Раздел 1: ИННОВАЦИОННЫЕ ПРОБЛЕМЫ В ЭКОЛОГИИ И ЭКОНОМИКЕ
ПРИМЕНЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ КАК ОДИН ИЗ ИННОВАЦИОННЫХ ПУТЕЙ РАЗВИТИЯ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ОТРАСЛИ
Бойкова Ирина Владиславна
Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова, г. Москва
E-mail: irina.boykova.90@mail.ru
THE NANOTECHNOLOGY APPLICATIONS AS ONE OF THE INNOVATIVE WAYS OF THE SMALL ENTERPRISES DEVELOPMENT OF THE AUTOMOTIVE INDUSTRY
Boykova Irina
The Plekhanov Russian University of Economics, Moscow
АННОТАЦИЯ
В статье речь идет о нанотехнологиях как ключевом факторе нового, зарождающегося технологического уклада в экономике на примере инновационного научно-технического направления, названного «безразборным техническим сервисом машин и механизмов». Определяется ряд понятий, таких как «нанотехнологии», «эффект безызносности», «безразборное восстановление». Описанное инновационное направление с применением нанотехнологий не требует значительных инвестиционных затрат и уже в ближайшем будущем может дать значительный экономический эффект.
ABSTRACT
The article focuses on the nanotechnologies as the key factor to a new , arising technological way of the economy on the example of the innovative scientific and technical direction called " in-place technical service of cars and mechanisms." A number of concepts such as "nanotechnology", "bezyznosnost effect", "in-place recovery" is defined. The described innovative direction of the nanotechnologies applications do not require high investment costs and in the near future may provide significant economic benefits.
Ключевые слова: нанотехнологии, эффект безызносности, безразборное восстановление
Keywords: nanotechnology, bezyznosnost effect , in-place recovery
В сложившейся на фоне мирового экономического кризиса геополитической ситуации ускоренный переход на инновационный путь развития является не только вопросом повышения конкурентоспособности экономики РФ в целом и промышленности в частности, но и независимости и территориальной целостности России. «Ключевая идея формирования стратегии опережающего развития заключается в опережающем становлении базисных производств нового технологического уклада и скорейшем выводе российской экономики на связанную с ним новую длинную волну роста» - говорится в научном докладе «О стратегии экономического развития России» (под ред. С.Ю. Глазьева) [1]. Здесь речь идет о нанотехнологиях как ключевом факторе нового, зарождающегося технологического уклада в экономике. Данный технологический уклад сейчас находится в «эмбриональной фазе» и достигнет своей зрелости приблизительно к 2030 – 2040 г. Таким образом, в ближайшие годы у России есть уникальный шанс совершить качественный скачок, превратив экономику, основанную на добыче сырья, в высокотехнологичную экономику.
Все предыдущие экономические уклады (в том числе и достигший в настоящий момент своей зрелости уклад, основанный на микроэлектронике и компьютерных технологиях) для своего развития предусматривали постоянное увеличение производства и потребления продукции. При этом планета задыхается от огромного количества выброшенной использованной техники, мусор уже заполняет околоземное космическое пространство. Нанотехнологии призваны полностью изменить структуру производства и потребления. Одним из ключевых факторов является существенное увеличение ресурса производимой техники при минимальных затратах на ремонт и техническое обслуживание.
Нанотехнологии можно определить как процесс разделения, сборки и изменения свойств материалов путем воздействия на них одним атомом или одной молекулой вещества, а также процесс создания новых материалов устройств и приборов со свойствами, заданными на молекулярном уровне (греч. nanos — карлик, приставка для образования наименования дольных единиц, равных одной миллиардной доле исходных единиц. Обозначения: н, n. Пример: 1 нм = 10—9 м).
Наноматериалы и нанотехнологии находят всё большее применение в различных химических препаратах для автомобильной промышленности, называемых потребителями автохимией и автокосметикой. К таким разработкам относятся различные ремонтно-эксплуатационные присадки и добавки к топливу и смазочным материалам, а также лакокрасочные покрытия, шампуни, полироли и некоторые другие товары. Наноструктуры обладают сочетанием ряда параметров и физических явлений, не свойственных традиционным моно- и поликристаллическим состояниям материалов. Уменьшение размера кристаллов (в первую очередь в металлах и сплавах) может приводить к существенному изменению свойств материалов. Принципиально важно, что они состоят из небольшого числа атомов, и, следовательно, в них уже в значительной степени проявляются дискретная атомно-молекулярная структура вещества, квантовые эффекты, энергетика развитой поверхности наноструктур. На рисунке 1 показаны сферические наноразмерные структуры кремния, здесь 84 % частиц имеют диаметр 44 нм и 16 % — 14 нм. Этот наноразмерный кремний получен при разложении газообразного моносилана (кремневодорода) SiH4, из которого получают чистый полупроводниковый кремний в инертной среде при резонансном поглощении лазерного излучения.
