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

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

Всероссийская научно-практическая конференция «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли»

23–24 июля на территории международного выставочного центра «Казань Экспо» в рамках Х Международной специализированной выставки «Авиакосмические технологии, современные материалы и оборудование» состоится всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли», посвящённая 75-летию Победы в Великой Отечественной войне и 110-летию российской авиации.

К участию в работе конференции приглашаются руководители, ведущие специалисты и эксперты профильных министерств, ведомств, научных учреждений России и зарубежных стран, а также студенты, аспиранты и молодые учёные.

Работа конференции будет проходить по следующим направлениям.

1. Проектирование, производство и эксплуатация летательных аппаратов
2. Рабочие процессы и технологии в российском авиационном двигателестроении и энергоустановках
3. Современные подходы к вопросу технологий изготовления, обработки и формообразования изделий в машиностроении
4. Современные технологии и материалы для решения задач транспортной техники и энергетики
5. Информационные технологии в создании, производстве, эксплуатации и задачах управления объектами авиакосмической техники
6. Авионика, инфокоммуникационные, радиотехнические и радиофотонные системы и приборные комплексы
7. Повышение эффективности производственных систем, новые технологии в экологической и промышленной безопасности. К 70-летию кафедры экономики и управления на предприятии
8. Новые образовательные технологии в подготовке кадров для авиакосмической отрасли в условиях цифровой экономики

По итогам работы конференции планируется издание сборника материалов конференции на электронном носителе. Сборнику будут присвоены коды ISBN, УДК и ББК. Тексты докладов будут размещены в системе Российского индекса научного цитирования Научной электронной библиотеки (РИНЦ).

Организационный взнос не взимается.

Место проведения конференции: Республика Татарстан, Лаишевский район, село Большие Кабаны, ул. Выставочная, 1.

Информационное сообщение

Программа конференции

Новые технологии в проведении отделочных работ

Привлекательность любого жилья зависит от внутренней отделки помещения.

Именно последние штрихи в обустройстве квартиры или дома делают их комфортными и уютными. Чаще всего потребители отдают предпочтение привычным материалам, которые проверены временем и гарантируют надежность и долговечность. Однако строительная мысль не стоит на месте, и постоянно появляются новые, более эффективные и менее затратные технологии в отделочных работах.

Современные отделочные материалы

В современном интерьере уже нет места простым ламелям, «вагонке» и клинкерному камню. Конечно, в целом материалы для внутренней отделки остались теми же: обои, плитка, разнообразные панели из гипса, лаки и краски. Однако производители улучшили их качество: теперь привычные материалы обладают новыми, ценными в эксплуатации свойствами и необычными формами, позволяющими создавать инновационный дизайн интерьера. Популярность набирают материалы для ремонта, появившиеся совсем недавно.

Защитные покрытия

Новейшие виды защитных покрытий хорошо зарекомендовали себя в разных видах отделочных работ – всё больше мастеров отдает предпочтение современным материалам благодаря их надежности и безопасности.

В категорию защитных покрытий входят разнообразные красящие составы, венецианская штукатурка, особые виды обоев.

Мы выбрали четыре современных защитных покрытия для стен, которые позволят использовать нестандартные решения в отделке квартиры:

• Маркерные краски;
• Грифельные краски;
• Антибактериальные краски
• Магнитные краски.

Маркерные краски

Благодаря свойствам некоторых веществ, добавленных в маркерные краски, после полного высыхания поверхности, примерно через неделю после окончания работ, на стенах можно смело рисовать маркерами, как на маркерной школьной доске. Такие краски – отличное решение для стен детских комнат.

Грифельные краски

Ещё один вариант для интерьера детских – грифельные краски. При использовании этого материала удастся избежать неприятных хлопот с отмыванием разрисованных стен.

Поверхность, покрытую грифельной краской, дети могут смело разрисовывать мелками, не боясь последствий, ведь рисунки и надписи можно стереть, как с обычной грифельной доски.

Антибактериальные краски

Антибактериальная краска очищает и дезинфицирует воздух, уничтожает вредных микробов. Применяется в детских комнатах и лечебных учреждениях. Действие краски основывается на принципе фотокатализа, который запускается при воздействии света. Также это покрытие помогает избежать аллергических реакций.

Магнитная краска

Магнитная краска содержит в себе небольшие частички металла, что позволяет крепить к ней разные вещи с магнитиками – теперь сувениры из путешествий можно повесить не только на холодильник!

Инновационные обои

Обои пользуются стабильной популярностью на протяжении многих десятилетий, и сегодня продолжают появляться новые, более удобные в использовании варианты этого покрытия — например, термообои.

По некоторым характеристикам они напоминают обычные виниловые или бумажные обои, однако под воздействием любого источника тепла они меняют цвет, на поверхности появляется рисунок. Секрет – в применении специальной краски, которая проявляет свои свойства при нагревании.

Ещё одно нововведение в области ремонта – бесшовные обои. Они напоминают декоративные ленты, которые клеятся на стены горизонтально.

В изготовлении обоев применяют новые материалы, которые приходят на замену стандартным – бумаге, текстилю и винилу – например, пробку. Для изготовления пробковых обоев используют спрессованную крошку пробкового дерева. Главное преимущество такого материала – экологичность, а существенным недостатком является его высокая стоимость. Для наклеивания на стены таких обоев не применяют никаких клеящих добавок. Термически обработанный материал выделяет натуральный сок, который надежно скрепляет массу.

В качестве защитного покрытия для стен используются и жидкие обои. За странным словосочетанием скрывается материал, представляющий собой декоративную штукатурку, которая наносится на стену шпателем и затем выравнивается ровным слоем по поверхности стены.

Такое покрытие скрывает неровности и маленькие трещины стен, но при этом позволяет стенам дышать, что препятствует появлению плесени. К недостаткам использования можно отнести высокую стоимость и растворимость в воде: следует избегать попадания воды на покрытие и дополнительно закрепить «жидкие обои» специальным лаком.

Гибкий камень

Покрытие имитирует собой натуральный камень и является прочным и износоустойчивым материалом. Стены, облицованные гибким камнем, выглядят так, как будто покрыты натуральным гранитом или мрамором.

Венецианская штукатурка

Необычное защитное покрытие стен, представляющее собой жидкий материал, который высыхает ровным слоем и внешне напоминает природный мрамор.

Энергосберегающие технологии для ремонта

Одна из целей новшеств в отделке помещений – внедрение энергосберегающих технологий для ремонта, позволяющих экономить тепло в доме.

Самым распространенным способом уменьшить расход тепловой энергии является утепление стен и потолков здания. В связи с этим появились новые технологии ремонта потолков.

Натяжные потолки

Натяжной потолок – это туго натянутая на смонтированный каркас поливинилхлоридная пленка. Дополнительно её оборудуют осветительными приборами различной формы и конфигурации.

Натяжной потолок состоит их нескольких элементов:

• ПВХ-полотно;
• Осветительные приборы;
• Каркас;
• Декоративные багеты и заглушки.

Натяжные потолки имеют разный вид в зависимости от выбранного материала: одни напоминают зеркальную отполированную поверхность, другие – оштукатуренную плоскость.

Применяют следующие виды натяжных конструкций:

• С лаковой фактурой: пользуется наибольшей популярностью из-за блестящей поверхности, хорошо отражающей свет и элементы интерьера комнаты;
• С матовой фактурой: полная противоположность предыдущему виду – поверхность полностью поглощает свет; используется преимущественно в государственных учреждениях;
• Сатиновая фактура: сочетает в себе лаковое покрытие и зернистую поверхность, в комнате получается мягкий рассеянный свет и красивые переливы;
• Перфорированная фактура: при выключении света имитирует звездное ночное небо.

Производители постоянно предлагают новые виды фактур и множество оттенков натяжных потолков.

Витражная отделка потолков

Витражные потолки имеют ряд преимуществ перед привычными материалами:

• Красивый и необычный внешний вид;
• Простота установки: монтаж конструкции легко провести своими руками – витражи устанавливают методом сборки.
• Практичность в эксплуатации: потолок слагается из отдельных частей, которые легко заменяются в случае повреждений; их легко мыть и протирать от пыли;
• Экологическая безопасность: витраж сделан из металла и стекла – никакого пластика!

К неоспоримым преимуществам такого потолочного покрытия относится устойчивость к влаге – из-за этого популярно его использование в ванных комнатах.

Современное напольное покрытие

При выборе отделочных материалов для покрытия пола следует учитывать назначение комнат квартиры или дома. Например, деревянное напольное покрытие особенно аутентично смотрится на кухне, но там оно требует специального ухода. Нужно обратить внимание и на то, что некоторые синтетические материалы могут вызывать аллергию у проживающих в доме людей.

Значимы и такие показатели, как внешний вид материала, его влагостойкость, а также основание, на которое будет установлен материал.

Необычные виды плитки

Уже долгое время плитка – лидер среди напольных покрытий для ванных комнат и кухонь; однако это достаточно «консервативный» материал, который тяжело усовершенствовать. Только сравнительно недавно появились такие вариации привычного покрытия, как объемная, жидкая и галечная плитка.

Объемная плитка имеет причудливые формы: с одного края она вогнутая, а с другого – выпуклая. Такая плитка особенно эффектно выглядит на стене, придавая помещению стильный и статусный вид. Нужно отметить, что монтаж материала сложен, а потому является недешевой услугой.

Жидкая плитка позволяет создать уникальный дизайн комнаты: от механических воздействий она меняет цвет и изображение. Жидкую плитку укладывают преимущественно на пол – там ее свойства могут раскрыться в полной мере.

Для отделки стен ванной комнаты используют галечную плитку. Она состоит из множества камней, приклеенных к основе плитки.

Напольный массив

Качественные напольные покрытия производятся из массива дерева. Этот материал заменяет собой паркет. Производство упрощает то, что такие технологические процессы, как шлифовка и покрытие лаком производятся в заводских условиях. Укладывают массивную доску так же, как и паркет – путем приклеивания на основание.

Художественный паркет

Современные технологии коснулись и производства паркета. Так, художественный паркет представляет собой дорогостоящее напольное покрытие, выполненное из различных пород древесины. Для создания рисунка применяется щитовой паркет или комбинируются декоративные элементы с планками штучного паркета.

Мармолеум

Инновационный материал для напольного покрытия – усовершенствованный линолеум. Это экологичное покрытие, произведенное из натурального сырья.

 

Мармолеум не коробится и не выцветает, имеет хорошие теплоизоляционные свойства, не токсичен, выдерживает большие нагрузки без потери эксплуатационных качеств.

По причине дешевизны этот материал скоро сможет заменить всем привычный ламинат.

Появившиеся инновационные материалы для отделки гармонично вписываются в любой интерьер. Плюсы таких материалов очевидны: безопасность для здоровья проживающих в доме, экологичность, высокая износостойкость, оригинальный внешний вид. Инновационные материалы имеют высокую стоимость, но эти затраты себя оправдывают.

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».

Идеи бизнеса в ремонте. Новейшие технологии и материалы в строительстве и отделке

Бизнес идеи > Новые технологии в строительстве

Наша компания «ОСКАР» предлагает выгодные условия организации собственного дела.

Одной из самых прибыльных отраслей предпринимательства всегда было и является строительство. При поддержке нашей компании эта отрасль позволит Вам расширить деловые горизонты и получить ощутимый доход.

Что мы предлагаем?

Наша компания предлагает своим клиентам новые технологии в строительстве и новейшие материалы в строительстве, отделке и ремонте стен, потолков, жилья, квартир, цена на которые позволит организовать прибыльный и востребованный бизнес.

Мы предлагаем под реализацию большой спектр товаров:

• мозаика;
• отделочные панели;
• декоративные плиты и другое.

