Нанотехнологии в строительстве. 2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИЕЛЬСТВА»

Кафедра «Метрологии, стандартизации и аудита качества»

Реферат по дисциплине

Введение в  нанотехнологии

на тему: «Нанотехнологии в строительстве»

Автор работы: ___Потапова Татьяна__________

Специальность: «Проектирование зданий»

Обозначение: 2069059-270114-085111-2010  Группа   ПЗ-31

Руководитель работы:                            Карпова О.В.______

Работа защищена:________________Оценка_____________

ПЕНЗА 2011

СОДЕРЖАНИЕ

1. Нанотехнологии в строительстве………………………………………..3
2. Нанотехнологии в строительстве: зарубежный опыт………………….7
3. Нанотехнологии в строительстве: достижения России…………….….8
4. Проекты РОСНАНО для строительной области……………………….9

Нанотехнологии  в строительстве

Анализ современных  тенденций внедрения новых строительных технологий и материалов в экономически развитых странах мира позволяет утверждать, что основой динамичного внедрения в практику на ближайшие 10-20 лет станут материалы и технологии, полученные на основе достижений и разработок в области нанотехнологий. По прогнозам ученых-экономистов, к 2015 году стоимость нанотехнологической продукции в общемировом промышленном производстве должна составить 1 трлн. долларов. Применение нанотехнологических материалов для повышения функциональных свойств строительных материалов и изделий – это новое перспективное направление в науке и наукоемком производстве.  
Сегодня практически каждая страна, причисляющая себя к лидерам научно-технического прогресса, имеет свою нанотехнологическую инициативу и льготное, в т. ч. венчурное финансирование. Наиболее известной является «Национальная нанотехнологическая инициатива» (NNI), принятая конгрессом США в 2000 году.  
          В России, в соответствии с Федеральным законом № 139-ФЗ от 19.07.2007, создана «Российская корпорация нанотехнологии» (РОСНАНО), призванная содействовать реализации государственной политики в сфере нанотехнологии, развитию инновационной инфраструктуры в сфере нанотехнологии и реализации проектов создания перспективных нанотехнологии и наноиндустрии.

К сожалению, на российском строительном рынке внедрение нанотехнологий не нашло пока такого широкого распространения, как за рубежом – в Европе, США, Японии и Китае, где активное использование нанотехнологий в строительстве практикует порядка 20% компаний-застройщиков. На отечественном же строительном рынке материалы, разработанные на основе нанотехнологий, применяют лишь единицы из числа наиболее прогрессивных девелоперов.

Тем не менее, на Федеральную  целевую программу развития нанотехнологий в России в бюджете 2010года была предусмотрена  немалая сумма -30 миллиардов рублей. Научным центром по направлению «Нанотехнологии» определен Московский государственный строительный университет. Результаты фундаментальных исследований в области применения нанотехнологий в строительстве уже сейчас впечатляют.

Конструкционные композитные  материалы, разработанные на основе нанотехнологий, имеют значительно  более высокую прочность, чем  их традиционные аналоги, новые виды арматурных сталей практически абсолютно  не подвержены коррозии. Также стоит  отметить уже применяющиеся на практике разработки по производству самоочищающихся покрытий, энергосберегающих нанопленок для светопрозрачных конструкций, а также «дышащих» паропроницаемых стекол. Кроме того, уже изготовлены сверла сухого (без смазочных и охлаждающих жидкостей) высокоскоростного сверления камня; разработана комбинация активных компонентов, обеспечивающих высокую, надежную и долговременную защиту древесины от поражения микробами, плесенью и бактериями. Также разработана уникальная система, представляющая собой оптическое волокно, в котором сосредоточено большое количество датчиков. Это волокно монтируется в различные строительные объекты и позволяет осуществлять непрерывный контроль состояния строительных конструкций. Датчики позволяют осуществить измерение и мониторинг величин деформации в процессе строительства и эксплуатации. В перспективе дальнейшего развития – основания зданий с саморегулирующей системой компенсации усадок грунтов, несущие конструкции зданий, осуществляющие мониторинг собственного напряженно-деформированного состояния, покрытия, реагирующие на психофизическое состояние людей, фотокаталитические покрытия, — все это должно стать основой современного «умного дома» нового поколения.

