Ученые СПбГУПТД разработали бумагоподобный нанокомпозит из стекла и камня
Их уникальность заключается в наборе свойств: материал одновременно термо-, хемо-, био- стойкий, устойчив к действию жестких излучений, таких как гамма и ультрафиолетовые, обладает технологической прочностью, звуко- и электроизоляционными, впитывающими, фильтрационными и другими барьерными свойствами.
Разработка ученых СПбГУПТД не имеет аналогов и способна импортозаместить фильтровальные, сепарационные, огнеупорные, звуко- электроизоляционные, отделочные материалы и широкий спектр материалов специального назначения для авиакосмической техники, машиностроения, биотехнологии, медицины, строительства, транспорта, атомной, химической, оборонной, энергетической, фармацевтической, радиоэлектронной, металлургической и других отраслей
Материал создается по технологии бумажного производства, но вместо целлюлозы используются минеральные волокна на основе стекла и базальта, добываемого в России, или стеклянных шариков со специальными примесями. Такие волокнав России производит только Новгородский завод стекловолокна. Путем расплава и раздува из сырья получают нано-, микро-, ультратонкие волокна.
«Перед нами стояла задача разработать бумагоподобный материал по традиционной технологии бумажного производства. Минеральные волокна в отличие от целлюлозных не обладают способностью к связеобразованию, поэтому для создания необходимой прочности материала и сохранения высокой капиллярнопористой структуры нам надо было также найти специальные связующие, которые обладали бы хемо-, био- и термостойкостью, как и сами волокна. После проведения ряда испытаний нам это удалось», — комментирует автор разработки, профессор кафедры технологии бумаги и картона СПбГУПТД Владимир Дубовый.
Одна из главных функций новой «бумаги» – фильтровальная. Уникальные материалы были применены при создании «чистых комнат», необходимых во многих отраслях промышленности, таких как электронная, атомная, фармацевтическая, медицина и другие.
На основе бумагоподобных композиционных минеральноволокнистых материалов разработаны устройства испарительного типа для охлаждения воздуха по энергосберегающей, экологически безопасной технологии, которыми пользуется весь мир. Данная технология была внедрена для охлаждения воздуха в московском метрополитене.
«Я подсмотрел это у природы: у озера всегда прохладнее, потому что энергия испарения влаги очень большая, и когда происходит испарение воды, идет поглощение тепла и выделяется холод. Но нужен был материал, который будет находиться всегда в воде и не будет подвержен действию микроорганизмов и грибов», — рассказывает профессор.
Разработка проведена в рамках стратегического проекта СПбГУПТД по программе Минобрнауки России «Приоритет 2030». Сейчас ученые работают над приданием материалам различных барьерных свойств и расширением сферы примененияс внедрением во многие отрасли промышленности.
Мы дарим горожанам кислород: студентка СПбГУПТД предложила очищать воздух с помощью рекламных щитов
Девушка представила в финале стартап «Живые рекламные билборды» — инновационная рекламная конструкция, которая работает как мощный городской фильтр воздуха. Проект переводит наружную рекламу из «информационного шума» в категорию городской ценности.
Будущий финансист (Милана учится в СПбГУПТД по специальности «финансы») предложила использовать технологию био-щита через интегрирование в стандартные рекламные конструкции фотобиореакторы с микроводорослями (хлорелла) и панели с криорезистентным мхом. Одно такое устройство, по словам автора стартапа, заменяет поглотительную способность двухсот деревьев, активно очищая воздух от углекислого газа и мелкодисперсной пыли в зонах самого плотного трафика.
Так же Миланой продумана инженерная система «дождь для жизни», которая собирает дождевую воду для автополива, и система солнечных панелей для энергоснабжения датчиков.
«Суть моего проекта — превратить рекламные бюджеты крупных компаний в инструмент для оздоровления городской среды. Это не просто показ рекламы — мы дарим горожанам кислород. Бренды не просто размещают баннер, а официально подтверждают свой вклад в экологию через ESG-статус. Система, которую я хочу внедрить, оснащена IoT-датчиками и AI-мониторингом, которые в реальном времени передают данные о качестве воздуха в городские службы. Я считаю, что это не просто экологичные технологии в маркетинге, но и реальная помощь городской среде, при сохранении главной цели предпринимательства — получения прибыли», — рассказывает Милана.
Готовил Милану ее научный руководитель, преподаватель по маркетингу и предпринимательству Антон Пуртов.
Ученые СПбГУПТД создали новый вид биоразлагаемой упаковки
Ученым удалось выяснить, что арабиногалактан способствует разложению синтетических полимеров. Выкинутая упаковка, содержащая в себе этот растительный полисахарид, будет разлагаться без вреда для окружающей среды. Разработка позволит сократить карбоновый след и приблизит переход России к низкоуглеродной экономике.
«Нами было обнаружено, что арабиногалактан, введенный в синтетические полимеры, придает им свойство биоразлагаемости. Вещество «открывает двери» микробам, которые находятся в почве, для того, чтобы они «проходили» в пластик и способствовали его разложению», — рассказывает один из авторов технологии, профессор Высшей школы технологии и энергетики СПбГУПТД Эдуард Аким.
В основе лежит биорефайнинг лиственницы – прорывная технология переработки древесины для получения из нее ценных химических веществ и их использования в производстве новой востребованной продукции. Для получения арабиногалактана ученые научились извлекать его из лиственницы. Далее выделенный арабиногалактан вводится в синтетический полимер, из которого создается пластиковый слой для упаковки.
«Полимерная крошка засыпается в специальную машину — экструдер, где пластик нагревается и переходит в другое фазовое состояние,становится текучим. Далее слой наносится на бумагу. Нанесенное покрытие выполняет также защитную и влагостойкую функцию упаковки», — рассказывает о технологии производства заведующая лабораторией физико-механических методов исследования композиционных материалов СПбГУПТД Ольга Ерохина.
Разработка входит в стратегический проект СПбГУПТД «Создание новых видов биоразлагаемой упаковки» в рамках реализации вузом программы «Приоритет 2030».