Все новые строительные материалы и технологии для отделки стен, помещений и применимые в строительстве выполнены особым способом, позволяющим светиться в темноте. Интерес к подобным материалам может возникнуть у владельцев квартир, домов, коттеджей, клубов, ресторанов и других развлекательных заведений.

Современное применение новых технологий в строительстве, гарантирует высокое качество продукции, на которую дается гарантия от 15 до 20 лет. Заключая с нами договор сотрудничества, и приобретая стартовый пакет, Вы получите возможность начать свое дело с минимальными вложениями. Мы предоставим Вам возможность бесплатных консультаций, в том числе по рекламе и сбыту продукции, расчеты рентабельности и прочую информацию.

Сотрудничество с нами – это гарантия успеха и прибыльности Вашего бизнеса.

Узнайте есть ли Дилер в Вашем городе?

Пойдите навстречу новым технологиям в строительстве, и получите впервые эксклюзивное право на реализацию этой продукции в вашем регионе.

Умным городам нужны новые материалы и технологии — Российская газета

Современные города, особенно мегаполисы, нуждаются в коренной модернизации, чтобы отвечать на вызовы цифровой эпохи, обеспечивать комфортную среду для бизнеса и горожан. Для этого нужно переходить на новые технологии и материалы во всех сферах — строительстве, транспорте, жилищно-коммунальном хозяйстве. Кроме того, нельзя забывать и о институциональных и гуманитарных аспектах, иначе есть риск того, что будут приниматься неэффективные управленческие решения. Эти проблемы обсудили эксперты и участники рынка в рамках дискуссии «Smart City. Новые материалы и цифровые технологии для комфортной среды» 28 ноября в рамках конгресса предприятий наноиндустрии. Конгресс был организован Межотраслевым объединением наноиндустрии и Фондом инфраструктурных и образовательных программ группы «Роснано». Фонд является партнером Минстроя России по федеральному проекту «Формирование комфортной городской среды».

В России разработаны уникальные материалы и технологические решения, которые уже сегодня можно внедрять во все отрасли городского хозяйства, и которые дадут быстрый эффект. Но пока городские структуры неторопливо разворачиваются в сторону инноваторов. В результате они вынуждены тратить больше усилия на то, чтобы продвинуть свои разработки.

Таков был лейтмотив выступлений представителей бизнеса на круглом столе «Smart City. Новые материалы и цифровые технологии для комфортной среды». Виктор Авдеев, председатель совета директоров ГК УНИХИМТЕК, заведующий кафедрой химической технологии и новых материалов химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, рассказал о новейших материалах для современных городов. Он также представил инновационный продукт — климатические панели, которые могут заменить системы отопления и кондиционирования. Алексей Бондарев, гендиректор «Декаст», представил системы передачи данных в ЖКХ, а Максим Лебедев, замгендиректора по связям «Статус-Грунт», рассказал о технологиях, которые позволяют строить дороги быстрее, дешевле и качественнее.

Бондарев А.М. Фото: Антон Косицын

Но при обсуждении темы умных городов, не стоит ограничиваться только технологическими вопросами, уверен глава фонда «Институт экономики города» Александр Пузанов. Он обратил внимание присутствующих, что существующие стандарты «умного города» (стандарт Минстроя России, ISO) затрагивают лишь технологические и инфраструктурные аспекты, не уделяя достаточно внимания институциональным и гуманитарным вопросам. Хотя «умный город» в конечном счете, это принятие «умных решений», ведущих к устойчивому развитию. Для того, чтобы это произошло, технологического и инфраструктурного фокуса недостаточно, считает он.

Авдеев В.В. Фото: Антон Косицын

«Без институционального и гуманитарного измерения мы часто приходим к ситуации, когда у нас улучшается информационная обеспеченность и скорость принятия решений. Но получается, что неэффективные и неправильные решения принимаются быстрее», — отметил Александр Пузанов.

В качестве примера он привел «умные светофоры». «Без изменения и повышения качества градостроительного планирования, это просто перераспределение пробок по территории города», — уверен эксперт. Надо ориентироваться не на продукты, а на конечный результат.

Пузанов А.С. Фото: Антон Косицын

Гуманитарный аспект поддержала и модератор круглого стола Алина Постовалова, руководитель Института управления и информационного регулирования Университета Минстроя НИИСФ РААСН. Она затронула тему подготовки кадров для цифровой экономики и умного города, выделив несколько проблем. Сейчас дефицит инженеров составляет 100 тысяч человек. Существует большой разрыв между результатами обучения и потребностями рынка. Профессорско-преподавательский состав нуждается в кардинальном повышении квалификации, много стали говорить о привлечении практиков к преподаванию. Нужен единый вектор развития, интеграция образовательных учреждений, работодателей и государства в единую экосистему.

В то же время она отметила, что в рамках федерального проекта «Кадры для цифровой экономики» не менее 270 тысяч человек пройдут обучение по дополнительному профессиональному образованию и 10 миллионов человек — по программам цифровой грамотности. «Цифры на самом деле грандиозные, никогда ранее таких планов у нас не было в стране», — говорит Алина Постовалова.

Постовалова А.А. Фото: Антон Косицын

Стоит отметить, что тема умного города сегодня включена в федеральную повестку дня. Правительством утвержден национальный проект «Жилье и городская среда», состоящий из четырех федеральных проектов — «Ипотека», «Жильё», «Обеспечение устойчивого сокращения непригодного для проживания жилищного фонда», а также «Формирование комфортной городской среды», в рамках которого как раз и разрабатывается тема smart-city. Курирует его Минстрой, с которым сотрудничает по данному проекту Фонд инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП).

Ключевая цель проекта — обеспечить комплексное развитие современной городской инфраструктуры на основе единых подходов. Проект предусматривает, что муниципальные образования должны будут сформировать и реализовать пятилетние комплексные программы по благоустройству городов и поселений.

ФИОП уже сформировал предложения для Минстроя России по инновационным решениям для реализации проекта в разных категориях городских пространств.

«Мы регулярно пополняем банк технологий для умного города, который ведет Минстрой.ФИОП участвовал в разработке стандарта умного города для регионов РФ. Те технологии, которые мы включаем в банк, обязательно соответствуют этому стандарту. Регионы в своих проектах применяют в первую очередь именно эти технологии», — рассказала также «РГ» Екатерина Носачева, руководитель направления корпоративных проектов департамента программ стимулирования спроса ФИОП.

Сейчас ФИОП переходит к проектному взаимодействию с регионами. Недавно в Череповце прошли воркшопы по обновлению существующей жилой застройки и по новым материалам и технологиям для благоустройства, в котором были задействованы студенческие команды Череповецкого и Вологодского государственных университетов, эксперты, ведущие производители нанопродукции. «Мы подобрали решения для эскизного проекта по двум городским объектам (дворовая часть многоквартирного дома и школа-лицей), которые нам предложила мэрия. Наши проекты были одобрены приемной комиссией и рекомендованы к реализации», — отметила Екатерина Носачева.

Восстановление зубов — новые технологии и материалы

1. Главная
2. Полезная информация
3. Протезирование
4. Восстановление зубов

Современная стоматология в состоянии восстановить зубы даже в тяжелых случаях – при полном их отсутствии. Если раньше врач мог работать с ограниченным набором систем протезирования, разработанных по стандартному шаблону, то сегодня он использует широкий спектр новых технологий и материалов. Расширяется ассортимент протезов, совершенствуются способы их установки.

Компьютерное моделирование протезирования зубов

Сегодня многие стоматологические клиники уходят от разработки протезов вручную, переходят на их изготовление с помощью специального оборудования, компьютерных программ. Сначала врач клиники «ДентоСпас» проводит подготовку зубов к протезированию. Далее:

• Снятие слепка. Проводится с помощью специального сканера. Полученная информация поступает в компьютер для дальнейшей обработки.
• Разработка схематической модели протеза и челюсти в визуальной проекции.
• Производство протеза.

Преимущества:

• Исключение врачебных ошибок.
• Безупречное выполнение созданной конструкции, органично подходящей пациенту.
• Значительное сокращение сроков адаптации.

Некоторые компьютерные технологии в состоянии сократить время восстановления разрушенных зубов до двух часов. За это время врач снимает слепок, изготавливает протез, полностью его устанавливает.

Диоксид циркония: высокая прочность

Диоксид циркония – это один самых прочных материалов, используемых в современном протезировании. Максимальный срок его службы при соответствующем уходе достигает 20 лет. Он придает искусственным зубам естественные оттенки. Материал изготавливается с применением компьютерного моделирования. Подходит для жевательных или передних зубов.

Использование новых технологий позволяет создать компьютерную модель новой коронки из диоксида циркония, учитывающую все индивидуальные особенности состояния ротовой полости пациента. Риски минимальные. Высокая биосовместимость.

У вас есть вопросы о восстановлении зубов?

Мы перезвоним в течение 30 секунд

+7 (495) 373-10-25

Оксид алюминия: природная эстетика

Оксид алюминия – это белый полупрозрачный природный материал. Он очень прочный – по этому показателю уступает только алмазу. Обладает достоинствами:

• Не вызывает раздражения, аллергических реакций, абсолютно биосовместим, удобен при ношении.
• Устойчив к перепадам температур.
• Долговечен. Не темнеет со временем, не деформируется при нагрузках.
• Не требует сильной обработки (обточки) опорного зуба.
• Безопасен. Не вызывает воспаления.
• Плотное прилегание.
• Высокие эстетические характеристики.

Коронки из этого материала рекомендованы для протезирования передних зубов.

Цельная керамика: внешний вид, высокая прочность

Цельнокерамические конструкции несколько уступают по прочности своему аналогу, изготовленного из диоксида циркония, но это практически не сказывается на их качестве, эксплуатации. Данные коронки тоньше алюминиевых, они дешевле. Для людей, делающих при выборе материалов ставку на внешний вид, при хорошей прочности и долговечности, зубные коронки из безметалловой керамики являются хорошим вариантом.

Нейлоновые протезы

Этот вид съемных протезов был изобретен недавно, уже зарекомендовал себя среди пациентов и стоматологов. Он, в отличие от предыдущих моделей, абсолютно комфортен при ношении. Это достигается за счет качества конструкции – эластичной, мягкой. Так, например, «старые» бюгельные протезы могут за счет металлических крючков привести к возникновению в тканях воспаления, к механическим повреждениям эмали зубов в месте соединения. Пластинчатые конструкции могут совсем отвалиться из-за несовершенства крепежа. Все эти недостатки отсутствуют у нейлоновых протезов. К ним быстро привыкаешь. Они плотно крепятся в полости рта, не травмируют десна.

10 лучших тенденций и инноваций в отрасли материалов в 2021 году

Преобразования, происходящие в энергетике, автомобилестроении, логистике, производстве, строительстве и других отраслях, в сочетании с развивающимися инновациями Индустрии 4. 0, стимулируют спрос на новые материалы. Тенденции в области материаловедения варьируются от решений для устойчивого развития, облегчения веса, 3D-печати и инженерии поверхностей, а также до разработки интеллектуальных материалов, нано-составов и передовых композитов с улучшенными характеристиками.Кроме того, широкое распространение методов искусственного интеллекта (AI), машинного обучения (ML) и управления данными побуждает ученых исследовать и разрабатывать новые материалы намного быстрее, сокращая время выхода на рынок с нескольких десятилетий до нескольких лет.

Карта инноваций описывает 10 основных тенденций в отрасли материалов и 20 перспективных стартапов

Для этого углубленного исследования основных тенденций и стартапов в отрасли материалов мы проанализировали выборку из 2,453 глобальных стартапов и масштабных проектов.Результатом этого исследования является инновационный анализ на основе данных, который улучшает процесс принятия стратегических решений, предоставляя вам обзор новых технологий и стартапов в индустрии материалов. Эти идеи получены в результате работы с нашей платформой StartUs Insights Discovery на базе больших данных и искусственного интеллекта, охватывающей более 1,379 000 стартапов и масштабируемых проектов по всему миру. Платформа быстро предоставляет исчерпывающий обзор новых технологий в конкретной области, а также на раннем этапе определяет соответствующие стартапы и масштабные проекты.

