Нанотехнологии в строительстве - на пороге новой реальности

В рамках мероприятия прошла презентация целого ряда перспективных проектов.

В первый день работы форума РОСНАНО и Группа ОНЭКСИМ объявили о реализации совместного проекта, целью которого является создание в России промышленного производства современных систем учета потребления электроэнергии и защиты электросетей на основе волоконно-оптических систем измерения тока и напряжения.

В рамках научно-технологической программы форума были заслушаны доклады и прошли презентации иностранных и российских ученых, сотрудников исследовательских подразделений ведущих мировых

Е.Д. БЕЛОМЫТЦЕВА Нанотехнологии в строительстве – на пороге новой реальности компаний, университетов и научных центров по ключевым направлениям развития нанотехнологий и создания наноматериалов. В ходе проведения конференции «Наноматериалы в отраслях промышленности» на заседании секции «Инновационные строительные материалы» с презентациями и докладами выступили:

Эндрю Паркман, директор по жилищно-общественному строительству стран России и СНГ, AECOM (Великобритания) – «Обзорная презентация» ;

Дмитрий Лисенков, управляющий директор ГК «Роснанотех» – «Проекты ГК Роснанотех в области строительства» ;

Андрей Шишкин, заместитель генерального директора Федерального фонда содействия развитию жилищного строительства (Россия) – «Использование инновационных и нанотехнологий при строительстве объектов жилья. Сотрудничество с ГК «Роснанотех» ;

Дмитрий Крюков, ОАО «Ипотечная корпорация Чувашской республики» (Россия) – «Проект энергоэффективного дома в республике Чувашия» ;

Константин Соболев, доцент кафедры Департамента гражданского строительства и механики CEAS (США) – «Application of Nano-Materials in High-Performance Cement Composites» ;

Дмитрий Сулин, председатель Совета директоров STIS (Россия) – «Преимущества применения низкоэмиссионого стекла» и др.

В панельной дискуссии секции приняли участие: Александр Браверман, генеральный директор Федерального фонда содействия развитию жилищного строительства (Россия); Ramsey Philip, Vice President Technology, Building Products R&D , Pilkington Technology Management Limited (Великобритания); Bach Jean-Yves, Бизнес-директор направления строительства, DuPont (Швейцария); Абызов Михаил, председатель Совета директоров «Группа E4» (Россия);

2 ноября РОСНАНО и «TERMIONA» провели презентацию проекта по созданию массового производства термоэлектрических устройств охлаждения, термостатирования и

Е.Д. БЕЛОМЫТЦЕВА Нанотехнологии в строительстве – на пороге новой реальности генерации. Продукцией проекта станут системы охлаждения для твердотельных лазеров, системы термостатирования «cold plate» для диодных лазеров, термостатированные шкафы для телекоммуникационной аппаратуры, торговое холодильное оборудование, термоэлектрические электрогенераторы для индивидуального жилья.

В этот же день прошла презентация новых проектов РОСНАНО – по расширению российского производства передовых волоконных лазеров совместно с IPG Photonics. 2 ноября на площадке форума прошло подписание целого ряда важных соглашений. Так, руководители РОСНАНО и ОАО «Газпром» поставили свои подписи под протоколом о совместных действиях. Документ фиксирует основные направления сотрудничества компаний по расширению использования нанотехнологий на предприятиях газовой промышленности.

Соглашение РОСНАНО и ГК «Автодор», подписанное в тот же день, направлено на активное внедрение инноваций в сфере развития сети скоростных платных магистральных автомобильных дорог. Стороны договорились о координации действий по внедрению инновационных решений в строительстве, содержании и ремонте магистральных автомобильных дорог. Такое взаимодействие приведет к повышению эффективности управления дорожным хозяйством, снижению уровня издержек и совершенствованию нормативной базы по применению нанотехнологий в отрасли.

РОСНАНО также подписала соглашение с Пензенской областью и республикой Мордовия. Кроме того, состоялось подписание соглашения между ООО «Хевел» и Ставропольским краем, предусматривающее совместную реализацию инвестиционного проекта по строительству в Кисловодске первой в России солнечной электростанции.

В третий день работы форума прошли торжественные церемонии награждения лауреатов Международной премии в области нанотехнологий, Российской молодежной премии в области наноиндустрии и конкурса научных работ молодых ученых.

На III Международном форуме по нанотехнологиям «Rus-

Среди представленных арт-объектов один для нашего журнала оказался особенно интересен и близок. Это представленный Екатериной Хамудисовой объект «Женские кирпичи». Отметим, что проект пользовался, возможно, наибольшей популярностью у гостей выставки – практически всегда рядом было множество посетителей, а многие даже фотографировались на фоне удачно представленной композиции.

Пользуясь случаем, я провела небольшой блиц-опрос посетителей и выяснила, почему их привлекает объект.

Николай Семенович, пенсионер. Эти кирпичи выделяются не только яркой раскраской, но и яркой мыслью – взял в руки такой кирпичик, а он ничего не весит! Вот бы из таких дачку построить – и тепло, красиво. Да и не горит, стекло ведь, а это очень важно после нынешнего лета. Побольше бы таких материалов – вот тогда было бы понятно для чего все эти нанотехнологии устраивают.

