасштабные нитевидные образования поликристаллического графита в виде сыпучего порошка черного цвета. При этом гранулы УНМ микрометрических размеров имеют структуру спутанных пучков много­стенных трубок (MWNT). Для производства материала разработана технология газофазного химического осаждения (CVD) углерода в процессе каталитического пиролиза углеводородов (СхHy) на катализаторах (Ni/Mg) при атмосферном давлении и температуре 580–650 °С. Время процесса — 10–80 мин. Спектр применения «Таунита» весьма широк — строительство и машиностроение, энергетика и электротехника, фармацевтика и парфюмерия. Так, очень перспективны наномодифицированные строительные (например, бетоны и пенобетоны) и полимерные (композиты на основе эпоксидной матрицы) материалы. Добавки УНМ на уровне 0,0001% масс. способны как минимум в 1,5 раза повысить их механическую прочность. Для бетонов и пенобетонов при этом характерно снижение водопоглощения более чем в 2 раза, и, как следствие, улучшение морозостойкости. Другая перспективная область применения — СВЧ и радиопоглощающие покрытия. Введение в различные полимерные матрицы УНМ «Таунит» в количестве более 5% масс. позволяет получать покрытия, поглощающие радио- и СВЧ-излучения. Такие покрытия можно наносить на поверхности практически любой формы, что позволяет применять эти материалы в различных областях, например, в авиационной промышленности при производстве беспилотных летательных аппаратов. Наномаркировка против подделок Как защитить свою продукцию от подделок? Кто из производителей не ломал голову над этой проблемой! Действительно, сегодня можно подделать (и подделывается) практически все и в первую очередь самое востребованное на рынке, начиная от лекарств и алкоголя и кончая дорогой электроникой и запчастями престижных иномарок. В результате страдает и потребитель, и производитель, причем последний не только несет реально ощутимые убытки, но и рискует своей репутацией, на завоевание которой тоже тратятся немалые деньги. Интересную разработку в области защиты подлинности товарной продукции представили ученые и специалисты Центрального конструкторского бюро специальных радиоматериалов (ОАО «ЦКБ СРМ», г. Москва). Здесь создана система защиты подлинности практически любой продукции на основе наноструктурного маркера (наномаркера), имеющего вид тончайшего волоска-паутинки диаметром 20 мкм и длиной 5–7 мм. Вместе с тем такая паутинка обладает сложной структурой, которая и определяет уникальные свойства наномаркера. Малые физические размеры маркера дают возможность легко и незаметно размещать его практически на любых товарах. При этом его присутствие быстро и однозначно идентифицируется несложным электронным детектором. Маркер может быть внесен между слоями пластиковой карты или под голографическую наклейку. Благодаря малым размерам его легко ввести (замешать) в этикеточный клей. В дальнейшем, при наклеивании этикетки на товар под ней оказывается более 10 маркеров. Такой способ внесения не требует дополнительного оборудования. Все­го лишь 100 г наномаркеров, добавленных в этикеточный клей, достаточно для маркировки до 500 тыс. товарных этикеток! Для маркировки различной упаковочной тары можно использовать клеи-расплавы с замешанными в него маркерами. Нечувствительность наномаркера к металлическим экранам позволяет применять его при маркировке металлических бутылочных пробок, алюминиевых банок, CD-дисков, блистеров с таблетированными препаратами, автозапчастей и пр. Новый маркер конструктивно прост и нетребователен к условиям эксплуатации. Он устойчив к внешним воздействиям и магнитным полям, имеет высокую коррозионную стойкость и широкий температурный интервал работы (от -60 до +250 °С). Вместе с тем наномаркер обладает высочайшей степенью защиты. Высокие защитные свойства обеспечены применением прецизионных многокомпонентных сплавов, а также тем фактором, что само производство требует использования дорогостоящего уникального оборудования и сложных технологий. Устройства же для обнаружения магнитных маркеров и считывания информации просты, надежны и недороги в эксплуатации. Все это позволяет создавать на основе технологии наномаркировки недорогую и надежную систему защиты подлинности самой разной продукции. Покрытия «Аквауретан» — строительные новинки Раздел выставки, посвященный разработке и промышленному внедрению в различных отраслях новых материалов, был весьма представительным и разнообразным. Здесь были показаны новые противокоррозионные покрытия «Магистраль» (предприятие «Курс-ОТ»), мрамор, получаемый из бетона (НПП «Си­стром»), высокопрочная воздушно-пузырчатая пленка с рисунком (ООО?