Материалы и новые технологии: Контакты ООО «Новые технологии и материалы»

Содержание

Материалы и современные технологии

Направлений бакалавриата и специалитета Направлений магистратуры

Презентация меганаправления «Материалы и современные технологии»

День открытых дверей меганаправления «Материалы и современные технологии»

О меганаправлении

Основа создания техники нового поколения аэрокосмической отрасли и других наукоёмких отраслей промышленности.

Разрабатываемые сотрудниками МАИ материалы созданы по уникальным технологиям, в том числе аддитивным, водородным, плазменным и др. Это мировой уровень современного образования и науки.

Моделирование и разработка инновационных технологических процессов, автоматизация процессов производства, программное обеспечение механики конструкций, организация производства и обеспечение качества, экологическая безопасность.

Чему учат?

  • Создание композиционных материалов нового поколения (неокомпозитов)
  • Управление процессами структурообразования с целью создания уникальных материалов и эффективных производств
  • Компьютерное моделирование, СAD/CAM/CAE
  • Аддитивные 3D-технологии производства изделий из металлических и полимерных материалов
  • Защита интеллектуальной собственности, технологическая безопасность производства
  • Создание биологически и механически совместимых материалов для изготовления имплантируемых медицинских изделий
  • Технологии обработки интеллектуальных материалов с памятью формы и сверхупругостью
  • Моделирование инновационных технологических процессов (CAD/CAM/CAE-системы)
  • Информационная поддержка жизненного цикла изделий (CALS/ИПИ-технологии)
  • Организация цифрового производства уникальных изделий
  • Проектирование имитаторов и разработка программного обеспечения для управления технологическими процессами
  • Организация производства и обеспечение качества в соответствии с международными стандартами
  • Экологическая безопасность и анализ рисков возникновения техногенных катастроф и предупреждение чрезвычайных ситуаций
  • Разработка и внедрение инновационных лазерных, плазменных и других высокоэнергетических технологий

Кем работать?

  • Специалист-исследователь новых материалов для авиационных и космических систем
  • Специалист-исследователь новых материалов для медицинской техники
  • Разработчик инновационных технологий
  • Инженер-испытатель новых материалов
  • Специалист в области аддитивных технологий
  • Разработчик CAE-технологий сложных авиационных и ракетных систем
  • Инженер в области инновационных технологических процессов
  • Инженер по эксплуатации авиационной и космической техники
  • Инженер-эксперт МЧС РФ
  • Инженер-испытатель

В процессе обучения

  • Стажировки на ведущих российских и зарубежных предприятиях
  • Работа в научных коллективах лабораторий
  • Участие в реальных проектах и стартапах
  • Насыщенная студенческая жизнь
  • Дополнительные стипендии и гранты
  • Конференции, выставки, конкурсы
  • Военная кафедра

Новые материалы и новые технологии

Разработки СО РАН, представленные на Международном форуме технологического развития «Технопром-2013» доказывают: России есть что продемонстрировать на мировой научной арене.  

 

 

Помощник председателя СО РАН Геннадий Алексеевич Сапожников и заместитель председателя СО РАН академик Василий Михайлович Фомин на стенде Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН. На базе газового хроматографа «Эхо-В» разработан комплекс аппаратуры для массового экспрессного анализа выдыхаемого человеком воздуха. Технология обеспечивает неинвазивное определение диабета первого типа или предрасположенности к нему, для чего достаточно лишь выдохнуть воздух – результат последует через полторы минуты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На выставке представлены тепловизионные и телевизионные разработки Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН. Эти разработки имеют не только гражданское, но и военное применение - как, например, прицелы и нашлемный модуль визуализации. 

 

Совместная разработка Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и ООО «Биоссет» – Синтезатор ДНК/РНК ASM-800. Прибор предназначен для одновременного синтеза олигонуклеотидов – коротких фрагментов ДНК или РНК фосфоамидным методом. Оригинальная конструкция синтезатора обеспечивает точное дозирование реактивов и стабильные условия выполнения химических реакций, что позволяет сократить время синтеза и расход реактивов.

 

 

 

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен – материал для экстремальных условий эксплуатации, разработанный Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Может применяться при производстве бронежилетов и шлемов, тросов, материалов для защитной одежды, деталей высокой прочности, антикоррозионных покрытий в химических аппаратах, пористых фильтров для химической, биохимической и пищевой промышленности и так далее.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В научно-популярной форме на выставке продемонстрирована технология ароматизации попутных газов, разработанная Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. 

 

 Беспилотные летательные аппараты – одно из наиболее перспективных направлений в авиационной промышленности. Свои разработки в этом направлении есть и у Института автоматики и электрометрии СО РАН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 В арсенале разработок Института проблем нефти и газа СО РАН есть морозостойкие и особопрочные материалы. В 2011 году сотрудники института получили Первую Премию международного форума «Роснанотех-2011» за работу «Морозостойкие эластомерные нанокомпозиты уплотнительного назначения».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Стенды СО РАН привлекли большое внимание посетителей выставки.

Новые технологии и материалы

Новые технологии и материалы

Новые технологии и материалы, разработанные учеными СКФ БГТУ им. В.Г. Шухова.

  • Биоцидные  цементы

Новые виды биостойких цементных композитов позволят расширить номенклатуру материалов, изделий и конструкций для специальных видов строительства, при реставрации памятников архитектуры. В результате проведенных работ возможно получать  составы с повышенным биологическим сопротивлением, с повышенными показателями физико-механических и эксплуатационных свойств, климатической стойкостью. Одним из предлагаемых способов повышения биостойкости и улучшения физико-механических свойств цементных композитов является использование в технологическом процессе их получения различного рода рационально подобранных модифицирующих и фунгицидных добавок, наполнителей. Экономических эффект при использовании биостойких композитов на основе цементных вяжущих достигается за счет повышения долговечности, значительно увеличивается межремонтный интервал материалов на модифицированных композитах, а также за счет введения в состав активной минеральной добавки из отхода промышленности, позволяющей получить экономический эффект при сохранении всех прочностных и эксплуатационных характеристик.

(проекту «Биоцидные цементы с активной минеральной добавкой» присуждены диплом и медаль на XIII международной специализированной выставке МИР БИОТЕХНОЛОГИИ 2015 г. Москва)

 

  • Контроль качества асфальтобетона в лабораторных и производственных условиях   помощью ударного уплотнителя

Предложены рекомендации по контролю качества асфальтобетонов в лабораторных условиях и на объекте укладки смеси с помощью ударного уплотнителя, включающие методику определения оптимальной температуры перемешивания асфальтобетонных смесей, методику приготовления асфальтобетонных образцов с помощью ударного уплотнителя, методику определения коэффициента уплотнения асфальтобетона в покрытии и методику контроля качества асфальтобетонных смесей, поступающих на объект укладки.

 

  • Фибробетоны их модифицирование с использованием материалов местной сырьевой базы и отходов предприятий региона

Все большее применение в строительстве находят фибробетоны, обладающие улучшенными прочностными и деформативными характеристиками. При этом, в качестве дисперсной арматуры применяют различные по составу и происхождению, геометрическим характеристикам и физико-механическим свойствам волокна. Каждый вид волокна обладает своими преимуществами и недостатками. Так, введение в бетон стальных фибр обеспечивает значительное повышение его прочности, увеличивает сопротивление термическому воздействию и истиранию, позволяет добиться повышения вязкости разрушения композита. Дисперсное армирование низкомодульными синтетическими волокнами не приводит к заметному повышению прочности при статических нагружениях, но сопротивление такого композита при действии ударных нагрузок оказывается более высоким по сравнению с неармированным бетоном. В последние годы появляются новые модификации фибр, например, получаемые из аморфнометаллических сплавов, которые требуют дальнейших исследований с целью определения их технико-экономической эффективности.

 

  • Способ термодеструктивного растворения резиносодержащих и полимерных отходов.