Семен, предприниматель. Я сам занимаюсь строительством, но такого еще не видел, чтобы один и тот же материал был и теплоизоляцией, и облицовкой, да еще и самонесущим! Плюс к этому не горит – это же безопасность. Было бы такое промышленное производство – это и затраты на строительство снизить можно будет, и скорость строительства возрастет. Вот только сомневаюсь, что когда-нибудь это у нас «раскрутят».

Е.Д. БЕЛОМЫТЦЕВА Нанотехнологии в строительстве – на пороге новой реальности

Сергей, студент. Мне понравились кирпичи, потому что здесь действительно видно, как новые идеи могут быть полезны людям. Профессор на стенде ( Об авторе технической стороны проекта расскажем ниже – комм. Е. Беломытцевой ) как на лекции растолковал научную составляющую. Казалось бы, просто – обычный стеклобой, но свойства поверхности изменяют, и изменяются макросвойства. Это действительно нанотехнологии для людей!

Отметив удивительное единодушие посетителей выставки, я смогла взять небольшое интервью у профессора Александра Кетова, который как раз и предоставил материал для строительства арт-объекта. Напомню, что Александр Кетов является постоянным автором и экспертом нашего журнала.

Елена Беломытцева. Александр, здравствуйте! Честно говоря, было несколько неожиданно встретить Вас здесь, так сказать «в народе», а не в научной или, в крайнем случае, деловой программе форума.

Александр Кетов. Здравствуйте Елена! Ничего удивительного – любой проект только тогда чего-то стоит, когда выходит из стен лаборатории и происходит его популяризация – идет, так сказать, в массы. Инновационные технологии тогда получают признание и развитие, когда, например, идеи Кулона реализует на практике Эдисон. И подавляющему большинству населения не интересно правило буравчика или вектор ускорения электрона в магнитном поле, а вот когда поток электронов в проводах освещает помещение, то это признается как серьезная инновация. Так и в нашем случае – ионный обмен, фазовые равновесия и микрогетерогенность – это, конечно, хорошо. И я могу Вам это все объяснить, но людям нужны конкретные решения, снижающие их затраты на жизнь и делающие, в конечном счете, эту жизнь легче и комфортнее. Я предлагаю такие решения, а то, что это базируется на глубокой научной базе – для меня это сегодня уже вторично.

Е.Д. БЕЛОМЫТЦЕВА Нанотехнологии в строительстве – на пороге новой реальности

ЕленаБеломытцева. Хорошо, что Вы напомнили о научной базе. Почему Ваш продукт пользуется такой популярностью и в чем его отличие от аналогов?

Александр Кетов. Пеностекло, как материал, известно еще с тридцатых годов двадцатого века. Вся беда в том, что технология безнадежно устарела, процесс очень затратен, экологически небезупречен, плюс требует подготовки специального сырья. Поэтому в России в 90-е гг. были остановлены все заводы по производству пеностекла. Я принципиально изменил химикотехнологическую основу процесса получения пеностекла. Если объяснить просто, то в классическом варианте используют специально сваренное стекло, содержащее окислитель – сульфат-ион. При нагревании порошка такого стекла с углеродом происходит сплавление стекла и восстановление сульфат-иона углеродом с выделением сероводорода. Есть модификации этого метода, когда окислителем является карбонат-ион. Экологическая опасность полученного материала снижается, но сущность процесса остается неизменной – это процесс взаимодействия компонентов специального стекла с углеродом.

Я принципиально изменил механизм процесса и саму технологию. Оказывается, что дисперсное стекло является весьма активным ионообменным материалом. Если часть ионов натрия удалить с поверхности, то там останется фактически гидратированный оксид кремния или кремниевая кислота. Толщина такой пленки чрезвычайно мала и составляет величину порядка десятка нанометров, но полученный ионно-модифицированный порошок обладает совершенно новыми макросвойствами. Во-первых, наличие на поверхности частиц кремниевой кислоты при затворении водными растворами силикатов приводит к схватыванию паст по аналогии с обычными бетонами на портландцементе. Действительно, порошок обычного стекла, сколь мелко бы вы его не дробили, не способен схватываться при затворении его любыми растворами. А теперь представьте, что получилось в межзерновом пространстве после схватывания пасты в монолит. Это гидратированные полисиликаты натрия, то есть как раз соединения, которые служат основой шихты при производстве

Е.Д. БЕЛОМЫТЦЕВА Нанотехнологии в строительстве – на пороге новой реальности стекла. Значит, если мы нагреем такое монолитное изделие, то в межзерновом пространстве начнется синтез стекла, сопровождающийся газообразованием, и изделие «вспенится». Заметьте, при этом, что зерна стекла играют роль балласта и не участвуют напрямую в процессе, то есть можно по такой технологии утилизировать любой стеклобой. Но главное, что вспенивание происходит, во-первых, за счет стеклообразования в межзерновом пространстве, а, значит, без углерода и материал получается в обычных условиях белый. А, во-вторых, мы термообрабатываем изделие, а не порошок, то есть появляется возможность получать изделия из пеностекла сложной геометрической формы.