«Межрегионбизнес»), изготав­ливаемая по оригинальной технологии и др. Интересную новинку в области высокоэффективных полиуретановых покрытий с уникальными эксп­луатационными свойствами пред­-ставила московская компания «Аквауретан». Сегодня полиуретаны завоевывают все большую популярность,?что вполне оправдано. Ведь эти материалы обладают целым комплексом важных эксплуатационных качеств — они экологичны, износостойки, устойчивы к большинству атмосферных и агрессивных воздействий. Однако не всегда и не везде возможно их использование. Так, при своих отменных характеристиках полиуретан не стал пока основным видом покрытий для полов, кровель, гидроизоляции и защиты от других воздействий в строительстве. Причина здесь проста — полиуретаны нельзя наносить на влажные основания с влажностью выше 4%. Это существенно ограничивает их применение — даже небольшое повышение влажности ведет к вспениванию или вздутию такого покрытия. Другой недостаток — невозможность введения в состав полиуретанов сыпучих антипиренов, что не позволяет повысить противопожарные свойства материалов до требуемых кондиций. Еще одним серьезным недостатком является относительно низкая стойкость полиуретанов к гидролизу в щелочных средах. А ведь практически все основания (в т. ч. и цемент) являются щелочными, кроме того, в состав многих моющих средств входят щелочи. Какая уж тут влажная уборка! Ученые и специалисты компании «Аквауретан» разработали и освоили в производстве новую серию полиуретановых композиций «Аква­уретан-пол» и «Аквауретан-кров», которые лишены этих недостатков. Во-первых, для них характерна полная индифферентность к присутствию влаги. Теперь монолитные полиуретановые покрытия можно наносить без вздутия и вспенивания на основания любой влажности и при любой влажности воздуха. Во-вторых, они пожаробезопасны. В нас­тоящее время компания производит композиции с оптимальными пожарно-техническими характеристиками не ниже Г2, В2, Рп2, Д2, Т2, достаточными для применения на путях эвакуации. И эти характеристики можно еще улучшить! Что касается гидролиза, то новые материалы щелочестойки, их можно даже кипятить в любой щелочи. К несомненным преимуществам новинки относится и хорошая способность к дез-ак­тивации. Материалы компании «Аква­уре­тан» успешно прошли испытания, сертифицированы и рекомендованы к широкому применению. В настоящее время выпускается ряд их модификаций: «Аквауретан-пол-1», «Аква­­уре­тан-пол-4», «Аквауретан-кров-2» и «Аквауретан-кров-3» различной цветовой гаммы. Как показывает практика, материал обладает отличными эксплуатационными свойствами. Его высокая эластичность (не менее 300%) исключает возможность разрушения покрытия при растрескивании основания или расхождении стыков в деревянных полах при усушке древесины. Материал хорошо работает и в зонах температурных и деформационных стыков. Благодаря это­- му свойству, а также прочности и износо­стойкости новинка успешно используется в качестве покрытий цехов, паркингов и автостоянок. (Как показывает опыт, ей не страшна даже шипованная резина.) Высокая стойкость к УФ-излучению позволяет применять материал и на открытых площадках. И еще. Эксплуата­ционная практика подтверждает высокие гидроизоляционные свойства покрытий компании «Аква­уретан». Они обеспечивают хорошую гидроизоляцию со­-оружений, наполняемых водой, — бассейнов, фонтанов, очистных комплексов. Новый отечественный материал успешно используется в различных погодно-климатических условиях и зонах на всей территории России. В настоящее время компания ведет активную работу по созданию профессиональной дилерской сети в РФ и за рубежом. Биметаллы — по «взрывной» технологии Сегодня в самых разных областях промышленного производства все шире находят применение биметаллы — материалы, состоящие из двух (или более) слоев металлов или сплавов. Их использование оправдано как необходимостью получения материалов, обладающих комплексом требуемых эксплуатационных свойств, так и ощутимой экономией в затратах за счет снижения расхода дорогостоящих и дефицитных металлов. Для выпуска биметаллов обычно