На карте инноваций ниже вы получите обзор 10 основных отраслевых тенденций и инноваций, которые влияют на компании-производители материалов по всему миру. Кроме того, Карта инновационных материалов показывает 20 тщательно отобранных стартапов, работающих над новыми технологиями, которые развивают свою сферу деятельности.

Нажмите, чтобы загрузить

Заинтересованы в изучении всех стартапов и масштабируемых проектов 2.453?

Древовидная карта показывает влияние 10 основных тенденций в отрасли материалов

На основе Карты инноваций в материалах приведенная ниже древовидная карта показывает влияние 10 основных тенденций в отрасли материалов. Стартапы теперь разрабатывают экологически чистые, умные и отзывчивые материалы, которые также обладают улучшенными физическими свойствами. Например, биоразлагаемый пластик, термоадаптивная ткань или гибкие дисплеи. Новые рецептуры, включая наноматериалы и биоматериалы, придают новые функциональные возможности существующим материалам, одновременно расширяя сферу инноваций. Аддитивное производство, современные композиты и 2D-материалы также приводят к разработке различных легких материалов. Наряду с информатикой и управлением материалами, инженерия поверхностей оказывает влияние на несколько отраслей: от энергетики, автомобилестроения и строительства до биотехнологий, здравоохранения и текстиля.

Нажмите, чтобы загрузить

Хотите узнать, какая технология больше всего повлияет на ваш бизнес?

Глобальная тепловая карта стартапов охватывает 2,453 материалов Стартапы и масштабирование

Глобальная тепловая карта стартапов, приведенная ниже, подчеркивает глобальное распределение 2,453 образцовых стартапов и масштабных проектов, которые мы проанализировали для этого исследования. Тепловая карта, созданная с помощью платформы StartUs Insights Discovery, показывает, что большинство этих компаний находятся в Европе и США, а также наблюдается рост активности в Юго-Восточной Азии, Австралии и Индии.

Ниже вы познакомитесь с 20 из этих 2,453 многообещающих стартапов и масштабных компаний, а также с решениями, которые они разрабатывают. Эти 20 стартапов были отобраны вручную на основе таких критериев, как год основания, местонахождение, объем собранных средств и т. Д. В зависимости от ваших конкретных потребностей, ваш лучший выбор может выглядеть совершенно иначе.

Щелкните, чтобы загрузить

10 лучших тенденций в области материаловедения в 2021 году

1. Экологически безопасные материалы

Огромный объем отходов, образующихся при использовании и производстве материалов, вынуждает правительства разрабатывать различные экологические нормы.Практически все отрасли сталкиваются с проблемами при изменении своих внутренних процессов с точки зрения жизненного цикла материалов. Компании строительного, автомобильного, упаковочного и производственного секторов интегрируют экологически чистые материалы и используют возобновляемые источники энергии в свои процессы. В конечном итоге эти усилия направлены на уменьшение бремени отходов на планете. Экологически чистые материалы также способствуют развитию замкнутых систем и позволяют реализовать замкнутую экономику.

Spectalite — Биосоставные материалы

Индийский стартап Spectalite намерен помочь автомобильной, логистической, упаковочной, гостиничной и потребительской отраслям в достижении целей устойчивого развития. Spectalite производит биоразлагаемые и перерабатываемые соединения на основе сельскохозяйственных отходов и возобновляемых ресурсов. Продукция стартапа способствует сохранению природных залежей и лесов, а также обеспечивает масштабируемость и адаптируемость к существующим производственным процессам.

eCO2Blocks — Устойчивые строительные материалы

Португальский стартап eCO2Blocks применяет принципы экономики замкнутого цикла к производству экологически чистых строительных материалов.Их основной продукт, тротуарные блоки с отрицательным содержанием углерода, не содержат цемента за счет экономичного производственного процесса. Стартап использует промышленные отходы, непитьевую воду и технологию абсорбции углекислого газа, не отвлекая при этом природные ресурсы.

2. Отзывчивые и интеллектуальные материалы

Чтобы соответствовать требованиям определенных случаев промышленного использования, новые материалы, которые в настоящее время разрабатываются, обладают характеристиками, зависящими от конкретного применения. Достижения в области материаловедения позволяют создавать интеллектуальные материалы с программируемыми свойствами, чтобы они вели себя или реагировали на стимулы от внешних факторов.Новые компании работают над разработкой материалов и продуктов с различными качествами, от термо-, электро- и фотохромизма до пьезоэлектричества, памяти формы, самовосстановления и атрибутов фазового перехода, среди других характеристик.

Memetis — высокопроизводительные приводы

Немецкий стартап Memetis создает сверхкомпактные миниатюрные приводы на основе сплавов с памятью формы. Запуск включает эффект памяти в своих материалах, которые способны выдерживать экстремальные деформации, а затем возвращаются к своей первоначальной форме.Это свойство поддерживает работу приводов даже в небольших или плотных помещениях. Memetis предлагает решения для бытовой электроники, телекоммуникаций, оптических технологий, мобильности и Индустрии 4.0.

Sorex Sensors — Технология пленочного акустического резонатора (FBAR)

Sorex Sensors — британский стартап, разрабатывающий высокочувствительные датчики микро-электромеханической системы (MEMS) на кремниевых пластинах с использованием тонкопленочного пьезоэлектрического материала. Стартап использует технологию FBAR для создания пьезоэлектрического эффекта, позволяющего точно определять изменения температуры и массы в фемтограммном масштабе.Это позволяет малогабаритным устройствам с низким энергопотреблением реагировать на внешние раздражители. Некоторые варианты использования этого решения включают метрологию тонких пленок, а также мониторинг газов и твердых частиц.

3. Нанотехнология

Достижения в области нанотехнологий показывают, что характеристики материалов в наномасштабе отличаются от характеристик их объемных эквивалентов. Распространение нановолокон, нанотрубок, аллотропов, квантовых точек (КТ) и других наноструктур создает практически бесконечный источник добавленной стоимости в виде улучшенных характеристик промышленных продуктов, сохраняемых на атомарном уровне.Используя возможности наночастиц, современные компании обеспечивают себе конкурентное преимущество, особенно в секторах электроники, энергетики, мобильности и производства.

Nanolumi — нанокристаллы перовскита

Сингапурский стартап Nanolumi намерен преодолеть недостатки технологии квантовых точек для электронных дисплеев с помощью надежных и безопасных нанокристаллов перовскита. Этот стартап сочетает в себе преимущества отсутствия кадмия, широкого охвата светового спектра, более чистых цветовых характеристик и возможности массового производства в больших объемах.Продукт Nanolumi также предназначен для замены обычных нанокристаллов перовскита и квантовых точек электроникой премиум-класса.

BNNano — Нанотрубки с улучшенным нитридом бора

Американский стартап BNNano производит нанотрубки из нитрида бора с супергидрофобными свойствами, высокой электроизоляцией и высокими характеристиками термической и механической стабильности. Компания предлагает порошки, лигатуры, суперконцентраты и индивидуальные смеси для улучшения характеристик в аэрокосмической, автомобильной, оборонной и текстильной областях, а также для радиационной защиты и терморегулирования.

4. Аддитивное производство

Новые предприятия аддитивного производства стремятся выйти за рамки традиционных термопластов и применять материалы, которые обеспечивают большую гибкость, индивидуальность и функциональность при меньшем количестве отходов. Прогресс технологий 3D-печати, в свою очередь, стимулирует модернизацию металлов, сплавов, керамики, волокон и их соединений. Он также способствует появлению совершенно новых и прочных полимерных нитей с улучшенной проводимостью, плавлением, ультрафиолетом (УФ) и химической стойкостью, среди других свойств.

MAT3D — Композитные полимерные материалы

Итальянский стартап MAT3D работает над разработкой новых полимерных материалов для аддитивного производства, которые обладают улучшенными функциональными характеристиками. Компания стремится заменить высокопроизводительный пластик для 3D-печати металлом. Их решения включают множество смол с повышенными электрическими, магнитными, антибактериальными и термомеханическими свойствами для промышленных рынков.

Chromatic 3D Materials — Полиуретаны, напечатанные на 3D-принтере

Американский стартап Chromatic 3D Materials производит набор прочных и высокоэффективных полиуретановых эластомеров для 3D-печати, которые одновременно адаптируются и эластичны.Этот стартап предлагает широкие возможности настройки и совместимости с добавками, а также обеспечивает качество конечных продуктов. Продукция Chromatic 3D Materials предназначена, в частности, для автомобильного, промышленного и потребительского рынков.

5. Облегчение

Различные отрасли, от аэрокосмической до мобильной, ищут инновационные способы уменьшить лишний вес и, следовательно, обеспечить превосходную топливную экономичность и управляемость. Это стимулирует исследования таких материалов, как алюминий, магний и титан, а также высокопрочных пластиков и углеродного волокна.Эти материалы дают промышленным предприятиям возможность снизить нагрузку на окружающую среду и эксплуатацию, связанную с их более тяжелыми деталями. Эта тенденция в индустрии материалов также обеспечивает уровни безопасности и надежности наравне с более высокими аналогами.

TxV Aero — Производство аэрокосмических композитов

Американский стартап TxV Aero разрабатывает и конструирует нестандартные ламинатные материалы и готовые композитные детали для применения в коммерческой авиакосмической отрасли, включая электрические аппараты вертикального взлета и посадки (eVTOL).Используя передовые технологии, компания производит легкие термопластические сборки с индивидуальными характеристиками, включая ориентацию слоев, подкладки, форму, близкую к чистой, и многое другое. Кроме того, TxV Aero работает над модернизацией аэрокосмических приложений для повышения общей производительности.

Fibratech — Композитные автомобильные колеса

Польский стартап Fibratech намеревается преодолеть ограничения по легкому весу и производительности алюминия в секторе мобильности. Компания разрабатывает гибридные композитно-металлические колеса для транспортных средств с добавлением углеродного волокна.Материал Fibratech обеспечивает общее уменьшение массы, увеличение жесткости и индивидуальную конструкцию по сравнению с широко используемыми коваными алюминиевыми дисками.

Ищете специальные материалы для стартапов и масштабов?

6. Материальная информатика

Сегодня крупные компании используют подход к материалам, основанный на данных, усиленный принципами информатики, вычислительными методами, а также машинным обучением и искусственным интеллектом. Это позволяет им тщательно систематизировать и моделировать данные о материалах.Более того, помимо оптимизации возможности надежного получения научных выводов из сложных данных о материалах, информатика также ускоряет сроки исследований и разработок (НИОКР), экономя ресурсы на ранее отнимающих много времени и трудоемких методах.

Kebotix — Лаборатория по обнаружению материалов с автоматическим приводом

Американский стартап Kebotix разрабатывает автономное лабораторное решение для исследования материалов, чтобы ускорить поиск новых материалов.Стартап использует управление большими данными, принятие решений на основе искусственного интеллекта, специализированную робототехнику и удобный интерфейс для оптимизации циклов для ученых. Компания особенно заинтересована в решении проблем, связанных с устойчивым развитием, здравоохранением и опасными промышленными веществами.

Matelligence — скрининг материалов на основе искусственного интеллекта

Канадский стартап Matelligence планирует предоставить экспертам в области материаловедения инструменты на основе данных для открытия материалов. Их решение включает вычислительные методы с запатентованными алгоритмами искусственного интеллекта, чтобы уменьшить количество необходимых научных экспериментов и ускорить процедуры проверки.Платформа Matellligence в первую очередь ориентирована на чистую энергетику, электронику, производство и другие секторы.