Уже доказано на практике, путем проведения испытаний по соответствующим методикам, что здания и сооружения, построенные с использованием нанотехнологий, способны прослужить в 2 – 5 раз дольше, чем самые прочные традиционные дома постройки конца XX – начала XXI столетия. Если, к примеру, современный жилой комплекс, возводимый большинством как столичных, так и региональных строительных компаний рассчитан на 100 лет эксплуатации, то дома города будущего, построенные с применением нанотехнологий, простоят как минимум 200-500 лет.

Более того, с применением  нанотехнологий в строительстве изменятся не только качественные характеристики строений, нововведения коснутся и конструктивных особенностей. Можно будет строить дома практически любых конфигураций, которые будут сами подстраиваться под нужды и потребности жильцов, а также климатические условия – летом охлаждать внутренние помещения, а зимой аккумулировать в них тепло.

Бурное развитие нанотехнологий, с одной стороны, предполагает использование  достигнутых результатов фундаментальных  исследований в прикладных областях строительной науки, а с другой — само развитие нанотехнологий невозможно без новых подходов к проектированию и строительству объектов.  
          Действительно, производство нанотрубок или любых других нанообъектов невозможно разместить в зданиях, предназначенных для традиционных промышленных производств. Производственные нанотехнологии ставят специфические задачи перед проектировщиками и строителями всех специальностей. Строгие требования к параметрам воздушной среды, температурно-влажностному режиму, акустическим и антистатическим параметрам помещений, виброизоляции определяют новые требования к проектированию зданий, их конструктивному и объемно-планировочному решениям, а также к выбору материалов и технологий, применяемых при возведении зданий. Символично, что именно конструктивная схема архитектора Букминстера Фуллера, подсказавшая Гарольду Крото и Ричарду Смолли строение структуры знаменитого соединения углерода С60, положила начало широким исследованиям в области нанотехнологий.

Основными продуктами нанотехнологии в России и других странах в настоящее время являются нанопорошки и наночастицы, различающиеся размерами, формой и специфическими свойствами. Они могут выполнять роль адсорбентов, катализаторов и модификаторов химических реакций, технологических и конструктивных свойств изготовляемых с их применением материалов. Улучшение свойств материалов, наблюдаемое при использовании нанопорошков и наночастиц, связано с физико-химическими процессами и явлениями, происходящими на поверхности взаимодействующих фаз. Необходимо поэтому сформировать на поверхности этих частиц такие структуры, которые будут обеспечивать повышение их каталитических, реакционных и адсорбционных свойств, например, ускорение и полноту химических реакций, усиление молекулярного взаимодействия и др.

Металлургическая отрасль  производит в основном конструкционные  материалы. Резервы повышения механических характеристик сталей введением  дорогостоящих легирующих элементов, как считают специалисты, практически  исчерпаны, тем более, что повышение прочности приводит к охрупчиванию сталей. Добавление нанопорошков (подшихтовка) позволит устранить этот недостаток. Основными направлениями развития нанотехнологии в металлургии являются: компактирование и спекание нанопорошков в порошковой металлургии, интенсивная пластическая деформация, обработка заготовок потоком высокоэнергетических частиц, нанесение упрочняющих металлических покрытий, кристаллизация наночастиц из аморфного состояния и внесение наночастиц-модификаторов в исходный расплав (например, фуллеренов, углеродных нанотрубок, тугоплавких нитридов, карбидов и др.).  
          В керамическом производстве нанопорошки и наночастицы используются в основном для изготовления технической керамики (огнеупоров и специальной – бериллиевой, прозрачной оксидной для дозиметрии ионизирующих излучений и лазерной техники), а также для облицовочной и дорожной керамики в покровном слое – ангобе, глазури.  
Уникальные свойства приобретает облицовочная керамика с покровным слоем «Hydrotect» (разработанным японским концерном ТОТО), содержащим модифицированный фотокатализатор диоксид титана (ТiO2), придающий керамике, по данным японского концерна, стерилизующие и самоочищающиеся свойства. Фотокализатор способствует выделению активного кислорода из воды или воздуха, который окисляет и расщепляет органические материалы и бактерии, а под действием света наноструктурированная оксидом титана поверхность керамики постепенно становится супергидрофильной и вода легко стекает с нее, увлекая загрязнения.