применяют технологии пакетной прокатки или наплавки с последующей прокаткой. Оригинальную отечественную разработку на выставке представило ООО «Битруб Интернэшнл» (г. Красно­армейск, Московская обл.). На предприятии совместно с ФКП НИИ «Геодезия» создана технология и освоено серийное промышленное производство различных биметаллов с использованием энергии взрыва. Технология сварки металлов взрывом, развиваемая специалистами предприятия более 30 лет, весьма перспективна. В отличие от традиционных промышленных способов она позволяет получать биметаллические заготовки и изделия практически неограниченных размеров из разнообразных металлов и сплавов, в т. ч. тех, сварка которых другими способами затруднена. Соединение слоев при сварке взрывом происходит в твердой фазе без расплавления исходных материалов, изменения их химического состава и механических свойств. На предприятии используются технологии сварки взрывом со сталью меди, алюминия, титана, быстрорежущих и инструментальных сталей, меди с алюминием и др. Разработана и освоена принципиально новая технология производства биметалла сталь–титан в среде защитных газов, позволяющая плакировать титаном заготовки неограниченных размеров. Качество получаемых биметаллических материалов весьма высоко. Технология обеспечивает 100-процентную сплошность соединения по 0 или 1 классу с сохранением исходной толщины листов. В таком биметалле поддерживается неизменность струк­ту­-ры и свойств исходных материалов, сертифицированных предприятиями-изготовителями, что исключает проведение дополнительной проверки его свойств. Прочность соединения сло­ев?— не ниже прочности наиболее слабого металла пары, при этом граница получаемого соединения — волнообразная без дефектов. Проведение термообработки го­то­вого биметалла требуется только для снятия напряжений в зоне соединения. Исследования характеристик (прочностных при статическом, ударном и циклическом нагружении, при повторных теплосменах, испытания коррозионной стойкости и др.) подтвердили высокое качество биметалла, полученного по «взрывной» технологии. По своим эксплуатационным показателям (усталостной прочности, ударной вязкости, стойкости к коррозии и др.) он ни в чем не уступает биметаллу, полученному другими методами. В то же время его стоимость на 50% ниже, чем у импортных аналогов. Новая отечественная технология сертифицирована и рекомендована к широкому применению. Накоплен­ный опыт промышленного использования биметаллов ООО «Битруб Интернэшнл» подтверждает их высокие эксплуатационные характеристики. Материалы уже используются в конструкциях ответственного назначения в энергетической, химической, нефтехимической и других отраслях современного машиностроения. В настоящее время биметаллы различных марок поставляются и с успехом применяются на предприятиях ма­-шино­строительного комплекса — в ОАО «Пензахиммаш», «Волгоград­нефтемаш», «Курганхиммаш», «Са­ла­ватнефтемаш», на Калужском турбинном заводе и др. Толстопленочные нагревательные элементы Интересную новинку в области электротехники показало ООО «НПК “Аксель”» (г. Москва). Здесь уже в течение ряда лет ведется инновационная разработка материалов, конструкции и технологии производства резистивных толстопленочных нагревательных элементов (ПЛЭН). На их базе создан целый ряд новых высокоэффективных, экологически чистых и экономичных электронагревательных приборов. Это и бытовой электротепловентилятор, тепловые завесы, пушки, отопительные котлы, ультразвуковые мой­ки. Для медико-биологических исследований и технологии поверхностного монтажа созданы подогреваемые столы, для химических лабораторий — пожаробезопасные подогреватели пробирок. Кроме того, на основе ПЛЭН освоены в производстве новинки в области толстопленочной электроники (наборы резисторов для СВЧ-техники, разрядники генераторов озона, датчики целостности мембран и др.). Надо сказать, что созданные специалистами предприятия плоские и цилиндрические толстопленочные на­гревательные элементы представ­ляют собой поистине настоящий прорыв в указанных областях техники и технологии. Особенно там, где конст­руктивно невозможно применять на­греватели традиционного типа. Кроме плоских, обладающих высокой удельной мощностью (до 50 Вт/см2), большим диапазоном на­пряжения питания (от нескольких тысяч вольт) и избирательностью нагрева при малой инерционности, и цилиндрических приборов выпускаются еще и гибкие нагревательные устройства. Эти ПЛЭН уже находят широкое применение в автомобильной промышленности, медицине и других областях техники. От­дельный интерес для производителей бытовой и медицинской техники представляют озоногенерирующие чипы, выпускаемые на керамической основе. Они позволяют при сохранении производительности озоногенерирующего модуля от 150 до 600 мг/ч на порядок уменьшить его размеры либо, наоборот, многократно увеличить производительность при сохранении прежних размеров и???