Учёные Державинского создают ледовые композиционные материалы для использования в Арктике

Ученые Державинского университета в рамках гранта Российского научного фонда решают задачу улучшения прочностных и эксплуатационных свойств льда. По словам старшего научного сотрудника НИИ "Нанотехнологии и наноматериалы" Державинского Вячеслав Родаева, 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", - отметил Вячеслав Родаев.

Ученые Державинского университета под руководством академика РАН Вячеслава Бузника 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", –  добавил Вячеслав Родаев.

В планах масштабировать лабораторную методику и разработать технологию производства готовых изделий и конструкций на основе ледовых композитов. Исследования осуществляются в соответствии с программой развития Державинского университета в рамках федеральной программы Минобрнауки РФ "Приоритет 2030". 

Фото: Дарья Годкина