Большое значение для  энергосбережения, регулирования светотехнических и улучшения санитарно-гигиенических свойств светопрозрачных ограждающих конструкций, а также фасадов зданий и сооружений имеют наноматериалы, содержащие наночастицы, придающие светопрозрачным покрытиям на их основе специфические свойства.  
Так, при нанесении на поверхность флоат-стекла непосредственно при его изготовлении тонкого слоя из оксидов металла In-SnO2 (методом пиролиза), коэффициент теплопередачи его снижается на 70-80 %, а теплопроводность стеклопакета с его использованием – в 2-2,5 раза. Еще больше снижается теплопроводность стеклопакета при использовании флоат-стекла с вакуумным напылением на его поверхности трех и более чередующихся слоев серебра и диэлектриков (BiO, AlN, ТiO2 и т. п.). Это так называемые теплоизоляционные стекла, Pilkington K-Glass (с твердым покрытием) и Pilkington Optitherm SN (с мягким покрытием), выпускаемые компанией «Pilkington», частично концерном SAINT-GOBAIN и компанией FUYAO GROUP CHINA (Китай). В России эти компании и концерн представлены ООО «Пилкингтон Глас», Saint-Gobain Glass Exprover и «Фуяо групп Китай», осуществляющими операции по поставкам листового стекла этих фирм в Россию.  
          Используя обнаруженную фотокаталитическую активность диоксида титана анатазной модификации, в конце 90-х годов прошлого века фирмой Pilkington разработана технология производства самоочищающегося стекла, получившего наименование Pilkington Aktiv. На поверхность еще не остывшего флоат-стекла напыляется специальный состав с наночастицами ТiO2, который после остывания стекла образует с ним единое целое. Как и в случае облицовочной керамики, покрытие обеспечивает нейтрализацию органических соединений на поверхности стекла и полную его гидрофилизацию, способствующую стеканию воды со стекла вместе с загрязнениями. Стекла эти дорогие, но в Европе имеют массовое применение. Аналогично ведут себя покрытия с фуллеренами.  
Имеются и другие виды самоочищающихся покрытий на стеклах. Американские ученые из университета Пардью создали самоочищающееся стекло с двухслойным покрытием, притягивающим воду сильнее, чем масло (обычное стекло наоборот). Нижний слой гидрофильный, содержит полиэтиленгликоль, а верхний – гидрофобный, из молекул, сходных с тефлоном. Молекулы пропускают через себя воду к нижнему слою, но задерживают масло. Вода, попадая на такую поверхность, растекается ровным тонким слоем, а масло собирается в капли, которые легко смываются вместе с водой.  
          Более простой недорогой и эффективный способ получения самоочищающегося стекла заключается в нанесении на поверхность стекла коллоидного раствора наночастиц кремнезема (SiО2). При его высыхании наночастицы кремнезема прочно прикрепляются к родственной по составу поверхности стекла, образуя на ней слой самоупорядочивающихся бугорков, придающих поверхности стекла ворсистый характер, подобный листьям лотоса. Как и на ультрагидрофобных листьях лотоса, на обработанной поверхности стекла капли воды касаются бугорков лишь отдельными точками, что значительно ослабляет ван-дер-ваальсовые силы адгезии и вызывает сжатие капель воды силами поверхностного натяжения в шарик, демонстрируя высокий краевой угол смачивания. Аналогичным образом действует, по-видимому, покрытие из пирамидальных столбчатых кристаллических наночастиц диоксида титана.  
          Наночастицы диоксида титана используют также для защиты древесины от атмосферных воздействий и УФ облучения и самоочищающихся лакокрасочных покрытий, упрочненных нанопорошками кремнезема, оксидами и карбидами различных металлов.