Способ позволяет перерабатывать бракованную резину и резинотехнические изделия, отработанные шины, резинометаллические отходы как без металлокорда, так и с металлокордом, пластмассы на основе термопластичных полимерных смол, кабели, транспортные ленты и др. Основными преимуществами разработанного способа переработки резиносодержащих отходов являются: его экономичность, простота конструкции технологического оборудования, высокий выход низкокипящих углеводородных фракций, выполнение экологических требований. Разработаны технологические регламенты на проектирование и проекты установок по переработке резиносодержащих отходов локальные и в блоке с установками нефтеперерабатывающих заводов. Процесс защищен тремя патентами, не имеет аналогов в мире и позволяет решить существующую в мире актуальную проблему утилизации многотоннажных полимерных отходов.

 

  • Приготовления анионных, катионных и неиногенных поверхностно-активных веществ и битумных эмульсий на их основе (для приготовления асфальтобетонных смесей с различными типами минеральных заполнителей, изоляционных и кровельных мастик, пластификаторов постаревших асфальтобетонных покрытий, грунтовок, эмульсолов, цветных асфальтобетонов, разметочных мастик и др. )

Приготовление асфальтобетонных смесей на битумных эмульсиях при температурах окружающего воздуха позволяет сэкономить значительные энергетические ресурсы, поскольку отпадает необходимость нагрева минерального заполнителя до температур 160-170 оС при улучшении качества асфальтобетонных покрытий из-за отсутствия старения битума при приготовлении асфальтобетонных смесей на эмульсиях и достижения высокого уплотнения смесей в покрытии, которое не зависит от температуры.

 

  • Производство и нанесение холодных эмульсионных кровельных битумных мастик с использованием местных материалов Северного Кавказа

а также модификации конструктивных элементов кровель, с использованием в качестве теплоизоляции битумокерамзитовых смесей, обеспечивающих их повышенную трещиностойкость и долговечность. Стоимость мастичных кровель на 40-50% ниже, чем из рулонных кровельных материалов при значительном снижении объема ручных работ с повышением гарантированного срока службы до 10-12 лет. Процесс внедрен на ряде предприятий в г. Ставрополе и г. Невинномысске.

 

  • Пластификатор асфальтобетонных покрытий

представляющий собой водную эмульсию углеводородносмолистых нефтепродуктов, предназначен для восстановления старых асфальтобетонных покрытий и для повышения уплотняемости новых укладываемых в покрытие горячих асфальтобетонных смесей, особенно при пониженных температурах воздуха.

- наносится на старое асфальтобетонное покрытие путем его розлива поливо-моечными машинами.
- проникает в старое покрытие, пластифицирует битумное вяжущее, что приводит к закрытию микротрещин и трещин шириной до 2 см от движущегося транспорта. Для гарантированного уплотнения верхнего слоя асфальтобетонного покрытия пластификатор наносят на свежеуложенную горячую асфальтобетонную смесь распылителями или заливают в бачки уплотняющих механизмов. Пластификатор при этом равномерно распределяется по уплотняемому слою асфальтобетонной смеси, пластифицируя ее облегчает уплотнение. Опыт применения пластификатора в г. Ставрополе для восстановления старых асфальтобетонных покрытий и при уплотнении асфальтобетонных смесей показал его высокую эффективность, при малой стоимости ремонтных работ.

 

  • Цветные пластбетоны, пластрастворы, пластмастики (ЦПБРП)

находят широкое распространение в мире для устройства верхних слоев дорожных покрытий, площадей/тротуаров, парковых дорожек, спортивных площадок, кровель и др. Особенностью ЦПБРП, разработанных учеными СКФ БГТУ им. В.Г. Шухова, является использование в них вяжущего в эмульгированном состоянии, что позволяет приготавливать ЦПБРП в холодном состоянии в любых смесителях. Укладка ЦПБРП также производится в холодном состоянии, готовность покрытия к эксплуатации через 2-4 часа после устройства. Отсутствие нагрева вяжущего и заполнителей позволяет получать ЦПБРП ярких расцветок с меньшей себестоимостью, что не достигается при приготовлении горячих пластбетонов и пластрастворов. Опыт строительства покрытий с использованием ЦПБРП подтверждает их высокую эффективность и эстетичность.
Разработаны составы и технология приготовления мастик для разметки дорог МАГ-1 (наносят на покрытие в горячем состоянии) и МАХ-1 (наносят на покрытие в холодном состоянии). Результаты испытаний показывают высокую адгезию к асфальтобетонному основанию, яркость белизны и долговечность: МАГ-т не менее i года, МАХ-1 не менее 6 месяцев.

 

  • Суперпластификатор для бетонов и растворов С-3МУ-АК

является модифицированной универсальной разновидностью известного суперпластификатора С-3. Его отличительной особенностью является: более высокий пластифицирующий эффект бетонных смесей и растворов, повышение прочности бетонов на 50-100%, возможность снижения расхода цемента до 40%, снижение продолжительности чиброуплотнения смеси в 3_5 раз, возможность значительного снижения продолжительности пропарки конструкций и изделий, повышение морозостойкости бетонов (более 500 циклов), значительное повышение прочности при переменном оттаивании - замораживании и при твердении при отрицательной температуре (до минус 150 0С). Дает возможность использования в составе бетонов некондиционных заполнителей; имеющих пониженную морозостойкость и содержащих глинистые примеси до 8 %. 
Суперпластификатор С-3МУ-АК более эффективен по сравнению с С-3 и зарубежными образцами (PLASTOLITH-A). Эффективность суперпластификатора С-3МУ-АК подтверждается опытом его применения на Ставропольском бетонно-каменном заводе при производстве тротуарных плит и бортовых камней, а также на ряде заводов ЖБИ г. Ставрополя и г. Кисловодска.

 

  • Устройство для определения трещиностойкости бетонов, растворов, асфальтобетонов и др. материалов

используемых в покрытиях (кровельных, отделочных, изоляционных), по достоинствам превосходящее устройство аналогичного назначения, защищенное американским патентом.
Устройство впервые позволяет определять трещиностойкость материалов от действия усадочных напряжений: структурных, температурных, вследствие старения или испарения. Устройство удостоено золотой медали «Знак качества».

Новые технологии и инновации | Клиника детской челюстно

  В Клинике применяются новейшие разработки в области челюстно-лицевой и краниофациальной хирургии, многие из которых только начинают внедряться в практику зарубежных клиник, а некоторые из разработок не имеют аналогов. Это позволяет Клинике занимать достойное положение среди мировых лидеров детской челюстно-лицевой хирургии, не уступать им в возможностях и результатах лечения.

Активное развитие направления по изучению сосудистой патологии у детей позволило создать новую Классификацию образований из кровеносных сосудов в детском возрасте, что дало возможность осуществлять адекватную лечебную тактику.

Применение компьютерных технологий в Клинике позволяет корригировать методику лечения и повышать эффективность реабилитации пациентов. В работе Клиники активно используется методика изменения внешнего облика на компьютере для принятия окончательного решения о необходимости и виде операции при деформации лица. Это делает возможным активное участие пациента в планировании собственного лечения.

Методика трехмерного моделирования позволяет производить расчеты и проводить пробные манипуляции при планировании сложных реконструктивных операций, что сокращает время операции и улучшает конечный результат.

Ведется компьютерная фотобаза данных, что позволяет вести учет всех пациентов, быстро ориентироваться в ситуации при диспансерном наблюдении больного, активно накапливать клинический опыт, проводить консультации с другими специалистами.

Уникальные собственные разработки
1. Одномоментное устранение мягкотканых и костных дефектов при операциях по поводу расщелин с помощью биокомпозитных остеорегенерирующих материалов.
2. Ранние эксклюзивные операции хейлориносепотпластики с устранением деформации носа
3. Устранение дыхательной обструкции у детей раннего возраста
4. Компрессионно-дистракционный остеогенез костей лицевого скелета
5. Функциональный несъемный телескопический аппарат (ортодонтия)
6. Все виды краниофациальных операций у детей совместно с нейрохирургами НИИ нейрохирургии им. Н.Н.Бурденко.
7. Биомоделирование – изготовление стереолитографических (совместно с ИПЛИТ РАН) и FDM моделей (диагностика, планирование и симулирование операции).
8. Проведение трехмерной цефалометрии на основе трехмерных геометрических моделей различных анатомических структур головы с целью высокоточной диагностики и планирования реконструктивных операций.
9. Использование методов трехмерного компьютерного моделирования на основе техники САПР и биомеханического моделирования методом конечных элементов для прогнозирования внешнего облика пациента после реконструктивной операции и эндопротезирования.
10. Технология обратного биомеханического моделирования методом конечных элементов для расчета формы индивидуальных эндопротезов с учетом элементных изменений мягких тканей.