энергопотребления. Разработки предприятия сертифицированы и рекомендованы к широкому применению. Чистота воды и воздуха В настоящее время весьма актуальна проблема эффективной очистки и обеззараживания воды. Тех­ни­ческая новинка в этой сфере демонстрировалась на стенде ООО «Ла­боратория электротехнологии» (г. Мос­ква). Здесь можно было познакомиться с разработкой отечественных ученых и специалистов в облас­- ти электрохимической техники — установкой «Аквахлор» для обеззараживания и очистки воды. В оборудовании этого типа впервые решены вопросы рационального сочетания положительных свойств известных оксидантов (хлора, диоксида хлора и озона) и устранены отрицательные моменты, присущие каждому из названных реагентов в отдельности. Другими словами, исключено образование побочных продуктов хлорирования и озонирования. Установки «Аквахлор» являются альтернативным и безопасным в эксплуатации источником хлора и могут служить в качестве замены баллонов и контейнеров с жидким хлором на станциях очистки воды хозяйст­венно-питьевого водоснабжения любой производительности.?Примени­­мы они и на сооружениях очистки бытовых и промышленных сточных вод, в системах очистки воды плавательных бассейнов. Принцип работы установок за­ключается в электрохимическом синтезе влажной газообразной смеси оксидантов из водного раствора хлорида натрия концентрацией 200–250 г/л под давлением. Синтез осуществ­ляется в диафрагменных модуль­- ных электрохимических элементах ПЭМ-7, каждый из которых является отдельной ячейкой электрохими­ческого реактора. Установки сертифицированы и выпускаются в виде модулей различной производительности по оксидантам — 30, 50, 100 и 500 г/ч. Так, А-500 представляет собой полностью автономный модуль, в состав которого входят электрохимический реактор, мембранный насос и гидравлическая система. Насос применяется для дозированной подачи солевого раст­вора в процессе работы, а также 10-процентного раствора соляной кислоты во время промывки реактора. В модуле также располагается эжекторный смеситель для растворения смеси газообразных оксидантов в потоке воды, протекающей через установку с расходом 400–500 л/ч, источник тока и блок контроля и автоматики. Последний отключает установку при возникновении вне­-штатных ситуаций (прекращении подачи воды, отсутствии солевого раствора). Площадь помещения, необходимая для работы одной установки А-500, должна быть не менее 3 м2 (с учетом пространства для технического обслуживания). В настоящее время новое оборудование с успехом используется на практике для обеззараживания питьевой воды, стоков, воды плавательных бассейнов, а также в различных технологических циклах на ряде промышленных предприятий. Сегодня одной из наиболее острых проблем, касающихся буквально всех, является проблема распространения инфекционных заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем. Только в России ежегодно гриппом и ОРЗ болеют около 15 млн человек. Появление новых опасных инфекций, таких как птичий грипп, атипичная пневмония и другие, создает высокий риск их передачи и возникновения серьезных вирусных заболеваний. Известно, что накопление и размножение микроорганизмов и вирусов происходит, как правило, в кондиционерах, фильтрах и воздуховодах при их эксплуатации в помещениях, где присутствует большое количество людей. Однако в настоящее время возникла проблема, связанная с отсутствием нормативной базы и практики применения эффективных технических средств, способных обеззараживать воздух в системах вентиляции и кондиционирования общественных зданий, мест значительного скопления людей, школьных и дошкольных учреждений, пассажирского транспорта и др. Интересное техническое решение в области обеззараживания воздуха разработала московская Научно-производственная фирма «Поток Интер». Здесь созданы новая