7. Современные композиты

Быстрый рост числа промышленных применений также приводит к разработке множества композитных или гибридных материалов. Стремясь повысить производительность и соответствие нормативным требованиям, снизить затраты и учесть предпочтения клиентов, новые компании намерены внедрять инновации в области смол, волокон, подложек, матриц и отделочных материалов для создания композитных материалов на заказ.Эти решения предоставляют передовые и ориентированные на пользователя приложения, в первую очередь для рынков инфраструктуры, энергетики, индустрии 4.0 и мобильности.

AMP Industrial — Композиты из непрерывного волокна для пропеллеров

Американская компания AMP Industrial производит современные композиты для беспилотных авиационных систем (БПЛА). Стартап обладает техническим опытом в разработке однонаправленных термопластов, армированных непрерывным волокном (CFR-TP). Преимущества композитов AMP Industrial заключаются в их высоком соотношении прочности к весу и прочности материала, а также в способности настраивать конструкцию материалов для высокопроизводительных приложений.

ARCEON — Термостойкие композиты (HTRC)

Голландский стартап ARCEON создает инновационные жаропрочные композиты (HTRC) для спутников, ракет и деталей двигателей. Их изделия выдерживают температуры, превышающие 1000 градусов Цельсия, сохраняют низкий коэффициент теплового расширения, содержат легкие материалы, а также повышают механическую прочность и долговечность.

8. Графен и 2D-материалы

Прорыв в нанотехнологиях позволяет материаловедческим компаниям настраивать пути для 2D или однослойных материалов.Обладая собственной теплопроводностью и механической прочностью, 2D-материалы наделяют промышленные применения расширенными возможностями. Однако большинство 2D-материалов, таких как германен, силицен, станен и фосфорен, все еще находятся в стадии разработки, за исключением графена. Поскольку первый 2D-материал успешно коммерциализирован, графен улучшает прочность на разрыв, прочность внутри листа, долговечность поверхности, подвижность электронов, гибкость и термическое сопротивление на множестве коммерческих рынков.Эти сектора охватывают электронные дисплеи, суперконденсаторы, автомобилестроение, производство строительных красок и пластмассы.

Ionic Industries — Графеновые материалы

Австралийский стартап Ionic Industries стремится преодолеть разрыв между исследованиями графена и разработкой его коммерческих приложений. Компания объединяет опыт и запатентованные процессы производства графена и оксида графена. Ionic Industries специализируется на добавках графена для очистки воды и нанофильтрации, а также для хранения энергии.

Carbon Waters — Применение жидкого графена

Французский стартап Carbon Waters специализируется на применении жидкого графена для различных рынков. Графеновые дисперсии стартапа обеспечивают барьерные, смазывающие и антикоррозионные свойства для промышленных поверхностей и механизмов. Кроме того, решение улучшает тепловое управление для электроники и полупроводников, а также электропроводность для промышленных и бытовых устройств.

9. Обработка поверхностей

Промышленные поверхности, подверженные постоянному износу, коррозии, ультрафиолетовому излучению и другим вредным факторам, требуют покрытий с повышенной износостойкостью.Это важно для защиты автомобильных, промышленных, сельскохозяйственных, морских и производственных активов, а также для повышения производительности. Кроме того, инженерные инновации дают возможность придавать поверхностям свойства гидрофобности и омнифобности, самоочищения и разглаживания. После вспышки COVID-19 наземные инженеры работают над освоением противомикробных препаратов для более надежной защиты как на промышленных, так и на непромышленных объектах.

SolCold — технология антистоксовой флуоресценции

Израильский стартап SolCold разрабатывает инновацию в области модификации поверхности, основанную на нанофильтре и активной охлаждающей краске.Используя технологию антистоксовой флуоресценции, SolCold стремится преобразовать тепло и излучение солнца в недорогую систему охлаждения. Технология стартапа создает обратную связь между солнечной активностью и теплопередачей. Это решение подходит для транспортной, строительной, сельскохозяйственной и текстильной промышленности.

OPUS Materials — Bespoke Materials Technology

Британский стартап OPUS Materials разрабатывает инновационные анти-загрязняющие и самоочищающиеся покрытия для аэрокосмической, телекоммуникационной, строительной, мобильной, морской и возобновляемой энергетики.Компания стремится улучшить расход топлива и воздушный поток, уменьшить коррозию и повысить эффективность использования материалов. Кроме того, OPUS позволяет создавать материалы для покрытий по дизайну, а также поддерживает создание соответствующих цепочек поставок.

10. Управление материальными потоками 4.0

Индустрия 4.0 меняет облик производственно-сбытовых цепочек, стимулируя внедрение ее практик в области управления материальными потоками, погрузочно-разгрузочных работ и обработки. От автономной добычи полезных ископаемых и передового автоматизированного производства до роботизированных манипуляций и облачных вычислений, сектор материалов быстро оцифровывается и взаимосвязан.В результате разработка новых материалов идет параллельно с их промышленной адаптацией с помощью промышленных технологий четвертого поколения.

INTSITE — Оптимизация горных работ

Израильский стартап INTSITE намерен решить проблему неэффективности погрузочно-разгрузочных работ и добычи полезных ископаемых с помощью набора решений для автоматизации на базе искусственного интеллекта. Стартап оптимизирует траектории движения, межмашинную связь и алгоритмы машинного зрения. Кроме того, подключенная к сети автономная тяжелая техника INTSITE позволяет владельцам площадок повысить производительность погрузочно-разгрузочных работ и организационную эффективность.

Seriforge — массовая настройка углеродных волокон

Американский стартап Seriforge работает над автоматизацией производства углеродного волокна для достижения высоких темпов массового производства и сокращения продолжительности цикла. Серифорж разрабатывает запатентованные процедуры сшивания и предварительного формования формы сетки. Решение стартапа позволяет масштабировать производство деталей из углеродного волокна, которые также включают в себя различные конструкции.

Откройте для себя все материалы Технологии и стартапы

Промышленные прорывы обычно идут рука об руку с разработкой новых материалов.Быстрые достижения в области материаловедения позволяют ускорить исследования и эксперименты, одновременно повышая устойчивость материалов, легкость, наномолекулярность и программируемость. В свою очередь, первые приверженцы этих тенденций в отрасли материалов в аэрокосмической, автомобильной, производственной, энергетической, логистической и упаковочной областях извлекают выгоду из появляющихся инноваций. Стоит выявлять и внедрять инновационные материалы, учитывая широкое применение новых материалов в промышленных, коммерческих, а также в бытовых товарах.

Тенденции и стартапы в отрасли материалов, описанные в этом отчете, лишь поверхностно отражают тенденции, которые мы выявили в ходе нашего глубокого исследования. Среди прочего, экологически чистые и умные материалы преобразуют сектор в том виде, в котором мы его знаем сегодня. Выявление новых возможностей и появляющихся технологий для внедрения в ваш бизнес на раннем этапе имеет большое значение для получения конкурентного преимущества. Свяжитесь с нами, чтобы легко и всесторонне изучить актуальные технологии и стартапы, которые важны для вас.

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

объекта будут доступны в ближайшее время. 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. Комбинация новых материалов, таких как ультранизкоуглеродистый 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 обеспечивают улучшенную температурную стойкость, превышающую предел 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 технологических достижений 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 керамический порошок-предшественник, 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

7 новых материалов, изобретенных в 2018 году

Мы, люди, всегда находимся на пути изобретений и инноваций. 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? Вот они!

Итак, это материал со странным названием, но все это будет оправдано, когда вы узнаете о нем больше.Деревянная 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 привели к беспрецедентному ущербу для водоемов 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 то, что 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, который может 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 преследовали мечту 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 состоит из 10% % золота и 90% платины.

Этот материал не уступает алмазу по твердости, но когда дело доходит до стойкости к 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 на 3-6 раз больше, чем емкость графеновых батарей, которые мы используем сегодня.

Источник: Билл Коттон / Государственный университет Колорадо

Пластмассы были для нас очень полезными материалами, но злоупотребление им 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, Австралия, может решить все эти проблемы, поскольку он сам может регулировать 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 — вспомните 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 приняла вызов: одна из гигаватт компании в Неваде производит 20 гигаватт накопителей энергии в год, что стало 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 находит применение в преобразованиях.

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 новых 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

Нанотехнология — это край науки о материалах, 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, чем цепь 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 и 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 — невидимых стимулов и катализаторов. 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 напрямую от меня, подумайте о том, чтобы присоединиться к моему Mastermind изобилия 360, высокоселективному сообществу из 360 руководителей и предпринимателей, которых я тренирую в течение 3 дней. каждый январь в Беверли-Хиллз, 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.)

Эта статья впервые появилась на сайте diamandis.com. Прочтите оригинальную статью здесь.

Изображение предоставлено: Ананд Кумар с сайта Pixabay

Топ-10 новых технологий 2019 года

Вскоре новая технология, описанная в этом отчете, позволит вам виртуально телепортироваться на удаленный объект и почувствовать рукопожатия и объятия других киберпутешественников.Также близки к тому, чтобы стать обычным явлением: роботы-гуманоиды (и животные), созданные для общения с людьми; система определения источника вспышки пищевого отравления за считанные секунды; крохотные линзы, которые проложат путь к миниатюрным фотоаппаратам и другим устройствам; прочный, биоразлагаемый пластик, который можно изготовить из бесполезных растительных отходов; Системы хранения данных на основе ДНК, которые будут надежно хранить огромные объемы информации; и больше.

Совместно со Всемирным экономическим форумом Scientific American созвала международную руководящую группу, состоящую из ведущих экспертов в области технологий, и приступила к интенсивному процессу определения «10 лучших новых технологий в этом году.«После запроса кандидатур от дополнительных экспертов по всему миру, Руководящая группа оценила десятки предложений по ряду критериев: Могут ли предлагаемые технологии принести большую пользу обществу и экономике? Могут ли они изменить устоявшиеся способы ведения дел? Они все еще находятся на начальной стадии разработки, но вызывают большой интерес со стороны исследовательских лабораторий, компаний или инвесторов? Вероятны ли они в ближайшие несколько лет значительно продвинуться вперед? При необходимости группа искала дополнительную информацию и уточняла список на четырех виртуальных встречах.

Надеемся, вам понравится результат, и будем рады вашим отзывам.

1 Окружающая среда: биопластики могут решить серьезную проблему загрязнения

Современные растворители и ферменты превращают древесные отходы в более биоразлагаемые пластмассы

Хавьер Гарсия Мартинес

Наша цивилизация построена на пластике. По данным Всемирного экономического форума, только в 2014 году промышленность произвела 311 миллионов метрических тонн, и ожидается, что к 2050 году эта цифра утроится. Тем не менее, менее 15 процентов из них перерабатывается.Большая часть остального сжигается, остается на свалках или выбрасывается в окружающую среду, где, будучи устойчивой к микробному перевариванию, она может сохраняться в течение сотен лет. Пластиковый мусор, накапливающийся в океане, вызывает всевозможные проблемы, от гибели диких животных при ошибочном проглатывании до выделения токсичных соединений. Он даже может попасть в наш организм через зараженную рыбу.

Фото: Ванесса Бранчи

Биоразлагаемые пластмассы могут облегчить эти проблемы, способствуя достижению цели «замкнутой» экономики пластмасс, в которой пластмассы получают из биомассы и превращаются обратно в биомассу.Подобно стандартным пластмассам, полученным из нефтехимии, биоразлагаемые версии состоят из полимеров (длинноцепочечных молекул), которые в жидком состоянии можно формовать в различные формы. Однако доступные в настоящее время варианты — в основном из кукурузы, сахарного тростника или отработанных жиров и масел — обычно не обладают механической прочностью и визуальными характеристиками стандартных видов. Недавние прорывы в производстве пластмасс из целлюлозы или лигнина (сухого вещества растений) обещают преодолеть эти недостатки.В качестве дополнительного блага для окружающей среды целлюлозу и лигнин можно получить из непищевых растений, таких как гигантский тростник, выращенный на маргинальных землях, не пригодных для выращивания продовольственных культур, или из древесных отходов и побочных продуктов сельского хозяйства, которые в противном случае не выполняли бы никаких функций.

