Plastics_12_1_2014

w w w . p l a s t i c s . r u 27 ТЕМА НОМЕРА /ПОЛИМЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ: ПЕРСПЕКТИВЫ П Л А С Т И К С № 1 2 / I ( 1 4 1 ) 2 0 1 4 В последние годы в глобальном произ- водстве намечается весьма впечатляющий прогресс. Является ли он, по определению ПитераМарша, английского аналитика про- изводственного сектора, известного своими обширными знаниями, знамением новой промышленной революции [1]? Предвещает ли этот прогресс то, что он называет концом массового производства? Маловероятно. И все же независимо от того, с какими труд- ностями столкнутся в ближайшие 10 лет наука, технология и экономика, очевидно, что в будущем нас ждет мир более дешевой и при этом сложной продукции, чем та, что доступна нам сегодня. Так что вместо того, чтобы и дальше пренебрегать произ- водственным сектором, России стоит быть в первых рядах исследователей того, какой вклад это производство — не в последнюю очередь с использованием пластмасс и, если брать шире, углеводородов вообще —может сделать в развитие технологии и человечества в целом. Ниже приведено лишь несколько перспективных направлений. Направления развития На семинаре Королевской инженерной академии наук Великобритании в прошлом году посетителям были представлены воз- можности углеродного волокна, углеродных нанотрубок, графеновых покрытий тол- щиной всего в один атом и искусственных человеческих тканей и костей, созданных методами «синтетической биологии». Эти разработки являются примером того, что жесткие материалы, отличающиеся высокой прочностью при малом весе, становятся все более востребованными. Сейчас технология уже позволяет осу- ществлять 3D-печать с помощью не только пластмасс, но и углеродного волокна, проч- ность которого выше, чем у алюминия. Или возьмем графен: монокристаллы графена большой площади используются в экра- нах, датчиках, оптических компонентах, гибкой электронике и гибких солнечных панелях. Хлопья графена находят примене- ние в аккумуляторах, ионисторах, упаковке пищевых продуктов и напитков и мембра- нах для деминерализации воды и очистки жидкостей. Благодаря разработке графена человечество смогло улучшить электро- и теплопроводность в различных процессах, а также понять, какие преимущества спо- собны предоставить материалы, организо- ванные в виде двумерных структур. И это еще не все. Антиотражающие покрытия для металлов, полимеров и стекла на его основе уже способны самостоятельно очищаться и восстанавливаться, обладают антибактери- альными и гидрофобными свойствами и при этом устойчивы к запотеванию. В современных солнечных панелях соче- таются гибкость и экономичность полимер- ных пленок и стабильность неорганических наноструктур. Такой подход открывает воз- можности к созданию более эффективной и долговечной гелиотехники четвертого по- коления. В сфере синтетической биологии модуль- ные принципы и внедрение генетических последовательностей в микроорганизмы позволили создать новые полимерные ма- териалы и новые виды дрожжей, а также коллагены и бактерии, управляемые с по- мощью магнитного поля. Другой диапазон возможностей представлен синтетическими белками, которые входят в состав паутинных нитей (рис. 1). Эти белки могут применяться в производстве кабелей, пуленепробиваемых жилетов, перевязочных материалов и искус- ственных сухожилий. Разработка новых материалов направлена на создание более полезной продукции и по- вышение эффективности труда. И вопреки опасениям ярых защитников окружающей среды запасы сырья для производства этих материалов огромны. Так, новые месторож- Рисунок 1. Волокна паутины 117,6 1039,3 Рисунок 2. Разведанные запасы нефти и газа (источник — статистический отчет BP plc по глобальной энергетике) Нефть Газ 1992 2002 2012 2013 2000 1500 1000 500 0 Нефть, млн баррелей 200 150 100 50 0 Газ, трлн м 3 154,9 1321,5 185,3 1668,9 185,7 1687,9 Фото AMSilk GmbH