Назад

Год науки и технологий: июнь – месяц новых производственных технологий и материалов - FEA.

RU | CompMechLab

Можно ли создать серийный автомобиль с нуля за 2 года? Снизить массу изделия, не уменьшая его прочность и другие важные характеристики? В несколько раз увеличить грузоподъемность системы транспортировки? В кратчайшие сроки определить причину поломок в сложнейшей системе и найти способ устранения? Да, если вы применяете новые производственные технологии: прежде всего, цифровое проектирование и моделирование, цифровые двойники, платформенные решения, но также и роботизированные системы, новые материалы и способы конструирования, системы обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта.

2021 год объявлен Президентом России Годом науки и технологий. Наука впервые вышла в ранг ключевых национальных приоритетов. Для её поддержки и развития был создан отдельный национальный проект. По результатам реализации нацпроекта «Наука», рассчитанного на 2019–2024 годы, Россия должна войти в пятерку мировых научных лидеров по приоритетным направлениям, уменьшить отток ученых за границу и повысить привлекательность мест работы для иностранных ученых – отмечается на сайте Минобрнауки РФ.

Каждый месяц Года науки и технологий связан с одним из актуальных научных направлений. В число 12 важнейших направлений – наряду с освоением космоса, генетикой или искусственным интеллектом – вошли новые производственные технологии. Месяцем новых производственных технологий стал июнь!

Сквозная цифровая технология «Новые производственные технологии» (СЦТ НПТ) – это сложный комплекс мультидисциплинарных знаний, передовых наукоемких технологий и системы интеллектуальных ноу-хау, сформированных на основе результатов фундаментальных и прикладных научных исследований, кросс-отраслевого трансфера и комплексирования передовых наукоемких технологий, СЦТ и субтехнологий.

Новые производственные технологии – совокупность новых, с высоким потенциалом, демонстрирующих де-факто стремительное развитие, но имеющих пока по сравнению с традиционными технологиями относительно небольшое распространение, новых подходов, материалов, методов и процессов, которые используются для проектирования и производства глобально конкурентоспособных и востребованных на мировом рынке продуктов или изделий (машин, конструкций, агрегатов, приборов, установок и т. д.).

Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии
«Новые производственные технологии»

В последние годы в России сформировался четкий запрос на принципиальный качественный прорыв в области науки, инноваций, передовых промышленных технологий. Осуществлен запуск соответствующих стратегических государственных программ, основная задача которых – обеспечение глобальной конкурентоспособности отечественных компаний-лидеров на новых рынках и в высокотехнологичных отраслях промышленности. В числе этих программ – Национальная технологическая инициатива (НТИ), Стратегия научно-технического развития Российской федерации (СНТР), национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» и другие.

Значительную роль в реализации этих программ играет Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), где годами формировалась особая экосистема инноваций, гармонично встроенная в процессы формирования цифровой промышленности и шире – цифровой экономики.

Один из мощнейших в России консорциумов по направлению «Новые производственные технологии» сформирован в Центре компетенций НТИ СПбПУ, созданный на базе Института передовых производственных технологий СПбПУ в 2017 году. Консорциум Центра объединяет лидеров науки, образования, промышленности и по состоянию на май 2021 года насчитывает 81 участника и более 25 компаний-партнеров, включая 7 крупнейших госкорпораций и холдингов («Росатом», «Ростех», ОДК, ОАК, «Вертолеты России», ОСК, РЖД), 18 ведущих университетов, 4 крупнейшие научные организации и др.

Ректор СПбПУ Андрей Иванович Рудской: Сегодня часто обсуждается вопрос: как выходить из экономического кризиса, как восстанавливать экономический потенциал промышленных предприятий? На мой взгляд, сегодня у предприятий не остается иного пути, кроме как развивать свою конкурентоспособность до мирового уровня, объединяться, и опережать конкурентов в освоении новых рынков и открывающихся ниш. А для этого предприятия должны освоить весь комплекс новых производственных технологий: чтобы быстрее разрабатывать, точнее принимать решения, эффективнее производить, снижать трансакционные издержки.  

Итак, вот три механизма развития экономического потенциала промышленности: применение новых производственных технологий; скорейшее освоение новых рынков; развитие сотрудничества через консорциумы. И хочу отметить, что все три механизма сходятся и реализуются при непосредственной поддержке государства в созданном в прошлом году Научном центре мирового уровня «Передовые цифровые технологии».

В 2020 году в рамках национального проекта «Наука» был сформирован Научный центр мирового уровня (НЦМУ) «Передовые цифровые технологии», действующий в формате консорциума 4 организаций: СПбПУ (инициатор и координатор консорциума), Санкт-Петербургского государственного морского технического университета, Тюменского государственного университета и НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева Минздрава России.

Основная цель НЦМУ – обеспечение научно-технологического прорыва на основе фундаментальных и прикладных исследований мирового уровня, формирование условий для перехода на принципиально новый уровень применения наукоемких технологий и эффективности современного цифрового производства.

Системообразующим ядром экосистемы технологий и инноваций СПбПУ, обеспечивающей синергию науки, технологий и промышленности, является Инжиниринговый центр (CompMechLab®) СПбПУ, входящий в состав Центра компетенций НТИ СПбПУ, – признанный национальный лидер в сфере разработок оригинальных технологий, машин, конструкций, оборудования и продуктов на основе цифрового проектирования и моделирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга.

Основная задача всей этой масштабной экосистемы – разработка, применение и масштабирование лучших решений для создания высокотехнологичных изделий мирового уровня с применением передовых производственных технологий в самых различных отраслях.

Ежегодно специалистами Инжинирингового центра Центра НТИ СПбПУ и НЦМУ реализуется около 100 НИОКТР проектов по разработке конструкций высокотехнологичных изделий, узлов, агрегатов.

Большая часть из них реализуется на Цифровой платформе разработки и применения цифровых двойников CML-Bench™ – единственной отечественной разработке подобного рода. Платформа обеспечивает высокую эффективность, автоматизацию и прозрачность процесса разработки цифровых двойников, включая управление процессами и данными компьютерного моделирования и виртуальных испытаний, решение таких задач, как сбор, обработка, в том числе визуализацию, каталогизацию и хранение компьютерных моделей и результатов компьютерного моделирования.

Так, в конце 2020 года в рамках ФЦП Минобрнауки «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» совместно с КАМАЗом был успешно реализован проект «Создание «умного» цифрового двойника и экспериментального образца малогабаритного городского электромобиля с системой ADAS 3-4 уровня». Его результатом стал первый российский предсерийный электромобиль «КАМА-1», созданный на основе технологии цифровых двойников всего за два года и с бюджетом, на порядок ниже финансовых затрат на аналогичные проекты в России и в мире. При этом по пользовательским характеристикам «КАМА-1» превосходит все имеющиеся аналоги в классе.

Другой пример применения этой же технологии – оптимизация авиадвигателя ТВ7-117СТ-01 в интересах АО «ОДК-Климов». Это первый для отечественного двигателестроения прецедент, предполагавший «оцифровку» многолетнего опыта предприятия: от базовых экспериментов и определения свойств материалов – до описания параметров эксплуатации изделия. Это уникальный прецедент в отрасли, который послужил основой для развития тесного и разностороннего сотрудничества с Объединенной двигателестроительной корпорацией.

