Две беды России, дома на Марсе, полидикетоенамин и самовосстанавливающийся цемент

Автодор прекрасен! Использовал 99,8% от полученных от государства, то есть, от нас с вами, 74,8 млрд рублей, и построил или отремонтировал на них всего 45% дорог от планового показателя. tass.ru Как писал Айзек Азимов, «чтобы преуспеть в делах, планировать мало. Нужно уметь импровизировать».

Смотреть, как импровизирует Автодор, будут, наверное, кхм, специально обученные люди, а мы посмотрим, как импровизируют ученые.
С вами послемайский #дайджест технологий. Сегодня про строительство.

a73b67acad2f8c9388c984d398a8abbe.jpeg

Технология 1.


Что нам стоить дом построить — напечатаем, будем жить. Причем буквально. Руководство американского НАСА смотрит далеко. На Марс, а может, и еще дальше. Не случайно агентство заплатило 700 тысяч долларов за первое и второе места на конкурсе 3D-Printed Habitat Challenge, посвященном созданию печатных марсианских жилищ будущего techcult.ru

Победителем стала команда AI SpaceFactory, которая получила полмиллиона американских целковых. Еще 200 тысяч долларов досталось коллективу профессоров из Университета Пенсильвании. В финале им пришлось выстроить проекты марсианского жилья в размере не менее одной трети от реальной величины. Строили они с использованием технологий 3D-печати на специальном полигоне в штате Иллинойс. Причем в качестве сырья разрешалось применять только камни, песок и продукты вторичной переработки.

AI SpaceFactory победило с проектом MARSHA — зданием из биополимерного базальтового композита. Инженеры срадикальничали: вместо конструкции, противостоящей гравитации и ветрам, они поставили во главу угла устойчивость к атмосферному давлению внутри здания и структурным нагрузкам. В итоге форма жилища получилась соответствующей — башня с минимальной площадью основания.

Внутри MARSHA четыре уровня, объединенных одной плавно изгибающейся лестницей и системой окон, которые служат в качестве пассивных источников света и обеспечивают обзор на 360 градусов. Материал стен устойчив к радиации и полностью подлежит переработке и вторичному использованию. Прямо как ППУ: в случае чего его можно отдирать от металла сэндвич-панелей и использовать как утеплитель.

Команде-победителю настолько понравилось строить здания из отходов, что она уже задумалась о земных аналогах — жилищах из строительного мусора и вторсырья из растительных культур. Даже имя проекту нашли — TERA. И хотя до Марса еще далеко, на Земле уже можно развернуться. Тем более, вторсырья здесь, как мы знаем, — хоть отбавляй. Строй не хочу. 

marsianskij-dom.jpg

Технология 2.


Впрочем, вторичка тоже бывает разная. Например, пластик. Ученые знают, что разрушить полимеры не сложно, но в ходе переработки основная проблема —добавки. Они создают зачастую прочные и беспорядочные связи с мономерами. А потому дешево утилизировать пластик не получится.

Что же предложили ученые?
Они придумали новый пластик — невыговариваемый как пенополиизоцианурат полидикетоенамин. Или просто ПДК techcult.ru

Он правильный — его очень просто разрушить при помощи обычной кислоты, разбить на исходные компоненты. И добавки никак не влияют на процесс деградации ПДК. Получился универсальный материал, который можно перерабатывать бесконечно по мере окончания эксплуатации изделий из него. Прямо как, опять же, пенополиуретан.

Жаль, что на практике ПДК существует пока только в лаборатории и к реальному применению не готов. Ведь кому нужна пластиковая бутылка, которая может в любой момент развалиться на части, или пластиковая посуда, которая не выдержит долгого общения с губкой и чистящим средством. Так что ученым еще придется поработать над его стабилизацией к внешнему миру.

plastik.jpg

Технология 3.


А тем временем полимеры забрались даже туда, где их, вроде бы, и быть не должно. Например, в геотермальную энергетику. Точнее, один специальный полимер подружился с обычным цементом, и теперь обещает небольшую революцию в этой сфере hightech.plus

Дело в том, что цемент остается основным материалом при строительстве геотермальных электростанций, но плохо выдерживает давление и высокую температуру. Альтернативой цементу может стать самовосстанавливающийся цемент, разработанный в США.

Ученые добавили к нему спецполимер, который придал цементу гибкость и снизил скорость распространения трещин. При возникновении разломов отдельные полимерные цепи заполняют их и не дают увеличиваться. Компьютерное моделирование и эксперименты показали, что самовосстанавливающийся цемент на 60-70% эластичнее обычного, а средний размер трещин при нагрузках меньше почти на 90%.

Новый материал, как ожидается, даст новое дыхание все геотермальной энергетике. С ним предполагается построить серию новых станций, следовательно, геотермальный сегмент увеличит свой вклад в общую выработку энергии на базе ВИЭ. А поскольку цемент — один из самых распространенных материалов в мире, то новая разработка, скорее всего, найдет применение и в обычном строительстве.

Конечно, гибкий цемент дороже своего обычного коллеги, но его свойства позволят сэкономить приличные средства: ведь расходы на ремонт снизятся. Опять же, в этом он похож на пенополиуретан, который за 50 лет экономит как минимум в 100 раз больше энергии, чем требуется для его производства. А каждый год ППУ толщиной 115 мм экономит 162 кВт*ч на 1 кв. м изолированной поверхности.

Так что будем надеяться, что новые, современные материалы обеспечат себе место в планах строительства новых зданий.
А Автодору, думается, не поможет ни пластик, ни самовосстанавливающийся цемент. Извечную беду России так просто не победить. Только если отправить одну беду на Марс )

d9ac46b9-1608-4871-90a8-3e7494729e44.jpeg

Подпишитесь на публикации нашего блога

И вы точно будете в курсе самых современных технологий и трендов

Еще публикации

Смотрите наши
проекты

gototop