технология и оборудование «Поток», предназначенные для инактивации* микроорганизмов и вирусов, а также фильтрации твердых частиц размером от 0,01 мкм. Контроль эффективности обеззараживания в таких установках выполняется автоматически. При этом обработка воздушного потока производится в два этапа. Вначале осуществляется многократная деполяризация мембран клеток микроорганизмов постоянными электрическими полями с дезинтеграцией их структуры. Затем в зоне фильтрации происходит улавливание обломков микробных клеток и аэрозольных частиц. Эффект воздействия технологии «Поток» — полная инактивация любых видов микроорганизмов и вирусов (в т. ч. птичьего гриппа, оспы, легионеллы и др.), находящихся в обрабатываемом воздушном потоке. При этом эффективность процесса не зависит от вида и жизне­стойкости микроорганизмов, т. к. происходит полное структурное разрушение микробной клетки. Для обеззараживания воздуха на базе разработанной технологии создана автономная установка «Поток 150-М-01» двух модификаций: стационарная (производительностью 140 м3/ч и мощностью до 40 ВА) и передвижная на колесах (260 м3/ч, до 130 ВА). Эффект работы таких установок — инактивации микроорганизмов и вирусов до 100%, но не менее 96%, что соответствует существующим требованиям. Новая технология способна обеспечить обеззараживание и биологическую безопасность воздушной среды в помещениях больниц, родильных домов, детских садов и других учреждений, где требуется усиленный контроль санитарно-эпидемиологической безопасности. Осо­бенно необходимы подобные установки в детских дошкольных учреждениях, расположенных в экологи­чески неблагополучных районах, где имеются дети с ослабленным иммунитетом. Установки фирмы «По­ток Интер» сертифицированы и сегодня уже успешно применяются на практике. Для охоты, рыбалки и не только… Слов нет — установки по очистке и обеззараживанию воды и воздуха, несмотря на их немалую стоимость, необходимы на предприятиях, осо­-бенно на вредных производствах. Подобное оборудование уже начинает использоваться и в бытовых условиях. Но можно ли найти замену целебному воздуху лесных массивов Карелии, Сибири, чистой воде карель­ских озер или горных рек? Что может сравниться с отдыхом на природе в нетронутых промышленной цивилизацией угол­-ках средней полосы России, Байкала или Дальнего Востока? Именно для любителей природы — охотников и рыбаков, туристов и путешественников и предназначена инновационная разработка ООО «Гвардиан Энжил» (г. Москва) — специальный костюм XXI в., которая была представлена на выставке. Костюм, спроектированный с учетом всех анатомических характеристик человека, обеспечивает защиту всех зон повышенной травматичности (локтевых и коленных сгибов, тазобедренных суставов, области шеи) от ушибов и переломов при падениях, ударах и т. п. Раз­ра­ботанная специалистами предприятия новая запатентованная технология упругих протекторов позволяет сделать такую защиту легкой, надежной и не стесняющей движений. Амортизирующие протекторы, помимо своей защитной функции, играют роль и актуального авторского декора. Дополнительные преимущества костюма определяются наличием встроенных систем «обвязки» и фиксации карабина для спуска с горных высот, а также экстренной переноски (системы прошли испытания и получили патент РФ). Такая одежда имеет самый широкий спектр применения: спорт, туризм, включая экст­ремальный, охота и рыбалка. На основе этой разработки в настоящее время выпускается охотничий костюм «Охота и рыбалка от Никиты Михалкова», который можно использовать в самых разных, в т. ч. экстремальных, условиях. Новинка отличается эксклюзивным исполнением — высокое качество изготовления, ручная сборка, отделка натуральной кожей. Дополнительные опции — систему вентиляции, капюшон повышенной обзорности (патент РФ), удобную встроенную «седушку», специальный карман с маскировочной (антимоскитной) сеткой оценят рыбаки и охотники во все времена года. В?настоящее время выпускаются два варианта сезонных расцветок: «Рус­ский лес» и «Белый клык» (утепленный). Подлинность каждого костюма подтверждается медалью «Охота и рыбалка от Никиты Михалкова». Отечественная новинка неоднократно с успехом демонстрировалась и отмечалась наградами на крупных международных выставках. На 10-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» она получила золотую медаль. Алексей Лабунский