В результате многолетних исследований в основном отечественных ученых и практиков трение теперь представляется не только как разрушительное явление природы. Стало известно, что в определенных условиях оно может быть реализовано как самоорганизующийся созидательный процесс, что позволило разработать новые, ранее не известные методы технического сервиса машин, в том числе безразборного восстановления агрегатов и узлов техники в процессе их непрекращающейся эксплуатации.
Рисунок 1. Наноразмерные частицы кремния диаметром 14…50 нм (distance 40,7 nm - ориентировочная шкала размеров)
Впервые термин «безразборное восстановление» официально применен и введен в начале 1993 года В.И. Балабановым в связи с изобретением, а затем патентованием «Способа безразборного восстановления трущихся соединений». В настоящее время на основании теоретических предпосылок и проведенных исследований сформулировано и в настоящее время интенсивно развивается самостоятельное научно-техническое направление - безразборный технический сервис машин и механизмов [2-4].
Теоретическими предпосылками к появлению безразборного сервиса (восстановления) явились исследования в области теории самоорганизации, предсказанной И.Р. Пригожиным, а также научные открытия российских ученых. К ним в первую очередь относятся: эффект пластифицирования поверхностей трения в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ), открытый П.А. Ребиндером; эффект аномально низкого трения, обнаруженный Е.А. Духовским, А.А. Силиным и их коллегами. Д.Н. Гаркуновым и И.В. Крагельским был открыт эффект безызносности (избирательный перенос при трении), который возникает в результате протекания на поверхности контактирующих тел химических и физических процессов, приводящих к образованию самоорганизующихся систем автокомпенсации износа и снижения коэффициента трения.
Эффект безызносности реализуется при помощи так называемых реметаллизантов (металлизантов). Это - особый класс препаратов автохимии, базирующийся на аспектах теории самоорганизации, представляет из себя порошковую или ионную добавку к топливно-смазочным материалам, технологическим и другим средам на основе пластичных металлов. Механизм их действия заключается в металлоплакировании трущихся поверхностей вследствие осаждения металлических компонентов, входящих в состав реметаллизантов во взвешенном или ионном виде, при этом на поверхностях трущихся деталей образуется так называемая сервовитная пленка (лат. servo vitte — спасать жизнь) (рисунок 2). В результате этого частично устраняются микродефекты, снижается коэффициент трения, значительно повышается износостойкость плакированных поверхностей, в некоторых случаях в сотни раз.
Рисунок 2. Структура поверхности, восстановленной реметаллизантом:
1 — металлическая поверхность детали; 2 — смазочный материал;
3 — «сервовитная» пленка
Безразборный сервис подразумевает реализацию не только эффекта безызносности, это - комплекс технических и технологических мероприятий с применением передовых разработок автохимической промышленности, направленных на проведение операций технического обслуживания и ремонта узлов и механизмов без проведения разборочно-сборочных операций. Он базируется на вышеуказанных открытиях и является новым научно-практическим направлением.
К разработкам в области безразборного сервиса относятся не только присадки и добавки к различным автомобильным технологическим средам, но и самостоятельные препараты и технологии по их применению. Безразборный сервис может включать операции обкатки, диагностики, профилактики (сезонной подготовки), автохимического тюнинга, очистки и восстановления как отдельных соединений, агрегатов и механизмов, так и автомобиля в целом.
Следует отметить, что описанное инновационное направление с применением нанотехнологий не требует значительных инвестиционных затрат и уже в ближайшем будущем может дать значительный экономический эффект.
Список литературы:
1. О стратегии развития экономики России: препринт / Под ред. С.Ю. Глазьева. – М: ООН РАН, 2011, — 48 с. (Рус.)
2. Балабанов В.И. Безразборное восстановление трущихся соединений автомобиля. Методы и средства / В.И. Балабанов. – М.: «Астрель». 2002. — 64 с.
3. Балабанов В.И. Все о присадках и добавках для автомобилиста / В.И. Балабанов. – М.: Изд-во «ЭКСМО», 2008. — 240 с.
4. Балабанов В.И. Нанотехнологические препараты автохимии для безразборного сервиса автомобиля / В.И. Балабанов, В.Ю. Болгов, В.В. Лехтер // Нанотехнологии, экология, производство, 2009. — № 2. — С. 18—21.
|