Инновационные материалы для нефтепромыслового оборудования и перспективные газовые турбины, персонифицированные 3D-печатные импланты и моделирование распространения COVID-19, автоматизация проектирования жилых многоквартирных домов и участие в создании цифровой платформы для новой логистической экосистемы Северного морского транзитного коридора – эти и многие другие проекты Центра НТИ СПбПУ меняют облик российских производств, формируя промышленность (и шире – экономику) Будущего.

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Алексей Боровков: «Залог успеха – новый образ мышления, новая организация деятельности, кадры с компетенциями мирового уровня, передовые цифровые технологии и цифровые платформы, новые бизнес-модели и экосистема инноваций с потенциалом саморазвития, способная обеспечивать конвергенцию и генерировать синергетические эффекты, чтобы создавать и выводить на высокотехнологичные рынки глобально конкурентоспособные продукты».

Сколтех | Технологии фотоники

Приоритетные направления научно-технической и образовательной деятельности в области технологий фотоники

В настоящее время фотоника (новая область науки и техники, находящаяся на стыке двух классических направлений: оптики и электроники) вписана в приоритетные направления развития науки и техники многих ведущих стран с высокоразвитой технологией (США, Великобритании, Южной Кореи, стран Европейского Союза). В этих странах фотоника выделена как одна из приоритетных, ключевых, высокоэффективных технологий, получившая особый статус государственного финансирования и статус стратегической государственной программы развития на ближайшие десять лет. Так Евросоюз обозначил фотонику и, в частности новые квантовые материалы для элементной базы, как одну из шести ключевых технологий с инвестициями в € 7 млрд., представив программу по исследованиям и инновациям «Horizon 2020: Фотоника – как двигатель экономического роста в Европе». Более того, 2015 год был объявлен «Международным годом света и световых технологий» на заседании 68 Генеральной Ассамблеи Организации Объединённых Наций 20 декабря 2013.

Сегодня фотоника – это не только новейшая наука и современные технологии. Во всем мире фотоника успешно развивается как бизнес: тысячи высокотехнологичных компаний работают в этом секторе. Так, например, рынок фотоники начинает конкурировать с рынком электроники и по прогнозам американской OIDA комиссии должен через 10-15 лет его догнать. Сегодня мировой рынок фотоники оценивается в €350 млрд. и ожидается, что он достигнет €600 млрд. к 2020 году. По данным американской OIDA комиссии товары на основе фотоники будут составлять более 35% всех потребительских технических товаров.

Фотоника так же исключительно важна для решения многих социальных и технических задач – высокоскоростная передача информации, передача больших объёмов информации, выработка энергии и её эффективное использования, обеспечения здоровой жизни населения, обеспечения безопасности и др. Объём производства продукции фотоники в Европе растёт со средней скоростью 8% в год, эта отрасль имеет огромный потенциал на мировом рынке.

В 2013 г. Правительство РФ утвердило дорожную карту «Развитие оптоэлектронных технологий (фотоники)». Реализация «дорожной карты» призвана ускорить развитие фотоники как отрасли высоких технологий, являющейся базовой для современного развития телекоммуникаций, систем регистрации, хранения, обработки и отображения информации, обработки и диагностики изделий в машиностроении, изготовления и контроля элементов микро- и наноэлектроники, создания принципиально новых производственных технологий, развития медицины, светотехники, солнечной энергетики, экологического мониторинга, а также создания современных систем контроля пространства, целеуказания и точного наведения, навигации и связи в условиях помех и защиты объектов.

К приоритетным направлениям исследований Сколтеха в рамках технологий фотоники относятся в том числе:

в области квантовых материалов:

  • квантовые низкоразмерные материалы
  • многофункциональные оптические материалы для активных и пассивных устройств
  • материалы для оптических телекоммуникаций
  • материалы на основе двумерных структур (графен и др. )
  • фотонные устройства

Фотоника: индустриальный проект в рамках  Федеральной целевой программы – Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 годы

15 сентября сформированный Сколтехом консорциум в области Квантовых материалов, совместно Университетом ИТМО (Санкт-Петербург), Новосибирским государственным университетом и при поддержке ФГУП “НИИ “Циклон” (в структуре ОАО “Российская электроника”), получил субсидию из Федерального бюджета в рамках реализации Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 годы» на ближайшие 3 года с последующим созданием промышленного образца в течение 2 лет индустриальным партнером консорциума.

В рамках развития оптоэлектронных технологий (фотоники) проект получил название “Разработка новых квантовых материалов и фотонных устройств на их основе”.

Проект будет реализован Центром фотоники и квантовых материалов Сколтеха совместно с партнерами проекта.

Страница не найдена | Министерство дорожного хозяйства Калужской области

Версия портала для слабовидящих включает в себя: возможность изменения размеров шрифта, выбора цветовой схемы, а также содержит функцию «включить / выключить» изображения.

Посетитель портала может настраивать данные параметры после перехода к версии для слабовидящих.

Используя настройку «Размер шрифта», можно выбрать один из трех предлагаемых размеров шрифта.
При помощи настройки «Цветовая схема» пользователь может установить наиболее удобную для него цветовую схему портала (бело-черная, черно-белая и фиолетово-желтая).

Нажав кнопку «Выкл.» / «Вкл.» можно включить или выключить показ изображений, размещенных на портале. При выключении функции «Изображения», на месте изображений появится альтернативный тест.

Все настройки пользователя автоматически сохраняются в cookie браузера и используются для отображения страниц при каждом визите на сайт, при условии, что посетитель портала не выходил из текущей версии.

По умолчанию выбираются следующие параметры: размер шрифта – 22px, бело-черная цветовая схема и включенные изображения.

Для того чтобы вернуться к обычной версии, необходимо нажать на иконку.

Увеличить размер текста можно воспользовавшись другими способами: 

Включение Экранной лупы Windows: 

1. Через меню Пуск:

Пуск → Все программы → Стандартные → Специальные возможности → Экранная лупа.

2. Через Панель управления:

Панель управления → Специальные возможности → Центр специальных возможностей → Включить экранную лупу.

3. С помощью сочетания клавиш «Windows и ”+”».

Использование сочетания клавиш:

1. В браузерах Internet Explorer, Mozilla Firefox, Google Chrom, Opera используйте сочетание клавиш Ctrl + "+" (увеличить), Ctrl + "-" (уменьшить).

2. В браузере Safari используйте сочетание клавиш Cmd + "+" (увеличить), Cmd + "-" (уменьшить).

Настройка высокой контрастности на компьютере возможна двумя способами:

1. Через Панель управления:

Пуск → Все программы → Стандартные → Центр специальных возможностей → и выбираете из всех имеющихся возможностей «Настройка высокой контрастности».

2. Использование «горячих клавиш»: 

Shift (слева) + Alt (слева) + Print Screen, одновременно.

 

7 Материаловедение | Технологии для военно-морского флота и морской пехоты США, 2000-2035: становление силой 21-го века: Том 2: Технологии

В ближайшее время будет доступно

объекта. Достижимая цель - сталь с пределом текучести 130 тысяч фунтов на квадратный дюйм (тыс. Фунтов / кв. Дюйм) с высокой вязкостью разрушения, способной противостоять коррозионному растрескиванию под напряжением и распространению усталостной трещины. Используя основные атомистические принципы для моделирования коррозионного растрескивания под напряжением, можно достичь большего понимания эффектов коррозии под напряжением.Эти знания можно распространить на разработку новых сталей. Сочетание новых материалов, таких как сверхнизкоуглеродистый бейнит (ULCB) и высокопрочных низколегированных (HSLA) сталей, приведет к значительному повышению прочности и коррозионной стойкости.

Титан и титановые сплавы демонстрируют хорошую вязкость разрушения, коррозионную стойкость, жаропрочность и низкую магнитную сигнатуру. Титановые сплавы в самолетах позволяют снизить вес на 50 процентов по сравнению с алюминиевыми деталями.Ti-Al-V сегодня широко используется в авиационных конструкциях, но высокотемпературные титановые сплавы, такие как альфа-2, g и орторомбические алюминиды титана, находятся в стадии разработки и предлагают улучшенные температурные характеристики сверх предела 700 ° C для текущих производимых сплавов. Новые сплавы, которые должны появиться примерно через 10 лет, обладают пластичностью в диапазоне от 2 до 4 процентов, что достаточно для большинства производственных процессов. Композиты с титановой матрицей (ТМС), состоящие из титановых сплавов, армированных волокнами карбида кремния, могут обеспечить значительные улучшения рабочих характеристик, особенно для использования в высокотемпературных двигателях.