Возможности использования в строительной отрасли научно-технических разработок и продуктов нанотехнологии постепенно расширяются. Достигаемые при этом эффекты, как правило, носят многофункциональный характер. Высокопрочные конструкционные композиционные материалы в присутствии нановолокнистых и порошковых частиц приобретают необходимую пластичность, имеют пониженные усадку и ползучесть.  
          Самоочищающиеся износостойкие покрытия светопрозрачных конструкций могут обладать разной паро- и светопроницаемостью в зависимости от внешних условий. Молекулярные индикаторы, информирующие о напряженно-деформируемом состоянии несущих конструкций; покрытия, аккумулирующие солнечную энергию и другие примеры позитивного использования наноматериалов и наночастиц в строительном производстве. Задача состоит, таким образом, в обеспечении строительной и других отраслей рынков этими наноматериалами и наночастицами в нужном объеме с требуемыми технико-экономическими параметрами.  
 
          Всё это звучит фантастически. Тем не менее, многие из этих, на первый взгляд, невероятных способностей, которыми могут наделить обычные здания и сооружения нанотехнологии,  за границей уже реализуются на практике.

Нанотехнологии  в строительстве: зарубежный опыт.

Особо сильный рывок  в этом  плане сделал Китай. В Поднебесной не только ведутся учеными национальные разработки в области нанотехнологий, но также идет активное внедрение полученных открытий на практике, в том числе и в строительной сфере.

Национальный центр  исполнительских искусств в Пекине, более известный как Большой Национальный театр – наглядное тому подтверждение. Прозрачная полусфера площадью 6 тыс. кв. м, накрывающая здание театра, построена как раз с использованием последних ноу-хау в области нанотехнологий. В частности, в данном случае применялась технология, получившая название «эффект лотоса». Суть её заключается в том, что подобно листку лотоса, имеющему особое строение, позволяющее ему всегда оставаться чистым, нанопокрытие купола над театром также не подвержено загрязнению – высокая плотность частиц не дает ему намокать и капельки воды и грязи скатываются с него, не оставляя ни малейших следов.

По мнению многих исследователей, в ближайшие четыре-пять лет спрос на строительные материалы, изготовленные с использованием нанотехнологий, увеличится как минимум в полтора раза. И главным образом это произойдет за счет активного применения самоочищающихся нанопокрытий. А доля фасадных водонепроницаемых красок, изготовленных по новым методикам, уже к концу 2011 года составит до 30%. Защитные свойства этих красок не только становятся с годами хуже, а даже наоборот, - повышаются. При повреждении лакокрасочного покрытия нанокраска способна самостоятельно восстанавливать  свою структуру. Гарантия на лакокрасочные покрытия даётся 20 лет, но при точном соблюдении технологии покраски его можно считать практически вечным.

Полупрозрачные нанопокрытия, накапливающие солнечную энергию, изготавливаемые по технологии, изобретенной в Шанхайском центре науки и нанотехнологий, способны значительно упростить решение вопроса энергосбережения. Нанесенные на окна жилых домов, такие пленки придают им стильный вид и позволяют освещать внутренние помещения, значительно сокращая расходы на электроэнергию. Помимо придания помещению эксклюзивного декора, данный вид аккумулирования солнечной энергии имеет еще одно важное свойство – низкую себестоимость, отличающуюся  в несколько раз в меньшую сторону по сравнению со стоимостью традиционных солнечных батарей.