Целлюлоза, самый распространенный органический полимер на Земле, является основным компонентом стенок растительных клеток; лигнин заполняет пространство в этих стенах, обеспечивая прочность и жесткость. Чтобы сделать пластик из этих веществ, производители должны сначала разбить их на строительные блоки или мономеры.Исследователи недавно нашли способы сделать это для обоих веществ. Работа лигнина особенно важна, потому что мономеры лигнина состоят из ароматических колец — химических структур, которые придают некоторым стандартным пластмассам их механическую прочность и другие желательные свойства. Лигнин не растворяется в большинстве растворителей, но исследователи показали, что некоторые экологически чистые ионные жидкости (которые состоят в основном из ионов) могут избирательно отделять его от древесины и древесных растений. Генно-инженерные ферменты, подобные ферментам грибов и бактерий, затем могут расщеплять растворенный лигнин на его компоненты.

Компании основываются на этих выводах. Например, компания Chrysalix Technologies, дочерняя компания Imperial College London, разработала процесс, в котором используются недорогие ионные жидкости для отделения целлюлозы и лигнина от исходных материалов. Финская биотехнологическая компания MetGen Oy производит ряд генно-инженерных ферментов, которые расщепляют лигнины различного происхождения на компоненты, необходимые для широкого спектра применений. А Mobius (ранее Grow Bioplastics) разрабатывает пластиковые гранулы на основе лигнина для использования в биоразлагаемых цветочных горшках, сельскохозяйственных мульчах и других продуктах.

Прежде чем новые пластмассы смогут широко использоваться, необходимо преодолеть множество препятствий. Один из них — стоимость. Другой способ — минимизировать количество земли и воды, используемых для их производства — даже если лигнин поступает только из отходов, вода необходима для его преобразования в пластик. Как и в случае любой другой серьезной проблемы, решения потребуют сочетания мер, от нормативных требований до добровольных изменений в способах использования и утилизации пластмасс обществом. Тем не менее, появляющиеся методы производства биоразлагаемого пластика являются прекрасным примером того, как более экологичные растворители и более эффективные биокатализаторы могут способствовать созданию экономики замкнутого цикла в крупной отрасли.

2 Инженерное дело: социальные роботы умеют хорошо взаимодействовать с другими

Друзья и помощники дроидов все глубже проникают в нашу жизнь

Коринна Э. Латан и Джеффри Линг

В промышленности и медицине роботы обычно строят, ломают и проверяют вещи; они также помогают в хирургии и отпускают рецептурные лекарства в аптеках. Ни они, ни «социальные» роботы, которые созданы, чтобы взаимодействовать с людьми и вызывать эмоциональную связь, не ведут себя как горничная , Рози или другие любимые дроиды из художественной литературы.Тем не менее, ожидайте, что социальные роботы станут более сложными и распространенными в ближайшие несколько лет. Похоже, что эта область достигла переломного момента, когда боты обладают более широкими интерактивными возможностями и выполняют больше полезных задач, чем когда-либо прежде.

Как и большинство роботов, социальные роботы используют искусственный интеллект, чтобы решать, как действовать в соответствии с информацией, полученной через камеры и другие датчики. Способность реагировать так, как кажется реалистичным, была подтверждена исследованиями таких вопросов, как формирование восприятия, что составляет социальный и эмоциональный интеллект и как люди могут выводить мысли и чувства других.Достижения в области искусственного интеллекта позволили дизайнерам преобразовать такие психологические и нейробиологические открытия в алгоритмы, позволяющие роботам распознавать голоса, лица и эмоции; интерпретировать речь и жесты; правильно реагировать на сложные вербальные и невербальные сигналы; установить зрительный контакт; говорите в разговорной речи; и адаптироваться к потребностям людей, извлекая уроки из отзывов, вознаграждений и критики.

Кредит: Ванесса Бранчи

Вследствие этого социальные роботы выполняют постоянно расширяющееся множество ролей.Например, 47-дюймовый гуманоид по имени Пеппер (от SoftBank Robotics) распознает лица и основные человеческие эмоции и вступает в беседу с помощью сенсорного экрана в своей «груди». Около 15 000 Peppers по всему миру предоставляют такие услуги, как регистрация в отелях, обслуживание клиентов в аэропорту, помощь при покупках и оформление заказа в ресторанах быстрого питания. Temi (из Temi USA) и Loomo (Segway Robotics) — это персональные помощники нового поколения, такие как Amazon Echo и Google Home, но мобильные, обеспечивающие новый уровень функциональности.Ломо, например, не только компаньон, но и может по команде трансформироваться в самокат для транспортировки.

Социальные роботы особенно привлекательны для помощи растущему пожилому населению мира. Терапевтический робот PARO (разработанный Национальным институтом передовых промышленных наук и технологий Японии), который выглядит как плюшевый тюлень, предназначен для стимулирования и снижения стресса у людей с болезнью Альцгеймера и других пациентов в медицинских учреждениях: он откликается на свое название шевелит головой, и он плачет, чтобы его погладить.Мабу (Catalia Health) привлекает пациентов, особенно пожилых людей, в качестве помощников по оздоровлению, напоминая им о прогулках и приеме лекарств, а также о том, чтобы позвонить членам семьи. Социальные роботы также приобретают популярность у потребителей в качестве игрушек. Ранние попытки включить социальное поведение в игрушки, такие как Baby Alive от Hasbro и роботизированная собака AIBO от Sony, имели ограниченный успех. Но оба возрождаются, и самая последняя версия AIBO имеет сложное распознавание голоса и жестов, может быть обучена трюкам и развивает новое поведение на основе предыдущих взаимодействий.

Мировые продажи потребительских роботов достигли примерно 5,6 миллиарда долларов в 2018 году, и ожидается, что к концу 2025 года рынок вырастет до 19 миллиардов долларов, при этом будет продано более 65 миллионов роботов в год. Эта тенденция может показаться неожиданной, учитывая, что несколько хорошо финансируемых компаний-производителей потребительских роботов, таких как Jibo и Anki, потерпели неудачу. Но волна роботов выстраивается в очередь, чтобы занять место несуществующих роботов, включая BUDDY (Blue Frog Robotics), мобильное устройство с большими глазами, которое играет в игры, а также выступает в качестве личного помощника и обеспечивает домашнюю автоматизацию и безопасность.

3 Инженерное дело: крошечные линзы позволят создавать миниатюрные оптические устройства

Тонкие плоские металлические пленки могут заменить громоздкое стекло для управления светом

Альберто Москателли

Как телефоны, компьютеры и другая электроника стали еще меньше, их оптические компоненты упорно отказывались сокращаться. Примечательно, что сложно изготавливать крошечные линзы с помощью традиционных методов резки и гнутья стекла, а элементы в стеклянной линзе часто необходимо складывать друг с другом, чтобы правильно фокусировать свет.Инженеры недавно выяснили большую часть физики, стоящей за гораздо меньшими и более легкими альтернативами, известными как металензия. Эти линзы могут позволить в большей степени миниатюризировать микроскопы и другие лабораторные инструменты, а также потребительские товары, такие как камеры, гарнитуры виртуальной реальности и оптические датчики для Интернета вещей. И они могут улучшить функциональность оптических волокон.

Металинза состоит из плоской поверхности, тоньше микрона, которая покрыта множеством наноразмерных объектов, таких как выступающие колонны или просверленные отверстия.Когда падающий свет попадает на эти элементы, меняются многие его свойства, включая поляризацию, интенсивность, фазу и направление распространения. Исследователи могут точно позиционировать наноразмерные объекты, чтобы гарантировать, что свет, выходящий из металинзы, имеет выбранные характеристики. Более того, металины настолько тонкие, что несколько могут располагаться друг на друге без значительного увеличения размера. Исследователи продемонстрировали оптические устройства, такие как спектрометры и поляриметры, сделанные из стопок этих плоских поверхностей.

В прошлом году исследователи сделали крупный прорыв, решив проблему, называемую хроматической аберрацией. Когда белый свет проходит через обычную линзу, лучи с разной длиной волны отклоняются под разными углами и, таким образом, фокусируются на разных расстояниях от линзы; Чтобы исправить этот эффект, сегодня инженерам нужно аккуратно выровнять линзы. Теперь одна металинза может фокусировать все длины волн белого света в одном и том же месте. Помимо создания этой «ахроматической» металинзы, ученые разработали металинзу, которая корректирует другие аберрации, такие как кому и астигматизм, которые вызывают искажения и размытость изображения.

Предоставлено: Ванесса Бранчи

Помимо уменьшения размера, металические линзы должны в конечном итоге снизить стоимость оптических компонентов, поскольку крошечные линзы можно производить на том же оборудовании, которое уже используется в полупроводниковой промышленности. Эта особенность открывает заманчивую перспективу изготовления, скажем, оптических и электронных компонентов крошечного светового сенсора бок о бок.

На данный момент, однако, расходы по-прежнему высоки, поскольку трудно точно разместить наноразмерные элементы на микросхеме сантиметрового масштаба.Другие ограничения также нуждаются в рассмотрении. Пока что металины не пропускают свет так же эффективно, как традиционные линзы — важная возможность для таких приложений, как создание полноцветных изображений. Кроме того, они слишком малы, чтобы улавливать большое количество света, а это означает, что, по крайней мере, на данный момент, они не подходят для получения высококачественных фотографий.

Тем не менее, в ближайшие несколько лет крошечные линзы, вероятно, превратятся в меньшие, более простые в изготовлении датчики, диагностические инструменты, такие как устройства эндоскопической визуализации и оптические волокна.Эти потенциальные приложения достаточно привлекательны, чтобы получить исследовательскую поддержку со стороны государственных органов и таких компаний, как Samsung и Google. По крайней мере, один стартап, Metalenz, рассчитывает вывести на рынок Metalenses в течение следующих нескольких лет.

4 Медицина и биотехнологии: особый класс белков предлагает многообещающие цели для лекарств от рака и болезни Альцгеймера

Новые возможности лечения рака и других болезней

Элизабет О’Дей

Десятилетия назад ученые определили определенный класс белков, ведущих заболевания от рака к нейродегенеративным заболеваниям.Эти «внутренне неупорядоченные белки» (IDP) выглядели иначе, чем белки с жесткими структурами, которые более привычны для клеток. IDP были оборотнями, появлявшимися как ансамбли компонентов, которые постоянно меняли конфигурацию. Оказывается, эта рыхлая структура позволяет IDP объединять самые разные молекулы в критические моменты, например, во время реакции клетки на стресс. Менее гибкие белки, как правило, имеют более ограниченное количество партнеров по связыванию. Когда ВПЛ не функционируют должным образом, могут развиться болезни.

Предоставлено: Ванесса Бранчи,

. Тем не менее, исследователи-медики не смогли создать методы лечения, чтобы устранить или регулировать работу ВПЛ со сбоями. Действительно, многие были названы непобедимыми. Это связано с тем, что для большинства используемых сейчас лекарств требуются стабильные структуры для нацеливания, а ВПЛ не остаются на месте достаточно долго. Хорошо известные неупорядоченные белки, которые могут способствовать развитию рака, включая c-Myc, p53 и K-RAS, оказались слишком труднодостижимыми. Но эта картина начинает меняться.