Специальные материалы

Военно-морские системы будущего к 2035 году потребуют технологического прогресса в следующих областях: сверхпроводники и магнитные материалы, органические материалы и покрытия, энергетические материалы и высокотемпературные полупроводники. Эти системы материалов влияют на ряд областей и кратко описаны в следующих разделах.

Высокотемпературная сверхпроводимость

Военно-морские приложения для сверхпроводимости включают (1) сверхпроводящие магниты для электродвигателей и силовых установок судов, (2) сверхпроводящие магнитные датчики для обнаружения мин, (3) сверхпроводящие магнитные системы, которые сохраняют энергию для импульсной мощности, (4) высокодобротные резонаторы для высокодобротных резонаторов. -разрешающие радиолокационные системы и (5) маломощные аналоговые и цифровые схемы.Чтобы реализовать преимущества сверхпроводимости в транспортных средствах, потребуется дальнейшее развитие технологий в области материаловедения, производства и системной интеграции.

С момента открытия HTS в 1986 году появилось множество приложений, включая сверхпроводящие кабели, трансформаторы, двигатели и устройства хранения энергии. Проводники ВТСП обычно изготавливаются в виде многожильных плоских лент. В этих проводниках используется порошок керамического прекурсора, помещенный в серебряную заготовку.Затем заготовку формуют в тонкую нить с использованием промышленных процессов деформации, а затем несколько нитей помещают в серебряную трубку и деформируют

10 самых читаемых статей о материалах и новых строительных технологиях 2019 года

10 самых читаемых статей о материалах и новых строительных технологиях 2019 года

Предоставлено Fologram ShareShare
  • Facebook

  • Twitter

  • Pinterest

  • Whatsapp

  • Почта

Или

https: // www. archdaily.com/929967/materials-and-new-construction-technologies-the-10-most-popular-articles-of-2019

Быть в курсе новых технологий, понимать лучшие решения для каждого проекта и знать продукцию присутствующие на рынке и те, которые будут использоваться в будущем. Мы заметили, что эти темы вызывают большой интерес у архитекторов, студентов и любителей архитектуры, которые посещают наш сайт каждый день. В 2019 году ArchDaily начал уделять больше внимания материалам, покрытиям, строительным технологиям и сырью в целом.Год подходит к концу, поэтому мы собрали самые просматриваемые статьи по этим темам, пытаясь понять, что они означают в настоящее время и куда они приведут нас в ближайшие годы.

+ 14

Новое использование традиционных материалов: технология в сочетании с древними знаниями

Инновация не всегда означает создание новых технологических материалов в лаборатории с помощью контролируемых и сложных процессов. Скорее, инновации могут быть результатом более разумного использования чего-то обычного или создания простых решений, решающих сложные проблемы. В случае архитектуры этот тип инноваций может выражаться в отказе от материалов для устойчивого и эстетического использования, таких как красивые глиняные стены в Гане, или в использовании отходов для создания художественных объектов и различных покрытий. Это также может означать переосмысление изобретательных деталей конструкции с целью использования такого материала, как кирпич.

Предоставлено Hive Earth

Что касается традиционных строительных материалов, мы продемонстрировали в этом году различные возможности для улучшения эффективности строительства, устойчивости и даже эстетики.Что касается дерева, например, множество различных вариантов панелей позволило более универсально использовать этот экологически чистый материал в различных областях, от мебели до полов. Спроектированная древесина, такая как перекрестно-клееная древесина и клееная древесина, среди прочего, произвела революцию в отрасли, проложив путь для строительства деревянных небоскребов в ближайшем будущем.

Деревянный дом / MAATworks. . Изображение © Марсель ван дер Бург Предоставлено Kast

Бетон, еще один традиционный строительный материал, который использовался в примитивных формах с римских времен, по-прежнему высоко ценится архитекторами, будь то натуральный или с добавлением пигментов.Тем не менее, многие исследователи во всем мире продолжают искать способы сделать его легче и прочнее для использования на конструкциях и даже компонентах интерьера. Инновации, такие как автоклавный ячеистый бетон или бетон, армированный фиброй, заняли заметное место в наших статьях, подчеркнув новые возможности для этого материала. В то же время простые решения общих проблем, таких как защита плит от воды и растительности, показали, что знания создаются, когда мы объединяем традиционные знания, эксперименты и ошибки с высокотехнологичными исследованиями.

Residência Montagnola / Attilio Panzeri & Partners .. Изображение © Giorgio Marafioti

Самые популярные статьи по теме 2019 года

Дизайн интерьера: детали, которые улучшают повседневный опыт людей

Мы говорили об этом в начале года: по мере того, как города становятся плотнее и больше времени мы проводим внутри, дизайн интерьера становится ключевым фактором, определяющим качество жизни людей. От эмоционального и физического здоровья до комфорта и эффективности при обитании в помещениях, через личные вкусы и уровни близости, которые мы чувствуем по отношению к окружающей среде, качество окружающей среды напрямую влияет на человека, и его дизайн должен осуществляться с вниманием и ответственностью.

COBS, круглогодичные микрокабины / строительная мастерская в Колорадо. Image © Jesse Kuroiwa

Хорошо управляемый солнечный свет может дать нам тепло и в то же время уменьшить цветение микробов; адекватная вентиляция может очистить воздух в помещении и охладить нас летом; а цвет или сочетание растений и натуральных материалов может стимулировать наши чувства и заставлять нас чувствовать себя хорошо. С другой стороны, холодное искусственное освещение может помочь нам сосредоточиться, а теплый свет может создать более расслабляющую и уютную атмосферу.Даже инновации в дизайне пространств, которые мы считали неизменными, таких как ванная комната или кухня, могут полностью изменить наше восприятие пространства и наш повседневный опыт. Забота об универсальной доступности также важна.

Парень, его бульдог, огород и их общий дом / HUSOS. Image © José Hevia

В мире, где стандартизованный дизайн и неправильно понятый минимализм могут буквально вызвать у нас недомогание, ничто не должно быть оставлено на волю случая. Архитектура интерьера может быть столь же сложной, сколь и захватывающей, и заставляет нас наблюдать и понимать людей более внимательно, чем когда-либо.

Nuvo / Студия Роя Дэвида. Image © Itay Benit

Самые популярные статьи по теме 2019 г.

Инновации в строительных технологиях: сотрудничество, автоматизация и расширение возможностей

Знание процесса строительства материала, от его изготовления до его установки, может изменить наше восприятие застроенной среды . В эпоху автоматизации и робототехники новые машины и методы работы изменили все процессы промышленного производства и обычные методы строительства, расширив возможности формы и дизайна.

© Памела Дэрил Эрнандес

В течение 2019 года и в последнее десятилетие мы стали свидетелями включения в нашу повседневную работу новых инструментов для представления структур и повышения эффективности и результативности процесса строительства, начиная от технологий визуализации и координации приспособления для заводских работ и роботизации на стройплощадке. Конечно, в центре этих технических инноваций находятся Интернет и автоматизация.

Эти откровения заставляют нас еще раз задать вопрос: в какой степени эти новые технологии и создание интеллектуальных продуктов могут повлиять на качество жизни людей в будущем?

© Artek

Материалы, опубликованные в этом году, позволили нам увидеть новые потенциальные ответы на этот вопрос.Если мы рассмотрим рециркуляцию, домашнюю автоматизацию и высокотехнологичные производственные системы, мы все больше заметим тенденцию: появление новых участников в процессе проектирования и строительства пространства. Эти же технологии дали возможность большему количеству людей, сделав техническую и дидактическую информацию доступной для всех, кого это интересует, например, о профессионализации DIY («Сделай сам») и эволюции Tiny Houses. В течение следующего десятилетия мы должны наблюдать демократизацию технологий, знаний и нашей собственной дисциплины, учитывая, что сегодня, как никогда раньше, те, кто участвует в материальном строительстве космоса, решили работать и продвигать новые продукты, которые бросают вызов развитию. модели, потребление и существующая урбанизация.