Если уж говорить о  достижениях китайских учёных в  области внедрения нанотехнологий в строительство, то нельзя не остановиться на опробованной уже на примере Шанхайского  музея науки и технологии покрытия для стен, дающего так называемый «эффект термоса». Результат, к которому приводит применение нанопористого покрытия для стен, понятен из названия – в зимнее время оно позволяет сохранить тепло, а в летнее – созданный с помощью кондиционеров прохладный микроклимат. В самом ближайшем будущем китайские строители планируют использовать эту технологию массово в жилищном строительстве – экономия энергозатрат на обеспечение жизнедеятельности здания выходит просто колоссальная. В добавок, отказ от производства традиционных утеплителей в пользу нанопористого покрытия позволяет значительно улучшить экологическую обстановку в регионе и восстановить равновесие в экосистеме.

В эффективности использования  нанотехнологий в строительстве  смогли убедиться и болельщики со всех стран мира, приехавшие на летние Олимпийские игры в Пекине в 2008 году. Наночастицы, вошедшие в состав покрытия для потолков пекинского дворца спорта, обеспечили потрясающую звукоизоляцию помещений и повысили способность перекрытий противостоять деформации.

Эксперименты по наномодификации металлов и сплавов, проводимые учеными Швейцарии, Германии, Японии и Норвегии, привели к созданию высокопрочной стали, которая сохранив антикоррозионную стойкость современных нержавеющих сталей, значительно превосходит их по прочности вязкости. Область её применения – объекты дорожно-транспортного  и гидротехнического строительства (автомобильные и железнодорожные мосты, дамбы и шлюзы).

Нанотехнологии  в строительстве: достижения России.

Есть чем похвастаться и российским ученым. Одна из последних разработок, уже внедренных в производство, - супербетон. Этот плод совместных трудов «Наноцентра» МЭИ, НПО «Синтетика-Строй» из Новочеркасска и питерского НТЦ «Прикладные технологии», имеет прочность и морозостойкость выше обычного бетона на два с половиной  и полтора раза, соответственно. К тому же вероятность появления трещин в три раза ниже. И, что немаловажно, уменьшается вес конструкции примерно до 60 раз.

Помимо изобретения  новых строительных материалов нанотехнологии позволяют значительно улучшить качественные характеристики уже существующих. Например, домол обычного портландцемента до размеров наночастиц позволяет перекрыть в три раза большую потребность в нем без увеличения объёмов производства. Это объясняется тем, что в обычном портландцементе доля частиц, вступающих во взаимодействие с водой, составляет не более 30%, остальные 70% выступают в роли инертного наполнителя. В домолотом же при помощи специальных планетарных мельниц до размеров наночастиц портландцементе доля взаимодействующих с водой частиц составляет до 90%. То есть для получения требуемой бетонной конструкции цемента потребуется в три раза меньше, заменив две части из трех первоначального объёма цемента наполнителем.

Второй способ улучшения  характеристик того же портландцемента  – это добавление в его состав нанодисперсных модификаторов, например, микрокремнезёма. Введение модификаторов в цементные смеси позволяет значительно увеличить прочность изготавливаемых из них бетонов.

Данный способ интересен  еще с той точки зрения, что  затраты на производство микрокремнезёма в ряде случаев сведены к минимуму, поскольку он является отходом при получении кремния и ферросилиция. Также в числе российских открытий такие наноматериалы, позволяющие модифицировать бетон, как базальтовая микрофибра, модифицированная фуллереноподобными частицами, и гальваношлам.  Последний, кстати, как и микрокремнезём, является отходом. Он образуется при обработке известью сточных вод гальванического производства.

Но какими бы привлекательными во многих отношениях не являлись нанотехнологии в строительстве, перед повсеместным применением они все ещё требуют углубленного изучения, а также исследования взаимодействия между собой различных наночастиц.

Так, например, уже активно  используемый в строительстве и  ремонте такой материал, как наночастицы диоксида титана, надежно защищающий древесину от неблагоприятного воздействия солнечного излучения, может способствовать генерации молекул «активных форм кислорода». При контакте с самоочищающимися пленками на окнах это вещество способно вызвать их повреждение.

Проекты РОСНАНО для строительной отрасли.

Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО), выступая соинвестором в  нанотехнологических проектах со значительным экономическим или социальным потенциалом, уже утвердила и реализует несколько проектов, продукция которых может использоваться в строительной отрасли.

Композитные материалы

Наноматериалы на основе крупнотоннажных полимеров. Создание серийного производства очищенного модифицированного монтмориллонита и полимерного нанокомпозита на его основе.

Проект предусматривает  введение на рынок новых видов  высокотехнологичной нанопродукции: очищенного модифицированного монтмориллонита и полимерного нанокомпозита на его основе.

Полимерные нанокомпозиты, состоящие из пластичной полимерной основы (матрицы) и наполнителя –  органомодифицированного монтмориллонита  с размером частиц от 10 до 200 нм, обладают новыми улучшенными свойствами (например, устойчивость на разрыв, жаропрочность и пожаробезопасность, влаго- и газонепроницаемость).

Полимерные композиционные материалы уже нашли применение в промышленности для изготовления специальных покрытий, упаковочных  пленок с барьерными свойствами, деталей автомобилей и электронных устройств, авиастроении, кабельной промышленности. В будущем их использование может быть практически неограниченным.

Препреги. Организация промышленного производства препрегов на основе углеродных и минеральных волокон и нанонаполненных связующих

В России реализуется  первый интегральный проект по организации  промышленного производства препрегов  на основе углеродных и минеральных  волокон и нанонаполненных связующих. Проект предусматривает создание производственных мощностей по выпуску широкой номенклатуры препрегов на производственных площадках в Москве и Саратове.

Использование подобных материалов позволяет существенно  снизить вес конструкций, увеличить  прочностные характеристики и срок службы. В строительстве препреги могут иметь различные применения, в том числе для армирования бетонных конструкций.

Инструмент

Производство  режущего инструмента из сверхтвердого материала на основе микро- и нанопорошков кубического нитрида бора

В рамках проекта РОСНАНО  совместно с «Микробор Технолоджи»  будет создан полный производственный цикл — от синтеза нанопорошка  кубического нитрида бора до изготовления из него режущего инструмента.

Повышенные физические характеристики инструмента из нанопорошка  кубического нитрида бора (микротвердость, износо- и теплостойкость) приводят к существенно более высокой  производительности инструмента. При  этом затраты на обработку деталей инструментом могут снижаться до 60%.

Продукция проекта будет  востребована для черновой и финишной обработки деталей в первую очередь  в таких отраслях как строительство, тяжелое машиностроение, автомобилестроение, добывающая промышленность.

Дорожные покрытия

Унирем  — модификатор дорожных покрытий. Реконструкция и расширение производства

Модификатор «Унирем» применяется  при ремонте дорог и укладке  новых дорожных покрытий. «Унирем» получают, измельчая отработанные автопокрышки при высокой температуре и давлении. Частицы модификатора, обладающие микро- и наномозаичной структурой, делают дорожные покрытия устойчивыми к воде и циклическим деформациям при перепаде температур, к образованию трещин и колеи. В результате долговечность дорожных покрытий увеличивается на треть, а межремонтные сроки при эксплуатации автомагистралей - на 25-30%.

Проект решает, в том  числе, важную экологическую задачу - утилизацию старых автомобильных  покрышек. В настоящее время на переработку поступает не более 5-8% от того количества использованных покрышек, что накапливается за год.

Теплоизоляционные материалы

Пеноситал. Расширение производства инновационных теплоизоляционных материалов на основе битого несортового стекла

Цель проекта —  создание промышленного производства плитного пеностекла — инновационного теплоизоляционного материала, изготовленного на основе технологии «Пеноситал».

Конечной продукцией проекта являются теплоизоляционные  материалы, которые могут применяться  как при жилом и коммерческом строительстве, так и в промышленной теплоизоляции.

Экологической составляющей проекта является использование  в качестве сырья одного из компонентов твердых бытовых отходов — стеклобоя, что позволяет снижать негативное воздействие битого стекла на окружающую среду.