Ученые используют строгие комбинации биофизики, вычислительной мощности и лучшего понимания того, как функционируют IDP, для выявления соединений, которые ингибируют эти белки, и некоторые из них стали настоящими кандидатами в лекарства.В 2017 году исследователи из Франции и Испании продемонстрировали, что можно прицелиться и поразить изменчивый «нечеткий» интерфейс IDP. Они показали, что одобренный FDA препарат под названием трифлуоперазин (который используется для лечения психотических расстройств и беспокойства) связывается и ингибирует NUPR1, неупорядоченный белок, участвующий в форме рака поджелудочной железы. Крупномасштабные скрининговые тесты для оценки терапевтического потенциала тысяч лекарств-кандидатов выявили, что некоторые из них ингибируют c-Myc, а некоторые находятся в стадии клинической разработки.Были идентифицированы дополнительные молекулы, которые воздействуют на ВПЛ, такие как бета-амилоид, причастные к таким заболеваниям, как болезнь Альцгеймера.

Этот список будет продолжать расти, особенно по мере того, как станет яснее роль ВПЛ в важнейших клеточных частях, известных как безмембранные органеллы. Эти органеллы, часто называемые каплями или конденсатами, сближают жизненно важные клеточные молекулы, такие как белки и РНК, в определенное время, разделяя при этом другие. Близость позволяет легче протекать определенным реакциям; разделение предотвращает различные реакции.Ученые разработали новые мощные инструменты молекулярной манипуляции, известные под названиями Corelets и CasDrop, которые позволяют исследователям контролировать формирование этих капель. Используя эти и другие инструменты, исследователи узнали, что IDP могут помочь контролировать сборку, функционирование и разборку капель.

Это открытие важно, потому что во время образования и разрушения капель IDP взаимодействуют с различными партнерами по связыванию и иногда при этом сохраняют новые формы на несколько мгновений. Может быть легче найти лекарства, которые обнаруживают и связываются с этими формами, чем найти соединения, которые могут поразить ВПЛ в другом их обличье.Исследователи со всего мира предпринимают новаторские попытки раскрыть эту механику, связанную с каплями.

Промышленность также делает ставку на терапевтический потенциал ВПЛ. Биотехнологическая компания IDP Pharma разрабатывает тип белкового ингибитора для лечения множественной миеломы и мелкоклеточного рака легких. Компания Graffinity Pharmaceuticals, теперь входящая в состав NovAliX, определила небольшие молекулы, нацеленные на неупорядоченный белок тау, который участвует в патологии Альцгеймера. Cantabio Pharmaceuticals занимается поиском малых молекул для стабилизации ВПЛ, участвующих в нейродегенерации.И новая компания под названием Dewpoint Therapeutics изучает идею о том, что капли и их неупорядоченные компоненты из-за того, как они объединяют молекулы для усиления реакций, могут быть использованы в качестве мишеней для лекарств. Возрастает вероятность того, что в ближайшие три-пять лет эти когда-то «не поддающиеся обработке» белки окажутся на перекрестке фармацевтических разработок.

5 Окружающая среда: более разумные удобрения могут снизить загрязнение окружающей среды

Новые рецептуры обеспечивают питание по запросу

Джефф Карбек

Чтобы прокормить растущее население мира, фермерам необходимо повышать урожайность сельскохозяйственных культур.Может помочь внесение большего количества удобрений. Но стандартные версии работают неэффективно и часто наносят вред окружающей среде. К счастью, более экологически безопасные продукты — удобрения с контролируемым высвобождением — доступны и становятся все более умными.

Фермеры обычно удобряют посевы двумя способами. Они опрыскивают поля аммиаком, мочевиной или другими веществами, которые при взаимодействии с водой выделяют питательный азот. И они применяют гранулы поташа или других минералов для производства фосфора, также в реакции с водой.Но относительно небольшое количество этих питательных веществ попадает в растения. Вместо этого большая часть азота попадает в атмосферу в виде парниковых газов, а фосфор попадает в водосборные бассейны, часто вызывая чрезмерный рост водорослей и других организмов. Составы с контролируемым высвобождением, напротив, могут гарантировать, что значительно более высокий уровень питательных веществ достигнет сельскохозяйственных культур, что приведет к более высоким урожаям при меньшем количестве удобрений.

Класс, известный как удобрения с медленным высвобождением, продается в течение некоторого времени.Эти составы обычно состоят из крошечных капсул, заполненных веществами, содержащими азот, фосфор и другие желаемые питательные вещества. Внешняя оболочка снижает как скорость, с которой вода может получить доступ к внутреннему содержимому для высвобождения питательных веществ, так и скорость, с которой конечные продукты выходят из капсулы. В результате питательные вещества распределяются постепенно, а не расточительным и быстрым выбросом, который не может быть эффективно усвоен. Новые составы включают вещества, которые еще больше замедляют доставку питательных веществ, замедляя превращение исходных материалов, таких как мочевина, в питательные вещества.

Предоставлено: Ванесса Бранчи

. Недавно были разработаны удобрения, которые более полно соответствуют описанию «контролируемое высвобождение», что стало возможным благодаря использованию сложных материалов и технологий производства, которые позволяют настраивать скорлупу так, чтобы они изменяли скорость высвобождения питательных веществ желаемым образом в зависимости от температуры почвы, изменение кислотности или влажности. Комбинируя различные типы настроенных капсул, производители могут создавать удобрения, профиль которых соответствует потребностям конкретных культур или условий выращивания.Такие компании, как Haifa Group и ICL Specialty Fertilizers, относятся к числу тех, кто предлагает более точный контроль. Хайфа, например, связывает скорость высвобождения питательных веществ исключительно с температурой; по мере повышения температуры темпы роста сельскохозяйственных культур и выброса питательных веществ увеличиваются вместе.

Хотя технологии контролируемого высвобождения делают удобрения более эффективными, они не устраняют всех недостатков использования удобрений. Продукты по-прежнему включают, например, аммиак, мочевину и поташ; производство этих веществ является энергоемким, а это означает, что их производство может способствовать образованию парниковых газов и изменению климата.Однако этот эффект можно смягчить, используя более безопасные для окружающей среды источники азота и включая микроорганизмы, которые повышают эффективность поглощения азота и фосфора растениями. Нет никаких доказательств того, что материалы, из которых состоят оболочки, наносят вред окружающей среде, но этот риск необходимо отслеживать всякий раз, когда какие-либо новые вещества вводятся в больших объемах.

Удобрения с контролируемым высвобождением являются частью устойчивого подхода к сельскому хозяйству, известного как точное земледелие.Такой подход повышает урожайность сельскохозяйственных культур и сводит к минимуму чрезмерное выделение питательных веществ за счет сочетания аналитики данных, искусственного интеллекта и различных сенсорных систем, позволяющих точно определять, сколько удобрений и воды необходимо растениям в любой момент времени, а также путем развертывания автономных транспортных средств для доставки питательных веществ в заданных количествах и в определенных местах. Однако установка прецизионных систем обходится дорого, поэтому они, как правило, имеют только крупномасштабные предприятия. Для сравнения, усовершенствованные удобрения с контролируемым высвобождением относительно недороги и могут быть передовой технологией, которая поможет фермерам устойчиво увеличить урожайность.

6 Вычисления: совместное дистанционное присутствие может сделать расстояние (относительно) бессмысленным

Участники виртуальных собраний будут чувствовать себя физически вместе

Коринна Э. Латан и Эндрю Мейнард

Представьте себе группу людей в разных частях света, плавно взаимодействующих между собой, как если бы они были вместе физически, вплоть до способности чувствовать прикосновения друг друга. Компоненты, которые сделают такое «совместное телеприсутствие», могут изменить то, как мы работаем и играем вместе, делая физическое местоположение неактуальным.

Предоставлено: Ванесса Бранчи,

. Подобно тому, как приложения для видеосвязи, такие как Skype и FaceTime, сделали то, что когда-то было сферой бизнеса, широко доступным для потребителей, а массовые многопользовательские онлайн-игры радикально изменили способы взаимодействия людей в Интернете, так и совместное телеприсутствие может изменить то, как люди взаимодействуют виртуально в бизнесе и за его пределами. Например, медицинские работники смогут удаленно работать с пациентами, как если бы они находились в одной комнате. А друзья и семьи смогут насладиться общими впечатлениями, например, побыть вместе в уютной комнате или совершить поездку по новому городу, даже если на самом деле они находятся в разных местах.

Прогресс в нескольких сферах сделал эту перспективу осуществимой. Технологии дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) уже становятся достаточно функциональными и доступными для широкого внедрения. Телекоммуникационные компании развертывают сети 5G достаточно быстро, чтобы без задержек обрабатывать большие объемы данных от передовых массивов датчиков. Новаторы совершенствуют технологии, которые позволяют людям физически взаимодействовать с удаленной средой, включая тактильные датчики, которые позволяют чувствовать то, к чему прикасаются их роботизированные аватары.Полное сенсорное погружение, предусмотренное для совместного телеприсутствия, потребует времени задержки, значительно меньшего, чем допустимое для видеозвонков, и иногда они могут облагать налогом даже сети 5G, но алгоритмы прогнозирования ИИ могут устранить восприятие пользователем временных промежутков.

Несмотря на то, что совместное телеприсутствие все еще очень активно развивается, все готово для того, чтобы оно изменилось в течение трех-пяти лет. Например, Microsoft и другие компании уже инвестируют в технологии, которые, как ожидается, станут основой многомиллиардной индустрии к 2025 году.Фонд XPRIZE Foundation объявил конкурс ANA Avatar XPRIZE стоимостью 10 миллионов долларов (спонсируемый All Nippon Airways) для запуска технологий, которые «переносят человеческие чувства, действия и присутствие в удаленное место в режиме реального времени, что приведет к большему количеству людей. связанный мир ». Поскольку части связаны вместе, ожидайте увидеть изменения в повседневной жизни и работе, которые будут столь же драматичными, как и те, которые вызваны широким распространением смартфонов.

7 Общественное здравоохранение: расширенное отслеживание пищевых продуктов и упаковка спасут жизни и сократят количество отходов

Сочетание двух технологий может значительно повысить безопасность пищевых продуктов

Рона Чандравати и Бернард С.Мейерсон

По данным Всемирной организации здравоохранения, около 600 миллионов человек ежегодно страдают от пищевого отравления и 420 000 умирают. Когда происходит вспышка, исследователи могут потратить дни или недели на отслеживание ее источника. Между тем, больше людей могут заболеть, и огромное количество незагрязненной пищи может быть выброшено вместе с испорченными предметами. Поиск источника может быть медленной работой, потому что еда проходит сложный путь от фермы к столу, и записи этих поездок хранятся в локальных системах, которые часто не взаимодействуют друг с другом.

Вместе пара технологий может уменьшить как пищевые отравления, так и пищевые отходы. Первое, инновационное применение технологии блокчейн (более известной для управления виртуальной валютой), начинает решать проблему прослеживаемости. Тем временем улучшенная упаковка пищевых продуктов предоставляет новые способы определения того, хранились ли продукты при надлежащих температурах и не начали ли они портиться.

Блокчейн

— это децентрализованная система учета, в которой записи записываются последовательно в нескольких идентичных «реестрах», хранящихся на компьютерах в разных местах.Эта избыточность делает бесполезным вмешательство в любой реестр, создавая высоконадежные записи транзакций. Облачная платформа на основе блокчейна, разработанная для пищевой промышленности — IBM Food Trust — уже используется крупными продавцами продуктов питания. (Один из нас — Мейерсон — связан с IBM.)

Предоставлено: Ванесса Бранчи

. Интегрируя производителей, дистрибьюторов и розничных продавцов в общую цепочку блоков, Food Trust создает надежные записи о пути данного продукта питания через сквозную цепочку поставок. В тесте с использованием этой технологии Walmart за секунды отследил происхождение «зараженного» предмета; со стандартным сочетанием письменных и цифровых записей это заняло бы дни.Благодаря этой возможности розничные торговцы и рестораны могут практически немедленно вывести зараженный товар из обращения и уничтожить только запасы, полученные из того же источника (скажем, конкретного производителя салата ромэн), вместо того, чтобы тратить впустую все национальные запасы этого товара. Многие гиганты пищевого бизнеса — Walmart, Carrefour, Sam’s Club, Albertsons Companies, Smithfield Foods, BeefChain, Wakefern Food (материнская компания ShopRite) и Topco Associates (групповая закупочная организация) — присоединились к IBM Food Trust.Другие организации также внедрили технологию блокчейн для улучшения отслеживаемости.