через Shutterstock

Самые популярные статьи по теме 2019 г.

Что такое технология материалов в NTNU?

Технология материалов - это относительно всеобъемлющая дисциплина, которая начинается с производства товаров от сырья до обработки материалов в формах и формах, необходимых для конкретных приложений.

Материалы - металлы, пластмассы и керамика - обычно имеют совершенно разные свойства, а это означает, что технологии, используемые при их производстве, принципиально разные. Технология материалов - это постоянно развивающаяся дисциплина, и новые материалы с интересными свойствами приводят к новым применениям. Например, сочетание различных материалов в композитах приводит к появлению совершенно новых свойств материала. Материаловедение тесно связано с технологиями материалов. Материаловедение - это междисциплинарная область, которая связывает свойства материала с его химическим составом, микроструктурой и кристаллической структурой.

Металлургическая промышленность, производство и обработка материалов являются очень важными аспектами норвежской промышленности, а также предлагают значительную добавленную стоимость для экономики за счет экспорта таких продуктов, как алюминий и ферросилиций.Материалы также имеют очень большое значение в нефтегазовой промышленности, например, для защиты стали от коррозии в морской среде.

NTNU - единственный университет в Норвегии, который готовит инженеров (магистров технологий) с опытом в области материаловедения и материаловедения. Ежегодно факультет материаловедения и инженерии выпускается около 50 инженеров.

Обучение материаловедению в НТНУ

Хотите изучать материаловедение?

Кафедра материаловедения и инженерии факультета естественных наук NTNU предлагает несколько учебных программ в области материаловедения.

Подробнее об исследованиях в области материаловедения в NTNU

Исследования в области материаловедения в НТНУ

Исследовательские группы при


Департамент материаловедения и инженерии

Подробнее об исследованиях в области технологий материалов в NTNU

(PDF) Смарт-материалы-новые-технологии-для-архитекторов-дизайнеров-профессий

Смарт-материалы - материалы и конструкции, которые могут передавать информацию об окружающей среде наблюдателю или устройству мониторинга - революционизируют области столь же разнообразны, как инженерия, оптика и медицинские технологии. Достижения в области интеллектуальных материалов влияют на научные и технологические дисциплины. Теперь у практиков и исследователей есть авторитетный источник, к которому можно обратиться за ответами об этой зарождающейся новой области. Энциклопедия интеллектуальных материалов обеспечивает охват всей области интеллектуальных материалов от А до Я. Обсуждения теории, изготовления, обработки, применения и использования этих уникальных материалов представлены здесь в виде сборника кратких статей от ведущих мировых экспертов в этой области, включая ученых, преподавателей и инженеров.Эта энциклопедия столь же обширна, как и сама технология, и предназначена для повседневных коммерческих приложений, а также для сложных устройств, предназначенных для работы в космосе, под водой, под землей и внутри человеческого тела. В этой книге имеются обширные перекрестные ссылки и обширные библиографии и указатели, а также рассматриваются специальные свойства и покрытия, необходимые для использования материалов в экстремальных условиях. Энциклопедия интеллектуальных материалов, проиллюстрированная фотографиями, таблицами, линейными рисунками и уравнениями, является главным справочным материалом для материаловедов, химиков, инженеров-химиков, инженеров-технологов, консультантов, патентных поверенных и студентов в этих областях.Важный ресурс на полках лабораторий, государственных учреждений и академических библиотек. Главный редактор Мел Шварц обладает более чем сорокалетним опытом работы с металлами, керамикой и композитами, а также специальными знаниями в области пайки. Обладатель пяти патентов, он является автором тринадцати книг и более ста технических статей и статей. Получите необходимую информацию быстро и легко с ОНЛАЙН-версией Энциклопедии интеллектуальных материалов. Онлайн-издание содержит все богатое содержание печатного издания с дополнительными преимуществами расширенной поисковой системы и удобством доступа в Интернет на рабочем столе.Для получения дополнительной информации или получения лицензии на онлайн-издание (начиная с июля 2002 г. ) посетите: www.interscience.wiley.com/reference/esm

7 новых материалов, изобретенных в 2018 г.

Мы, люди, всегда находимся на пути изобретений и инновации. Помимо создания новых технологий и машин, изобретение новых материалов сильно влияет на будущее продуктов и процессов их производства. Хотите знать, какие лучшие материалы были изобретены в 2018 году? Они здесь!

Итак, это материал со странным названием, но все это будет оправдано, когда вы узнаете о нем больше.Древесная губка - это новый материал, разработанный путем обработки древесины химическими веществами в ее урезанной версии.

Процесс приводит к удалению гемицеллюлозы и лигнина, который выходит вместе с телом целлюлозы.

Причина, по которой Wood Sponge занимает первое место в нашем списке, заключается в области ее применения - для поглощения масла из воды. Разливы нефти и химикатов нанесли беспрецедентный ущерб водным объектам по всему миру, и мы ищем более эффективные способы борьбы с ними.

Исследовательская группа во главе с Ван Сяоцин хотела разработать новый абсорбент из возобновляемого материала, а следовательно, из дерева. В результате получается губка, которая может впитывать в 16-46 раз больше собственного веса.

Кроме того, его можно использовать повторно до 10 раз, выдавливая впитанное масло. Эта новая губка превосходит все другие губки или абсорбенты, которые мы используем сегодня, с точки зрения емкости, качества и возможности повторного использования.

Источник: ACS Nano

Самым прочным биоматериалом, известным человеку, был паучий шелк, который на фунт за фунтом прочнее стали.Было проведено множество исследований, направленных на то, чтобы воспроизвести этот материал в больших масштабах или даже превзойти паучий шелк по прочности, но им не удалось воссоздать такой материал.

Однако недавнее исследование, проведенное Даниэлем Содербергом из Королевского технологического института KTH в Стокгольме, могло сломать стереотипы.

Команда исследователей изобрела новый материал, который можно рекламировать как самый прочный биоматериал из когда-либо созданных. Лучшая часть этого материала заключается в том, что, несмотря на то, что он искусственный, он поддается биологическому разложению.

Следовательно, его можно использовать как отличную альтернативу пластику и другим неразлагаемым предметам.

Материал изготовлен из целлюлозных нановолокон, полученных из древесины и растительного происхождения. Окончательная конструкция имеет жесткость на растяжение 86 гигапаскалей (ГПа) и предел прочности на разрыв 1,57 ГПа .

Другими словами, новый материал в 8 раз жестче шелковой паутины.

Источник: Предоставлено исследователями / MIT

Этот материал, о котором мы собираемся поговорить, все еще находится на начальной стадии, но его свойства лучше, чем мы когда-либо видели.Следовательно, это материал, который мы увидим больше в будущем.

Это самовосстанавливающийся материал, представляет собой полимер, который может лечить себя, используя углерод в воздухе. Изобретение принадлежит инженерам-химикам Массачусетского технологического института. Материалы могут не только восстанавливаться, но также могут расти или укрепляться за счет поглощения углерода из атмосферы. Технология похожа на то, как растения поглощают углекислый газ, чтобы вырастить ткани и стать сильнее.

Материал, способный поглощать углерод из атмосферы, является очевидным преимуществом, если учесть его воздействие на окружающую среду.

По словам исследователя, это первый связывающий углерод материал, существующий вне биологических существ.

Источник: Рэнди Монтойя

Исследователи и ученые гнались за мечтой создать самый прочный материал из-за его очевидного применения в инженерии и исследованиях. Поскольку металлы обладают определенной прочностью, мы начали создавать нашу собственную комбинацию под названием «Сплавы», и разные смеси металлов давали разные результаты.

Теперь инженеры Sandia National Laboratories придумали новый сплав, который считается самым прочным сплавом из когда-либо существовавших.