Энергосбережение

Твердотельная светотехника. Энергосберегающие системы освещения на светодиодных чипах

Конечным продуктом  проекта станут светодиодные чипы, светодиодные лампы и осветительные  системы, сопоставимые по яркости с  лучшими мировыми аналогами.

Реализация проекта  позволит существенно сократить  затраты на электроэнергию и эксплуатацию светотехнической продукции как для промышленных объектов, так и для населения.

Наиболее динамично  замена светотехники с использованием традиционных источников света на светодиодные будет происходить, в первую очередь, в сегментах освещения объектов ЖКХ, уличного освещения, освещения коммерческих зданий, промышленных объектов.

Наноматериалы и покрытия

Огнезащитные  покрытия. Организация производства наноструктурированного гидроксида магния с модифицированной поверхностью

Реализация проекта  позволит обеспечить российских производителей полимерных компаундов высококачественным сырьем — наноструктурированным  гидроксидом магния, который используется в качестве огнезащитной добавки в строительные материалы.

Наноструктурные неметаллические покрытия. Создание многопрофильного производства наноструктурных неметаллических покрытий

Продукцией проекта станут технологические линии для нанесения неметаллических неорганических керамических покрытий на поверхности металлов.

Технология микродугового  оксидирования обеспечивает деталям  свойства износостойкости (увеличение в 2-8 раз), защиты от коррозии, термостойкости, декоративные свойства. Поставки технологических линий будут осуществляться в строительную, машиностроительную, приборостроительную (потребительская электроника), автомобильную и авиастроительную российские и зарубежные отрасли.

Модифицирующие  покрытия нанометровой толщины. Расширение производства отечественных установок для нанесения нанопокрытий с помощью плазмы магнетронного разряда

Расширение выпуска  установок для нанесения модифицирующих покрытий нанометровой толщины на материалы и изделия с помощью плазмы магнетронного разряда позволит вывести существующее отечественное мелкосерийное высокотехнологическое производство на новый уровень по объему производства и расширить его присутствие как на российском, так и на зарубежных рынках.

Выпускаемые уже сегодня  установки позволяют наносить одно- и многослойные покрытия нанометровой толщины из различных материалов (проводящих, полупроводниковых и  диэлектрических). Оборудование и технологии магнетронного распыления материалов применяются, в том числе, при производстве листового стекла с покрытиями разнообразного назначения, а также для нанесения покрытий на металлические поверхности с целью повышения их коррозионной стойкости, декоративности, придания поверхности необходимых механических, химических, электрических и т.д. свойств

Материалы из германия. Модернизация производства германия и продукции высоких степеней его обработки

В рамках проекта будет  создан полный производственный цикл от добычи и обогащения исходного  германийсодержащего сырья до его  последующей многостадийной переработки  в химические продукты, материалы  и изделия.

Одним из основных продуктов  проекта станет диоксид германия (GeO₂), используемый в качестве компонента катализатора при изготовлении синтетических волокон и других процессов органического синтеза, производстве специальных стекол с высоким коэффициентом преломления и прозрачностью в ИК-области спектра, косметологии и изготовлении эмалей и глазурей.

Комплектующие и оборудование

Сверхвысокопрочные  пружины. Создание массового производства сверхвысокопрочных пружин

В основе новой технологии лежит операция горячей навивки пружины при оптимальном сочетании температуры нагрева, степени деформации при навивке, схемы и режима охлаждения-закалки последовательно каждого витка навиваемой пружины. В результате этих операций формируются наноразмерные субструктуры, обеспечивающие высокие прочностные характеристики изделий.

Основными точками применения продукции проекта станут железнодорожный  транспорт (вагонные и локомотивные тележки), энергетика, подвески автомобилей, сельскохозяйственной и строительной техники, лифтовые системы.

Безусловно у нанотехнологий большое будущее, и какой будет  их судьба в России, сможем ли мы идти в ногу со временем и займем ли лидирующие позиции в этой области, покажет  время.