В первую очередь, чтобы предотвратить пищевое отравление, исследовательские лаборатории и компании разрабатывают небольшие датчики, которые могут контролировать качество и безопасность пищевых продуктов на поддонах, ящиках или в индивидуально упакованных продуктах. Например, Timestrip UK и Vitsab International независимо друг от друга создали сенсорные бирки, которые меняют цвет, если продукт подвергается воздействию температур, превышающих рекомендуемые, а Insignia Technologies продает сенсор, который медленно меняет цвет после открытия упаковки и показывает, когда время истекло. пришел, чтобы бросить еду.(Цвет меняется быстрее, если продукт не хранится при надлежащей температуре.) Также разрабатываются датчики, обнаруживающие газообразные побочные продукты порчи. Помимо предотвращения болезней, такие датчики могут уменьшить количество отходов, показывая, что пища безопасна для употребления.

Стоимость остается препятствием на пути повсеместного использования датчиков. Тем не менее, потребность пищевой промышленности в обеспечении безопасности пищевых продуктов и ограничении количества отходов продвигает эту технологию и блокчейн вперед.

8 Энергия: на подходе более безопасные ядерные реакторы

Устойчивые виды топлива и инновационные реакторы могут способствовать возрождению ядерной энергетики

Марк Фишетти

Контроль углерода в атмосфере потребует сочетания энергетических технологий, потенциально включая ядерные реакторы, которые не выделяют углерода, но считаются опасными из-за нескольких крупных аварий.Этот риск можно значительно снизить.

В коммерческих реакторах на протяжении десятилетий используется одно и то же топливо: маленькие таблетки диоксида урана, уложенные внутри длинных цилиндрических стержней из сплава циркония. Цирконий позволяет нейтронам, образовавшимся в результате деления в таблетках, легко проходить между множеством стержней, погруженных в воду внутри активной зоны реактора, поддерживая самоподдерживающуюся ядерную реакцию с выделением тепла.

Проблема в том, что если цирконий перегревается, он может реагировать с водой и выделять водород, который может взорваться.Этот сценарий стал причиной двух самых страшных аварий реакторов в мире: потенциального взрыва и частичного расплавления в 1979 году на Три-Майл-Айленде в США и взрывов и радиационного выброса в 2011 году на Фукусима-дайити в Японии. (Чернобыльская авария 1986 года была вызвана неправильной конструкцией и эксплуатацией реактора.)

Предоставлено: Ванесса Бранчи

Такие производители, как Westinghouse Electric Company и Framatome, ускоряют разработку так называемых аварийно-устойчивых видов топлива, которые с меньшей вероятностью перегреваются, а если они это сделают, они будут производить очень мало водорода или вообще не производить.В некоторых вариантах на циркониевую оболочку наносится покрытие, чтобы минимизировать реакции. В других случаях цирконий и даже диоксид урана заменяются другими материалами. Новые конфигурации могут быть внедрены в существующие реакторы с небольшими изменениями, поэтому они могут быть введены поэтапно в течение 2020-х годов. Начавшееся тщательное тестирование ядра должно оказаться успешным, и регулирующие органы должны быть удовлетворены. В качестве бонуса новые виды топлива могут помочь электростанциям работать более эффективно, делая ядерную энергетику более конкурентоспособной с точки зрения затрат, что является значительным стимулом для производителей и электроэнергетических компаний, поскольку природный газ, солнечная и ветровая энергия дешевле.

Хотя ядерная энергетика застопорилась в США и постепенно сокращается в Германии и других странах, Россия и Китай активно строят. Эти рынки могут быть прибыльными для производителей нового топлива.

Россия также применяет другие меры безопасности; Последние установки государственной компании «Росатом» в стране и за рубежом оснащены более новыми «пассивными» системами безопасности, которые могут подавлять перегрев, даже если на электростанции пропадает электроэнергия, а теплоноситель не может активно циркулировать.Westinghouse и другие компании также включили функции пассивной безопасности в свои обновленные конструкции.

Производители экспериментируют с моделями «четвертого поколения», которые используют жидкий натрий или расплавленную соль вместо воды для передачи тепла от деления, что исключает возможность опасного образования водорода. Сообщается, что в этом году Китай намерен подключить к своей сети демонстрационный реактор с гелиевым охлаждением.

В США отсутствие политической приверженности созданию постоянного глубокого геологического хранилища отработавшего ядерного топлива уже давно тормозит развитие отрасли.Настроения могут измениться. Удивительно, но более десятка законодателей США недавно предложили меры по возобновлению лицензирования хранилища ядерных отходов Юкка-Маунтин в Неваде, которое с 1987 года рекламируется как ведущее хранилище в стране. Тем временем сенатор от Аляски Лиза Мурковски выступает за разработку очень маленьких модульных реакторов в Национальной лаборатории Айдахо. (Росатом также производит небольшие реакторы.) Группа западных государств заключила предварительную сделку с NuScale Power в Орегоне на дюжину своих модульных реакторов.Улучшение топлива и рост малых реакторов могут стать большой частью возрождения ядерной энергетики.

9 Медицина и биотехнологии: хранение данных ДНК лучше, чем вы думаете

Система хранения информации Life адаптируется для обработки огромных объемов информации

Сан Юп Ли

Каждую минуту в 2018 году Google выполнял 3,88 миллиона поисковых запросов, и люди просмотрели 4,33 миллиона видео на YouTube, отправили 159 362 760 электронных писем, написали 473 тысячи твитов и разместили 49 тысяч фотографий в Instagram, по данным компании-разработчика программного обеспечения Domo.К 2020 году примерно 1,7 мегабайта данных будет создаваться в секунду на человека во всем мире, что соответствует примерно 418 зеттабайтам за один год (объем информации на жестких дисках объемом 418 миллиардов один терабайт), если предположить, что население мира составляет 7,8 миллиарда человек. Магнитные или оптические системы хранения данных, которые в настоящее время хранят этот объем нулей и единиц, обычно не могут прослужить более века, если это так. Кроме того, для работы центров обработки данных требуется огромное количество энергии. Короче говоря, у нас вот-вот возникнет серьезная проблема с хранением данных, которая со временем станет только более серьезной.

Предоставлено: Ванесса Бранчи

. Альтернатива жестким дискам прогрессирует: хранение данных на основе ДНК. ДНК, состоящая из длинных цепочек нуклеотидов A, T, C и G, является жизненным материалом для хранения информации. Данные могут храниться в последовательности этих букв, превращая ДНК в новую форму информационных технологий. Он уже обычно упорядочен (читается), синтезируется (записывается) и с легкостью точно копируется. ДНК также невероятно стабильна, что было продемонстрировано полным секвенированием генома ископаемой лошади, которая жила более 500000 лет назад.И на его хранение не требуется много энергии.

Но сияет емкость запоминающего устройства. ДНК может точно хранить огромные объемы данных с плотностью, намного превышающей плотность электронных устройств. Простая бактерия Escherichia coli , например, имеет плотность хранения около 10 ¹⁹ бит на кубический сантиметр, согласно расчетам, опубликованным в 2016 году в журнале Nature Materials Джорджем Черчем из Гарвардского университета и его коллегами. При такой плотности все текущие потребности в хранении в мире в течение года могут быть удовлетворены с помощью куба ДНК со стороной около одного метра.

Перспектива хранения данных ДНК не является чисто теоретической. Например, в 2017 году группа Черча в Гарварде внедрила технологию редактирования ДНК CRISPR для записи изображений человеческой руки в геном E. coli , которые были считаны с точностью более 90%. А исследователи из Вашингтонского университета и Microsoft Research разработали полностью автоматизированную систему для записи, хранения и чтения данных, закодированных в ДНК. Ряд компаний, включая Microsoft и Twist Bioscience, работают над продвижением технологии хранения ДНК.

Между тем ДНК уже используется для управления данными по-другому, исследователями, которые пытаются разобраться в огромных объемах данных. Последние достижения в технологиях секвенирования нового поколения позволяют легко и одновременно считывать миллиарды последовательностей ДНК. Обладая этой способностью, исследователи могут использовать штриховое кодирование — использование последовательностей ДНК в качестве «меток» молекулярной идентификации — для отслеживания результатов экспериментов. Штриховое кодирование ДНК в настоящее время используется для значительного ускорения темпов исследований в таких областях, как химическая инженерия, материаловедение и нанотехнологии.В Технологическом институте Джорджии, например, лаборатория Джеймса Э. Далмана быстро выявляет более безопасные генные методы лечения; другие выясняют, как бороться с лекарственной устойчивостью и предотвращать метастазирование рака.

Среди проблем на пути к тому, чтобы сделать хранение данных ДНК обычным явлением, являются затраты и скорость чтения и записи ДНК, которые необходимо снизить еще больше, если этот подход заключается в конкуренции с электронным хранилищем. Даже если ДНК не станет повсеместным хранилищем, она почти наверняка будет использоваться для генерации информации в совершенно новых масштабах и для сохранения определенных типов данных в долгосрочной перспективе.

10 Энергия: накопители энергии в коммунальном масштабе позволят использовать возобновляемые источники энергии

Препятствие на пути к решениям в области устойчивой энергетики исчезает

Андреа Томпсон

Способ получения электричества в мире претерпевает быстрые изменения, обусловленные как возросшей актуальностью декарбонизации энергетических систем, так и резким падением затрат на ветряные и солнечные технологии. По данным Управления энергетической информации, за последнее десятилетие объем электроэнергии, вырабатываемой возобновляемыми источниками энергии в США, увеличился вдвое, в основном за счет ветряных и солнечных установок.В январе 2019 года EIA прогнозировало, что ветровая, солнечная и другие негидроэлектрические возобновляемые источники энергии будут самым быстрорастущим сегментом портфеля электроэнергии в следующие два года. Но непостоянный характер этих источников означает, что электроэнергетикам нужен способ хранить энергию в заднем кармане, когда солнце не светит, а ветры спокойные. Эта потребность вызывает растущий интерес к технологиям накопления энергии, в частности к литий-ионным батареям, которые, наконец, готовы стать чем-то большим, чем просто второстепенным игроком в сети.

В течение десятилетий гидроаккумулирующая гидроэнергетика, простой процесс, предусматривающий использование резервуаров на разных высотах, была доминирующим методом крупномасштабного хранения энергии в США. Для хранения энергии вода закачивается в более высокий резервуар; когда эта энергия необходима, вода сбрасывается в нижний резервуар, попутно протекая через турбину. По данным Министерства энергетики США, гидроаккумулирующая гидроэлектроэнергия в настоящее время составляет 95 процентов накопленной энергии в коммунальных предприятиях США.Но по мере того, как эффективность и надежность повысились, а производственные затраты упали, литий-ионные батареи резко выросли. По данным EIA, на их долю приходится более 80% мощности аккумуляторных аккумуляторов в США, которая выросла с нескольких мегаватт десять лет назад до 866 мегаватт к февралю 2019 года. Анализ, проведенный Bloomberg New Energy Finance за март 2019 года, сообщает, что стоимость электроэнергии от таких батарей упала на 76 процентов с 2012 года, что делает их близкими к конкурентоспособным по сравнению с заводами, обычно работающими на природном газе, которые включаются в периоды высокой электроэнергии требовать.На сегодняшний день, в то время как батареи в основном использовались для краткой и быстрой регулировки уровня мощности, коммунальные предприятия в нескольких штатах, включая Флориду и Калифорнию, добавляют литий-ионные батареи, способные работать от двух до четырех часов. Ранее исследовательская компания Wood Mackenzie подсчитала, что рынок хранения энергии удвоится с 2018 по 2019 год и утроится с 2019 по 2020 год.