Он состоит из комбинации золота и платины. Полученный материал имеет в 100 раз большую износостойкость, чем высокопрочная сталь. Эта сертификация помещает новое разрешение в тот же класс, что и алмаз. Сплав изготовлен из 10% % золота и 90% платины.

Этот материал не уступает алмазу по твердости, но когда дело доходит до сопротивления истиранию, этот новый материал справляется с этим лучше, чем другие сплавы, даже при высоких температурах, без значительной усталости.

Источник: Pixabay

Кремний рекламировался как революционный материал, способный творить чудеса в технической индустрии. В настоящее время почти все процессоры, как высокопроизводительные, так и мобильные, сделаны из кремниевых полупроводников. Почти все полупроводники в мире используют кремний в качестве основного материала.

Однако обычный кремний не лишен некоторых недостатков. Самая большая из них заключается в том, что его нельзя использовать в батареях. Теоретически кремний может значительно улучшить аккумулятор, если его использовать в качестве катода.Однако проблема в том, что при таком использовании катод сломается во время цикла зарядки.

Новый кремний Silicon X, разработанный IFE, представляет собой модифицированную версию, которая включает смесь наночастиц кремния и других наночастиц другого вещества. Матрица гарантирует, что кремний не выйдет из строя во время зарядки.

Батареи, разработанные с помощью Silicon X, будут иметь емкость в 3-6 раз больше, чем у графеновых батарей, которые мы используем сегодня.

Источник: Билл Коттон / Государственный университет Колорадо

Пластмассы были для нас очень полезными материалами, но чрезмерное их использование сейчас угрожает существованию многих видов по всему миру.Проблема в том, что многие пластмассы либо не поддаются биологическому разложению, либо не подлежат переработке.

Таким образом, эти пластиковые предметы будут существовать в мире как отходы без какого-либо использования.

Однако химики из Университета штата Колорадо разработали новый полимер, который можно перерабатывать бесконечно долго, сохраняя при этом свойства пластика.

Команда разработчиков, возглавляемая Юджином Ченом, профессором кафедры химии, в настоящее время совершенствует систему, чтобы она стала общепринятой.

Источник: РМИТ Университет

Современные офисные помещения можно охарактеризовать как красивые стеклянные дома. Но в этом есть проблема, поскольку стекло имеет тенденцию легче пропускать тепло от солнца, увеличивая воздействие на системы кондиционирования воздуха.

Существуют солнцезащитные очки, которые окрашивают стекло с помощью электричества, но, опять же, это влияет на общую стоимость электроэнергии. Новый тип покрытия, разработанный учеными из RMIT в Австралии, может решить все эти проблемы, поскольку он сам регулирует прозрачность стекла - диоксид ванадия.

При температурах выше 67ºC это прозрачное покрытие превратится в отражающее металлическое покрытие, отражающее солнечный свет.

2018 год стал отличным временем для изобретений и инноваций. Сейчас основной тенденцией является усиление акцента на экологичность, и это хорошо для всех! Это также показывает, почему важно проявлять уважение к трудолюбивым людям, стоящим за каждым из этих изобретений.

3 основных прорыва в области материаловедения - и почему они важны для будущего

Немногие осознают огромное значение материаловедения.

Чтобы построить сегодняшний смартфон в 1980-х годах, он будет стоить около 110 миллионов долларов, потребует почти 200 киловатт энергии (по сравнению с 2 кВт в год сегодня), а высота устройства будет 14 метров , по словам технического директора Applied Materials Омкарама. Наламасу.

В этом сила совершенствования материалов. Материаловедение демократизировало смартфоны, доставив эту технологию в карманы более 3,5 миллиардов человек. Но далеко за пределами устройств и схем, материаловедение стоит в центре бесчисленных достижений в области энергетики, городов будущего, транспорта и медицины.И в авангарде Covid-19 материаловеды продвигаются вперед в исследованиях биоматериалов, нанотехнологий и других материалов, чтобы ускорить решение.

Как следует из названия, материаловедение - это отрасль, посвященная открытию и разработке новых материалов. Это продукт физики и химии, в котором периодическая таблица Менделеева используется в качестве продуктового магазина, а законы физики - в качестве поваренной книги.

И сегодня мы находимся в центре революции в материаловедении.В этой статье мы расскажем о наиболее важных нововведениях, происходящих сейчас.

Давайте нырнем.

Инициатива по геному материалов

В июне 2011 года в Университете Карнеги-Меллона президент Обама объявил об инициативе «Геном материалов» - общенациональной инициативе по использованию методов с открытым исходным кодом и искусственного интеллекта для удвоения темпов инноваций в материаловедении. Обама чувствовал, что это ускорение имеет решающее значение для глобальной конкурентоспособности США и является ключом к решению серьезных проблем в области чистой энергии, национальной безопасности и благосостояния людей.И это сработало.

Используя ИИ для сопоставления сотен миллионов различных возможных комбинаций элементов - водорода, бора, лития, углерода и т. Д. - инициатива создала огромную базу данных, которая позволяет ученым играть своего рода импровизированный джаз с периодической таблицей. .

Эта новая карта физического мира позволяет ученым комбинировать элементы быстрее, чем когда-либо прежде, и помогает им создавать всевозможные новые элементы. И множество новых производственных инструментов еще больше усиливают этот процесс, позволяя нам работать в совершенно новых масштабах и размерах, в том числе в атомном масштабе, где мы теперь строим материалы по одному атому за раз.

Крупнейшие открытия в области материаловедения

Эти инструменты помогли создать метаматериалы, используемые в композитах из углеродного волокна для более легких транспортных средств, усовершенствованные сплавы для более прочных реактивных двигателей и биоматериалы для замены человеческих суставов. Мы также наблюдаем прорывы в хранении энергии и квантовых вычислениях. В робототехнике новые материалы помогают нам создавать искусственные мышцы, необходимые для гуманоидных мягких роботов - подумайте Westworld в вашем мире.

Давайте рассмотрим некоторые из ведущих достижений в области материаловедения за последнее десятилетие.

(1) Литий-ионные батареи

Литий-ионный аккумулятор, от которого сегодня питается все, от наших смартфонов до наших автономных автомобилей, был впервые предложен в 1970-х годах. Он не мог выйти на рынок до 1990-х годов и достиг зрелости только в последние несколько лет.

Экспоненциальная технология, эти батареи падают в цене в течение трех десятилетий, упав на 90 процентов в период с 1990 по 2010 год и на 80 процентов с тех пор. Одновременно они увидели одиннадцатикратное увеличение мощности.

Но производство достаточного количества для удовлетворения спроса было постоянной проблемой. Tesla решила эту задачу: одна из гигаватт компании в Неваде производит 20 гигаватт энергии в год, что является первым случаем, когда мы увидели массовое производство литий-ионных аккумуляторов.

Маск прогнозирует, что 100 гигафабрик смогут обеспечить потребности всего земного шара в энергии. Другие компании также стремятся интегрировать эту технологию: Renault строит домашнее хранилище энергии на основе своих аккумуляторов Zoe, аккумуляторные блоки BMW 500 i3 интегрируются в национальную энергосистему Великобритании, а Toyota, Nissan и Audi объявили об этом. пилотные проекты.

Литий-ионные батареи будут продолжать играть важную роль в хранении возобновляемой энергии, помогая снизить цены на солнечную и ветровую энергию, чтобы конкурировать с ценами на уголь и бензин.

(2) Графен

Произведенный из того же графита, что и обычные карандаши, графен представляет собой лист углерода толщиной всего в один атом. Он почти невесом, но в 200 раз прочнее стали. Проводя электричество и рассеивая тепло быстрее, чем любое другое известное вещество, этот суперматериал имеет преобразующее применение.

Графен позволяет использовать датчики, высокопроизводительные транзисторы и даже гель, который помогает нейронам общаться в спинном мозге. Многие гибкие экраны устройств, системы доставки лекарств, 3D-принтеры, солнечные панели и защитные ткани используют графен.

По мере снижения производственных затрат этот материал может ускорить развитие всех видов.

