Работу выполняют ученые ТГУ по программе «Приоритет 2030» и гранту Российского научного фонда.
Планы освоения Арктики включают в себя обширный круг задач, сопряженных с использованием строительных и конструкционных материалов с повышенными прочностными свойствами, способных эффективно работать в условиях экстремального холода. Но завоз большого количества материалов с «материка» ограничен сезонностью судоходства и большими затратами. Поэтому для сооружения взлетно-посадочных полос, разгрузочных площадок, дорог, переправ, зданий и других объектов весьма привлекательно использовать местные легкодоступные материалы, в том числе лед. При этом прочностные характеристики природного льда невысоки, но их возможно увеличить, например, созданием ледовых композитов путем замораживания воды с введенными в нее специальными добавками,
– сообщил старший научный сотрудник НИИ «Нанотехнологии и наноматериалы» Державинского Вячеслав Родаев.
Под руководством академика РАН Вячеслава Бузника ученые ТГУ предлагают использовать в качестве наполнителя органические и неорганические наночастицы, которые можно получить из природного сырья, например, микроцеллюлозы и кварцевого песка. Получаемые ледовые композиты экологичны, недороги в изготовлении, после завершения эксплуатации не требуют утилизации.
Исследователям удалось разработать ледовые композиты, прочность которых превышает прочность чистого льда в 4 раза, при этом значительно увеличивается его трещиностойкость вплоть до подавления хрупкого разрушения – основного бича льда как конструкционного материала. Следствием добавления наночастиц в лед является как уменьшение размеров его зерен, так и уменьшение длины зернограничных трещин.
В планах масштабировать лабораторную методику и разработать технологию производства готовых изделий и конструкций на основе ледовых композитов.
Источник, фото: Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