Предоставлено: Ванесса Бранчи

Литий-ионные аккумуляторы, вероятно, будут доминирующей технологией в течение следующих пяти-десяти лет, по мнению экспертов, и продолжающиеся улучшения приведут к созданию аккумуляторов, способных хранить от четырех до восьми часов энергии — достаточно долго, например, для для переноса солнечной энергии на вечерний пик спроса.

Но чтобы добраться до точки, когда возобновляемые источники энергии и накопители энергии смогут справиться с базовой нагрузкой по выработке электроэнергии, потребуется накопление энергии в более длительных временных масштабах, что будет означать выход за рамки литий-ионных батарей. Возможные кандидаты варьируются от других высокотехнологичных вариантов, таких как проточные батареи, перекачивающие жидкие электролиты, и водородные топливные элементы, до более простых концепций, таких как гидроаккумулирующая энергия и так называемое гравитационное накопление. После установки гидроаккумулирующая гидроаккумулирующая энергия стоит недорого, но ее строительство дорого, и ее можно использовать только на определенной местности.Не менее проста и концепция гравитационного накопления, которая предполагает использование лишнего электричества для поднятия тяжелого блока, который позже можно опустить для приведения в действие турбины для выработки электроэнергии. Хотя несколько компаний работают над демонстрациями и привлекли инвестиции, идея еще не реализована. Другие варианты все еще находятся в стадии разработки, чтобы сделать их достаточно надежными, эффективными и конкурентоспособными по цене с литий-ионными батареями. В США было развернуто всего три крупномасштабные системы хранения с проточными батареями.К концу 2017 года, согласно EIA, водородные системы коммунального масштаба остаются в демонстрационных стадиях. Правительство США финансирует некоторые работы в этой области, в частности через Агентство перспективных исследовательских проектов — Энергетика (ARPA-E), но большая часть инвестиций в эти технологии — и в накопление энергии в целом — происходит в Китае и Южной Корее. которые также активизировали исследования систем хранения.

Неизвестно, будет ли и насколько стоимость хранения энергии продолжать снижаться.Тем не менее, накапливающиеся обещания правительств — в том числе на уровне штатов и на местном уровне в США — добиться безуглеродного производства электроэнергии будут обеспечивать постоянный толчок к вводу в сеть все большего количества хранилищ.

Щелкните здесь, чтобы просмотреть группу управления новейшими технологиями.

Материаловедение может стать самой важной технологией следующего десятилетия. Вот почему

Подумайте о любой серьезной проблеме, с которой нам придется столкнуться в течение следующего десятилетия, и материалы находятся в центре внимания.Чтобы построить новое чистое энергетическое будущее, нам нужны более эффективные солнечные панели, ветряные турбины и батареи. Производителям нужны новые материалы для создания более совершенных продуктов. Нам также необходимо заменить материалы, которые могут быть нарушены, например, редкоземельные элементы.

Традиционно разработка новых материалов была медленным и кропотливым процессом. Чтобы найти свойства, которые они ищут, исследователям часто приходилось тестировать сотни — или даже тысячи — материалов один за другим. Это сделало исследования материалов слишком дорогими для большинства отраслей.

Тем не менее, сегодня мы находимся в разгаре революции материалов. Ученые используют мощные методы моделирования, а также сложные алгоритмы машинного обучения, чтобы продвигать инновации с молниеносной скоростью и даже указывать им на возможности, которые они никогда не рассматривали. В течение следующего десятилетия быстрое развитие материалов окажет огромное влияние.

Семена материальной революции

В 2005 году Герд Седер был профессором материаловедения в Массачусетском технологическом институте и работал над вычислительными методами для прогнозирования новых материалов.Традиционно материаловеды работали в основном методом проб и ошибок, работая над выявлением материалов, обладающих коммерчески ценными свойствами. Герд работал над автоматизацией этого процесса, используя сложные компьютерные модели, имитирующие физику материалов.

Все изменилось, когда руководитель Duracell, тогдашнего подразделения Procter & Gamble, спросил, может ли Седер использовать разрабатываемые им методы для изучения возможностей в широком масштабе для открытия и разработки новых материалов для щелочных батарей.Поэтому он собрал команду из полдюжины «молодых стрелков» и сформировал компанию, чтобы воплотить это видение в жизнь.

Первый проект прошел хорошо, и команда смогла запатентовать ряд новых материалов, которых раньше не было. Затем позвонила другая компания, которая привела к другому проекту, а затем и к большему. Тем не менее, несмотря на первоначальный успех, Седер начал понимать, что существует проблема. Хотя проекты команды были успешными, общее влияние было ограниченным.

«Мы начали понимать, что генерируем все эти ценные данные, и они хранятся в корпоративных хранилищах.Мы хотели сделать что-то более публичным », — сказал мне Седер. К счастью, именно в этот момент один из членов команды покидал Массачусетский технологический институт по семейным обстоятельствам, и это случайное событие подняло проект на новые высоты.

Проект «Рождение материалов»

В 2008 году муж Кристин Перссон устроился на работу в Калифорнию, поэтому она покинула группу Седера в Массачусетском технологическом институте и присоединилась к Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли в качестве ученого-исследователя. Из-за потери ключевого коллеги команда увидела в этом возможность активизировать свою работу.

«В Массачусетском технологическом институте мы практически все вместе взламывали», — объясняет Седер. «Все это работало, но было немного глючно и никогда бы не вышло за пределы нашей небольшой команды. Однако в национальной лаборатории у них были ресурсы, чтобы построить это должным образом и создать платформу, которая действительно могла бы двигать вперед». Таким образом, Перссон взялся за дело, получил небольшой грант и собрал команду, чтобы совместить работу с материалами с высокопроизводительными суперкомпьютерами, выполняемыми в лаборатории.

«В LBL работали специалисты мирового класса, — сказал мне Перссон.«Таким образом, мы начали активное сотрудничество с людьми, которые были на переднем крае информатики, но ничего не знали о материалах и нашей небольшой группе хакеров. Именно это междисциплинарное сотрудничество было действительно секретным соусом и помогло нам добиться быстро заземлить «.

Традиционная наука о материалах могла бы взять класс сплавов для использования, скажем, в автомобильной промышленности и рассчитать такие вещи, как вес в зависимости от прочности на разрыв. В литературе может быть несколько сотен таких материалов.Но с системой, которую они построили в LBL, они могли исчислять тысячи. Это означало, что инженеры могли определять материалы-кандидаты экспоненциально быстрее, тестировать их в реальном мире и создавать более качественные продукты.

И снова они почувствовали, что влияние их работы ограничено. В конце концов, не многие инженеры из частного сектора проводят время в национальных лабораториях. «Наша предыдущая работа убедила нас, что мы стоим на пороге чего-то гораздо большего», — вспоминает Перссон. Это то, что привело их к созданию The Materials Project, огромной онлайн-базы данных, к которой может получить доступ любой человек в мире.

Инициатива по массивным материалам

Проект «Материалы» был запущен в начале 2011 года и привлек несколько тысяч человек. Оттуда он разросся, как вирус, и сегодня у него более 50 000 пользователей, и их число увеличивается примерно на 50–100 в день. Однако его влияние стало даже больше. Успех проекта привлек внимание Тома Калила, тогдашнего заместителя директора Управления по научно-технической политике Белого дома, который увидел потенциал для создания гораздо более широкой инициативы.

Летом 2011 года администрация Обамы объявила об Инициативе генома материалов (MGI) для координации работы таких агентств, как Министерство энергетики, НАСА, Министерство энергетики и других, для расширения и дополнения работы, проводимой в LBL. Эти усилия, вместе взятые, создают революцию в науке о материалах, и частный сектор только начинает ощущать ее влияние.

MGI основан на трех основных принципах. Первый — это вычислительные подходы, которые могут точно предсказывать свойства материалов, подобные тем, которые впервые применила команда Герда Седера.Второй — это эксперименты с высокой пропускной способностью для расширения библиотек материалов, а третий — программы, которые анализируют существующие материалы в научной литературе и способствуют обмену данными о материалах.

Например, в одном проекте применялись алгоритмы машинного обучения с данными экспериментальных материалов для определения форм сверхпрочного сплава, называемого металлическим стеклом. Хотя ученые давно признали его ценность в качестве альтернативы стали и в качестве защитного покрытия, оно настолько редкое, что известно относительно немного.Однако с помощью новых методов исследователи смогли выполнить работу в 200 раз быстрее и идентифицировать 20 000 за один год!

Создание настоящей революции материалов

Томас Эдисон хорошо заметил, что, если он попробовал 10 000 экспериментов, которые потерпели неудачу, он на самом деле не считал это неудачей, но обнаружил 10 000 вещей, которые не работали. Это правда, но это также невероятно утомительно, требует много времени и дорого. Однако новые методы могут автоматизировать эти 10 000 отказов, что создает революцию в науке о материалах.

Например, в Объединенном центре исследований в области накопления энергии (JCESR), инициативе правительства США по созданию нового поколения передовых аккумуляторов, основная задача сейчас заключается не столько в определении потенциального химического состава аккумуляторов, сколько в выборе материалов для производства. эти химические работы еще не существуют. Исторически это было бы непреодолимой проблемой, но теперь это не так.

«Используя высокопроизводительное компьютерное моделирование, геномы материалов и другие методы, которые были разработаны за последнее десятилетие или около того, мы часто можем исключить до 99% возможностей, которые не будут работать», — Джордж Крэбтри, директор JCESR. сказал мне.«Это означает, что мы можем сосредоточить наши усилия на оставшемся 1%, который может иметь серьезный потенциал, и мы можем продвигаться намного дальше, намного быстрее и за гораздо меньшие деньги».

Эта работа быстро оказывает влияние на промышленность. Грег Малхолланд, президент Citrine Informatics, фирмы, которая применяет машинное обучение к разработке материалов, сказал мне: «Мы стали свидетелями огромного расширения компаний и отраслей, которые обращаются к нам, и нового ощущения безотлагательности. Для компаний, которые исторически инвестировали в материалы исследования, они хотят все вчера.Для тех, кто этого не сделал, они спешат набрать скорость ».

Джим Уоррен, директор компании Materials Genome Initiative, считает, что это только начало.« Когда вы можете открыть новые материалы для сотен тысяч или миллионов человек. долларов, а не десятков или сотен миллионов, вы увидите огромное расширение вариантов использования и отраслей, которые выиграют », — сказал он мне.

Как мы узнали из цифровой революции, каждый раз, когда вы получаете 10-кратное повышение эффективности, вы в конечном итоге оказываете преобразующее коммерческое воздействие.Практически все, с кем я разговаривал, работая с материалами, думают, что темп продвижения легко достижим в течение следующего десятилетия. Добро пожаловать в революцию материалов.

Мнения, выраженные здесь обозревателями Inc.com, являются их собственными, а не мнениями Inc.com.

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 стал 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

Новые способы использования традиционных материалов: технология в сочетании с древними знаниями

Инновации не всегда означают 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, в этом году мы продемонстрировали различные возможности для повышения 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. . Image © Марсель ван дер Бург Предоставлено Kast

Бетон, другой 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. Такие инновации, 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 .. Image © Giorgio Marafioti

Самые популярные статьи по теме 2019

Дизайн интерьера: детали, которые улучшают повседневный опыт людей

Мы говорили об этом в начале года: 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 разоблачения заставляют нас еще раз задать вопрос: в какой степени эти новые технологии и создание интеллектуальных продуктов могут повлиять на качество жизни людей в будущем?

© Артек

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.