(3) Перовскит

Прямо сейчас «эффективность преобразования» средней солнечной панели - мера того, сколько уловленного солнечного света может быть преобразовано в электричество - колеблется около 16 процентов при стоимости примерно 3 долларов за ватт.

Перовскит, светочувствительный кристалл и один из наших новейших новых материалов, может увеличить этот показатель до 66 процентов, что вдвое больше, чем у кремниевых панелей.

Ингредиенты перовскита широко доступны и недорого комбинировать. К чему все эти факторы сводятся? Доступная солнечная энергия для всех.

Материалы наномира

Нанотехнологии - это крайний край материаловедения, точка, в которой при манипулировании материей получается наномалых - это в миллион раз меньше, чем муравей, в 8000 раз меньше, чем эритроцит, и 2.В 5 раз меньше цепи ДНК.

Наноботы - это машины, которые можно направить на производство большего количества самих себя или всего, что вы хотите. И поскольку это происходит в атомном масштабе, эти нанороботы могут разбирать любой материал - почву, воду, воздух - атом за атомом и использовать это сырье для создания чего угодно.

Прогресс в наномире был на удивление быстрым, и сейчас на рынке появилось множество нанопродуктов. Больше никогда не захочется складывать одежду? Наноразмерные добавки к тканям помогают предотвратить образование складок и пятен.Окна не делаешь? Не проблема! Нано-пленки делают окна самоочищающимися, антибликовыми и способными проводить электричество. Хотите добавить солнечную батарею в свой дом? У нас есть нанопокрытия, улавливающие солнечную энергию.

Наноматериалы делают легкие автомобили, самолеты, бейсбольные биты, шлемы, велосипеды, багаж, электроинструменты - список можно продолжить. Исследователи из Гарварда построили наноразмерный 3D-принтер, способный производить миниатюрные батареи шириной менее одного миллиметра. И если вам не нравятся эти громоздкие очки виртуальной реальности, исследователи теперь используют нанотехнологии для создания умных контактных линз с разрешением в шесть раз большим, чем у современных смартфонов.

И еще больше впереди. Прямо сейчас в медицине нанороботы для доставки лекарств оказались особенно полезными в борьбе с раком. Вычислительная техника - странная история, поскольку биоинженер из Гарварда недавно сохранил 700 терабайт данных в одном грамме ДНК.

Что касается окружающей среды, ученые могут взять углекислый газ из атмосферы и преобразовать его в сверхпрочные углеродные нановолокна для использования в производстве. Если мы сможем сделать это в масштабе - используя солнечную энергию, - система, размером в одну десятую пустыни Сахара, сможет сократить выбросы CO2 в атмосфере до доиндустриальных уровней примерно за десятилетие.

Приложения бесконечны. И идет быстро. В течение следующего десятилетия влияние очень, очень малого может стать очень и очень большим.

Последние мысли

С помощью искусственного интеллекта и квантовых вычислений в следующем десятилетии открытие новых материалов будет ускоряться в геометрической прогрессии.

И с этими новыми открытиями индивидуализированные материалы станут обычным явлением. Будущие имплантаты коленного сустава будут персонализированы, чтобы соответствовать точным потребностям каждого тела, как с точки зрения структуры , так и состава .

Несмотря на то, что наноразмерные материалы невидимы невооруженным глазом, они интегрируются в нашу повседневную жизнь, беспрепятственно улучшая медицину, энергетику, смартфоны и многое другое.

В конечном счете, путь к демонетизации и демократизации передовых технологий начинается с изменения материалов - невидимого инструмента и катализатора. Наше будущее зависит от материалов, которые мы создаем.

(Примечание: эта статья является отрывком из моей новой книги «Будущее быстрее, чем вы думаете», вышедшей 28 января! Чтобы получить свой экземпляр, нажмите здесь!)

Присоединяйся ко мне

(1) A360 Executive Mastermind: если вы стремитесь к экспоненциальному и стремящемуся к изобилию предприниматель, который хотел бы коучить непосредственно от меня, подумайте о том, чтобы присоединиться к моему Mastermind изобилия 360, высокоселективному сообществу из 360 генеральных директоров и предпринимателей, которых я тренирую в течение 3 дней. каждый январь в Беверли-Хиллз, штат Калифорния.С помощью A360 я предоставляю своим членам контекст и ясность в отношении того, как конвергентные экспоненциальные технологии преобразуют каждую отрасль. Я намерен использовать А360 в течение 25-летнего путешествия в качестве «обратного отсчета до Сингулярности».

Если вы хотите узнать больше и подумать о членстве в 2021 году, подайте заявку здесь.

(2) Интернет-сообщество Abundance-Digital: я также создал цифровое / Интернет-сообщество смелых, ориентированных на изобилие предпринимателей под названием Abundance-Digital.Abundance-Digital - это «набег» Университета сингулярности для экспоненциальных предпринимателей - тех, кто хочет участвовать и играть на более высоком уровне. Кликните сюда, чтобы узнать больше.

(И A360, и Abundance-Digital являются частью Singularity University - ваше участие откроет вам доступ к глобальному сообществу.)

Изначально эта статья появилась на сайте diamandis.com. Прочтите оригинальную статью здесь.

Изображение предоставлено: Ананд Кумар с сайта Pixabay

Аддингтон, Мишель, Шодек, Дэниел Л.: 9780750662253: Amazon.com: Книги

«. стремится дать архитекторам и дизайнерам лучшее понимание некоторых потрясающих новых технологий, которые становятся доступными, чтобы их можно было применить с максимальной пользой. Аддингтон и Шодек, оба профессора архитектурного факультета Гарвардской школы дизайна, хотят убедиться, что Эти технологии продуманно разработаны в зданиях. На самом деле, они потратили 10 лет на исследование и написание книги. Презентация предназначена для профессионалов в области дизайна и включает уравнения и изрядное количество технических деталей, но авторы не заходят так далеко в мельчайшие подробности, чтобы выйти за рамки того, что нужно знать дизайнерам.«Умные материалы и технологии» заполняют пробелы в литературе и могут помочь огромному количеству дизайнеров и архитекторов разрабатывать здания, которые будут более полезными для еще большего числа жителей ».
- Civil Engineering

« Эта книга, предлагая в то же время учебник для понимания материалов, уделяя особое внимание современным материалам, также способствует пересмотру нашего мышления как профессионалов в области дизайна. авторы тщательно строят свое обсуждение вокруг конкретных материалов, которые имеют или могут иметь архитектурное применение.Сосредоточившись на поведении материала, а не на внешнем виде, книга приводит доводы в пользу нового взгляда на архитектурное производство ».
- Journal of Architectural Education

Уникальный текст, который описывает тему умных материалов с точки зрения дизайна.

С задней обложки

Сегодня архитекторы и дизайнеры начинают обращать внимание на разработки в области новых
«умных» или «интеллектуальных» материалов и технологий для решения давних проблем
в проектировании зданий.Однако эти новые материалы
до сих пор применялись в разнообразном, но в основном своеобразном характере, потому что относительно немногие архитекторы имеют доступ к информации
о типах или свойствах этих новых материалов или технологий.
Два ведущих эксперта в этой области - Аддингтон и Шодек - решили эту проблему
, включив в этот единый том всю необходимую информацию обо всех новейших технологиях
, доступных архитекторам и дизайнерам. Они представляют материалы от
, описывающие их основные характеристики, а также определяют и предлагают
, как эти же характеристики могут быть использованы профессионалами для достижения своих целей в области проектирования
.Здесь богатство технических знаний, уже имеющихся в научных материалах и технической литературе, наконец стало доступным для дизайнерской аудитории.
В эту книгу включены материалы от относительно простых, но захватывающих примеров, демонстрирующих
отдельных изменений свойств (например, термохромные краски, красители или пленки), до интеллектуальных материалов
с системами управления, которые могут быть разработаны в соответствии с требованиями мультимодального дизайна
. Анализируются и обсуждаются проверенные примеры из практики, а также
потенциальных приложений, которые стимулируют интерес креативного дизайнера.