Вот здесь мы подошли к коммерческой составляющей проекта – в чем отличие от аналогичных коммерческих продуктов. Осуществление на практике вышеописанной теории позволило, во-первых, впервые получать пеностекло любой окраски. Во-вторых, впервые стало возможно производить пеностекло заданной формы – хоть кирпич, хоть скорлупу для трубопровода, хоть барельеф. И все эти изделия будут иметь гладкую поверхность, то есть не будут собирать грязь и пыль. При этом мы даже не будем говорить о преимуществах собственно производителя – ведь сейчас, например, чтобы, изготовить скорлупу, ее надо вырезать из цельного куска пеностекла. Наконец, в третьих, впервые появилась возможность использовать в качестве сырья любой несортовой стеклобой, что также весьма интересно с экологической точки зрения.

Елена Беломытцева. Насколько я знаю, проект производства пеноситала был поддержан корпорацией Нанотех и вскоре можно ожидать полномасштабного производства?

Александр Кетов. Называть материал «пеноситал» несколько некорректно. Я действительно начинал свои исследования в проекте с таким названием. Проект был успешно реализован в промышленном масштабе и завод по производству пеностекла марки «Пеноситал» работал с 2005 г. в г. Перми. Полтора года назад при моем участии были пройдены все экспертизы в Госкорпорации, проект расширения производства получил

Е.Д. БЕЛОМЫТЦЕВА Нанотехнологии в строительстве – на пороге новой реальности одобрение. Но ничего не могу Вам сказать про сегодняшнее состояние проекта с Госкорпорацией, потому что с лета прошлого года не работаю в ЗАО «Пеноситал». По моему мнению, научный и практический потенциал идеи наноразмерного ионообменного модифицирования поверхности дисперсного стекла гораздо шире, чем был на стадии разработки проекта «Пеноситал», что, кстати, наглядно демонстрирует сегодняшняя выставка.

Елена Беломытцева. Вы хотите сказать, что Вы представляете совершенно новый проект?

Александр Кетов. Да. Это новые продукты со своими, отличными от обычного теплоизоляционного пеностекла, потребительскими свойствами. С технической точки зрения использованы новые технологические решения, более полно учитывающие особенности веществ на всех стадиях переработки. С юридической точки зрения – это иная патентная база, другое предприятие.

Действительно, с научной точки зрения «Пеноситал», как технология, был основой для некоторых идей, которые я развил в новом проекте. Подчеркиваю, только идей, которые, как известно, не патентуются, в отличие от конкретных технических решений. В проекте «Пеноситал» мной же была оформлена самодостаточная патентная защита на комплекс конкретных технических решений. Нельзя же запатентовать, например, принципы ионного обмена, которые лежат в основе процессов схватывания силикатных паст. Для нового проекта были проведены дополнительные исследования и найдены конкретные новые технические решения. Вообще, я не разделяю взгляды на так называемый коллективный научный труд. Это канаву можно копать взводом, а в научной деятельности все индивидуально. Например, ни у кого не вызывает возражений, что авиационная марка называется по имени конкретного разработчика – Туполев или Лавочкин. Примерно то же самое и в материаловедении. Есть, например, зарегистрированная торговая марка «Пеноси-тал», допускаю, что конкретная технология на определенном этапе называлась также, но не более того. Здесь мы имеем дело

Е.Д. БЕЛОМЫТЦЕВА Нанотехнологии в строительстве – на пороге новой реальности с новым направлением в строительном материаловедении силикатных стекол. И пока в научном и практическом плане – это группа технологии профессора Кетова. А так называемая «технология Пеноситал» – это весьма частный и уже устаревший, на сегодняшний день, вариант этих технологий.

Елена Беломытцева. Так когда же мы увидим реальное производство этих продуктов?

Александр Кетов. Я не боюсь загадывать, строю реальные планы, но, тем не менее, пока уклонюсь от ответа на этот вопрос. Скажу только, что можно наблюдать некоторые признаки улучшения инвестиционного климата. Сегодня не конец 2008 г. и можно вести переговоры с серьезными инвесторами параллельно с решением технологических проблем.

Елена Беломытцева. В таком случае, желаю Вам успеха от себя лично и от нашего журнала.

Александр Кетов. Спасибо. Пользуясь случаем, я хотел бы поблагодарить Фонд содействия развитию нанотехнологий, и, прежде всего, Екатерину Гандрабура, а также художественную школу «Арт-Политика» в лице Арсения Сергеева и, конечно, Екатерину Хамудисову, чьими стараниями удалось так эффективно представить материал. Кроме того, я хотел бы поблагодарить Ваш Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве» за возможность сотрудничества.

Елена Беломытцева. Спасибо Вам! Редакция также надеется на продолжение сотрудничества с Вами.

Редакция предлагает подписаться на издание и приглашает ведущих ученых, руководителей и специалистов организаций и предприятий из России и зарубежных партнеров к публикации материалов в Интернет-журнале «Нанотехнологии в строительстве».

Контакты / Contact:

e-mail: info@nanobuild.ru

Фото с сайта