Арктика 2035: актуальные вопросы, проблемы, решения. 2021, №4.

Стремитель­ но развивается разнообразие нанокомпозитов, расширяется об­ ласть применения одно- и двумерных наноструктур сейская Сибирь», отобранные в третью волну, в 2021 году. Для обеспечения тесной интеграции НОЦ с индустриальными партнёрами и привлечения размещения производственных мощностей на территории АЗРФ по инициативе Министерства РФ по развитию Дальнего востока и Арктики реализуется комплекс мер, включая организацию особой экономической зоны по типу Дальнего Востока. Для реализации этих задач, наряду с социально-экономической трансформацией, необходим и научно-технологический прорыв. Наиболее перспективным здесь ви­ дится фронт работ по адаптивным материалам1и технологиям в Арктике. В част­ ности, такие материалы по различным физическо-химическим свойствам должны превосходить и дополнять уже используемые материалы в арктических условиях. В настоящее время одним из самых востребованных направлений в «Индустрии 4.0» является создание новых материалов под задачи, которые диктуют проекти­ ровщики и инженеры-конструкторы. В советское время в стране существовала разветвлённая сеть отраслевых НИИ, которые справлялись с задачами разработки уникальных материалов для строительства зданий и сооружений в умеренном климате, в экстремальных условиях Арктики, создания специальных покрытий с заданными свойствами и т. д. Природная среда особенно чувствительна к тех­ ногенной нагрузке и требует нестандартных подходов и решений в виду особых климатических условий и особенностей развития инфраструктуры. Арктическая зона характеризуется следующими особенностями климата, влияю­ щими на возможности эксплуатации различных материалов: • длительные низкие температуры, значительный годовой перепад температур в континентальной зоне; сильные ветровые нагрузки; • высокая влажность в морской зоне, оледенение и налипание снега; наличие ледяного покрова на акватории арктических морей; • высокая солнечная радиация в период полярного дня; • низкая экологическая устойчивость окружающей среды, её сильная зависимость от антропогенных воздействий. В тоже время мировые тенденции развития технологий показывают, что инду­ стрия движется путём отказа от таких типовых материалов, как железобетон, кремниевые транзисторы и т. п. Стремительно развивается разнообразие нано­ композитов, расширяется область применения одно- и двумерных наноструктур, обеспечивающих возможности создания «умных» материалов с уникальными свойствами и качествами. В качестве примера можно привести разработки кон­ струкционных материалов на основе полимерных композитов, которые, диагно­ стируя наличие повреждений (например, микротрещин), реализуют механизм самовосстановления путём перераспределения материалов. Для залечивания микротрещин можно использовать комплексы наночастиц, которые должны обла­ дать достаточной подвижностью, чтобы устранять дефекты структуры. Особенно активно разработка и создание этих и других новых материалов происходит в США, Китае, Великобритании. Параллельно развивается цифровое производство, то есть использование техно­ логий цифрового моделирования и проектирования как самих продуктов и изде­ лий, так и производственных процессов на всём протяжении жизненного 1 Адаптивные материалы — материалы, обладающие способностью самостоятельно корректи­ ровать свои физико-механические свойства при изменениях окружающей среды. Примером А. м. являются фотохромные стёкла очков, меняющие цвет в зависимости от освещения. А. м. по механическим, оптическим, тепловым и др. свойствам близки материалу основы, а по надёжности, ресурсу работы, весовой эффективности значительно превосходят его. Применяют для изготовле­ ния изделий повышенной ответственности в авиакосмической технике, судостроении, машиностро­ ении, энергетике. Государственная политика в Арктике |