close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Презентация

код для вставкиСкачать
ХИМИЧЕСКИЕ, НАНО-, БИО-, ИНФО-, КОГНИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ДВОЙНОГО НАЗНАЧЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ НОВОГО ПОКОЛЕНИЕ
ВОЛОКОН, ТЕКСТИЛЯ И ОДЕЖДЫ:
БОЕВОЙ КОМПЛЕКТ ОДЕЖДЫ СОЛДАТА 21-ОГО ВЕКА,
СПОРТИВНЫЙ, МЕДИЦИНСКИЙ, КОСМЕТИЧЕСКИЙ, ТЕХНИЧЕСКИЙ
ТЕКСТИЛЬ
Герман Евсеевич Кричевский
д.т.н., проф. ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой
промышленности»
г. Москва ул. Ленинский проспект д.137 кор.1 кв.32
тел./факс 8 (495) 438-1350
[email protected]
Слайд 1
Смена и содержание технологических укладов индустриального периода
Технологические
уклады (ТУ)
I
II
III
IV
V
VI
Годы
1780-1830
1830-1880
1880-1930
1930-1970
Ключевые факторы
Технологическое ядро
Текстильные машины
Текстиль, выплавка чугуна; обработка железа, водяной
двигатель, канат
Паровой двигатель
Электродвигатель,
сталелитейная
промышленность
Двигатель внутреннего
сгорания, нефтехимия
1970-2010
Микроэлектроника,
газификация
2010-2050
Квантово-вакуумные
технологии
Железные дороги, пароходы; угольная и
станкоинструментальная промышленность, черная
металлургия
Электротехника, тяжелое машиностроение,
сталелитейная промышленность, неорганическая
химия, линии электропередач
Автомобилестроение, самолетостроение,
ракетостроение, цветная металлургия, синтетические
материалы, органическая химия, производство и
переработка нефти
Электронная промышленность, компьютеры,
оптическая промышленность, космонавтика,
телекоммуникации, роботостроение, газовая
промышленность, программное обеспечение,
информационные услуги
Нано-, био-, информационные технологии.
Цель: медицина, экология, повышение качества жизни
Слайд 2
Мировая экономика производства текстиля и одежды
2010 г. ~ 200 млрд.DS суммарно.
Технический текстиль ~ 35% ~ 60 млрд.DS.
Защитный текстиль ~ 4,5 млрд.DS. Рост ~ 5% в год.
Армейский текстиль – секрет, экспертная оценка ~ 1,5 млрд.DS (США,
Франция, Германия, Южная Корея, Китай, Индия, конечно РФ).
Нанотекстиль (суммарно) ~ 3,5 млрд.DS.
Российская федерация. Надежной статистики нет, в мировых источниках
такая информация отсутствует. Рынок РФ обеспечивается отечественной
текстильной и легкой промышленностью на ~ 30%. Остальное импорт!
Слайд 3
ТЕХНОЛОГИИ ДВОЙНОГО НАЗНАЧЕНИЯ – ДВИЖИТЕЛЬ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА ВО ВСЕ ВРЕМЕНА.
БОЕВОЙ КОМПЛЕКТ ОДЕЖДЫ СОЛДАТА 21 ВЕКА
Слайд 4
В последние несколько десятилетий сменилась парадигма,
стратегия ведения военных и антитеррористических
действия: достижение цели не любой ценой, а при
минимальных людских потерях своих солдат и мирного
населения.
Слайд 5
Основные положения смены концепции ведения боевых и
антитеррористических действий в 21-ом веке:
- Защита и обеспечение жизнедеятельности бойца не менее
важны, чем его вооружение.
- Максимальное сохранение человеческого капитала, а по
возможности переход на боевую робототехнику,
управляемую дистантно (например, самолет – беспилотник).
- Максимально облегченный (~ 20 кг) боевой комплект
армейской многофункциональной одежды, выполняющей
одновременно защитные, коммуникативные, сенсорные,
лечебные свойства, усиливающие мышечную и
интеллектуальную силу бойца.
- Человек (боец) – обмундирование – оружие = единый
гибкий адаптивный комплекс.
- Эти цели могут быть достигнуты только за счет сочетания
традиционных и NBIC технологий.
Слайд 6
Требования к боевому комплекту одежды современному
солдата армий США, НАТО, России и т.д. сводятся к
следующим:
Комфортность:
- Легкость, мягкость, простота использования;
- «Климат-контроль» пододежного пространства;
Многофункциональность:
а) Защита от:
- переохлаждения;
- перегрева;
- бактериологической атаки;
- антибаллистика (пули, осколки, взрывные волны);
- химической атаки;
- радиации (рентген, α-, γ-излучение);
- маскировка (дневное, ночное время);
- супергидрофобность (водоотталкивание);
- огнезащита;
см.продолжение
Слайд 6
б) Коммуникативность – связь со штабом, соседом, полевым
госпиталем. Вместо рации на несколько килограмм – «рация
- пуговица» (несколько грамм) на воротнике.
в) Сенсорность: мониторинг, предупреждение и реакция
внешние опасности.
г) Лечебные свойства, первая помощь: введение лекарств
трансдермально, быстрое наложение гипса, лангетки.
Датчики: температура, давление, пульс, воздействие ударной
волны.
д) Автономная энергетика – генерация, сохранение и
использование энергии.
е) Ориентация на местности: GPS, ГЛОНАС, ночное
освещение, диоды, квантовые точки.
з) Долговечность и легкость обеззараживания.
и) Экономика: цена, легкость ремонта и ухода, возможность
хранения ~ 10 лет.
Слайд 7
Научно-технологические проблемы, необходимые для создания
боевого комплекта одежды солдата 21-ого века:
Легкость: нановолокна и нанопленки из нового поколения волокно- и
пленкообразующих полимеров.
Климат-контроль пододежного пространства. 3D конструкция ткани,
дышащая (нано-, микропоры) и водоотталкивающая одежда.
Многофункциональность. Защита от переохлаждения, перегрева - покрытия
из полимеров с «памятью формы» и обратимыми фазовыми переходами.
Защита от бактериологической атаки: новое поколение наноразмерных
бактерицидов.
Антибаллистика: 3D объемный текстиль из специальных синтетических
волокон (арамидные) и генномодифицированного паучьего шелка
(бронежилет, каска, маска, экзоскелет).
см.продолжение
Слайд 7
Супергидрофобность: создание на поверхности волокон
наношероховатой поверхности на основе гидрофобных полимеров
(фторированные этилены) – эффект «Лотоса».
Химическая атака. Введение в покрытие текстиля молекулярных
«ловушек» (циклодекстрины, дендримеры) отравляющих веществ.
Радиация. Самая сложная задача, которую трудно обеспечить без
существенного утяжеления комплекта одежды. Частичная защита от
радиационной пыли и слабого рентгеновского α и γ – излучения, dметаллы.
Огнезащита: Использование огнестойких волокон (ароматические
полиамиды) и антипирены в наноформе.
Маскировка. Дневное время. Идеальное решение – «дельфийский плащ»
на основе метаматериалов с «отрицательной» оптикой. Физики всего
мира работают. Фото- и электрохромные красители обратимо
изменяющие окраску под действием освещения или слабого
электрического тока. Добиваются очень высокой степени маскировки.
см.продолжение
Слайд 7
Ночное время. По отношению к приборам ночного видения. ИК-приборы:
подбор рисунок и цвет окраски. УФ-радары: работают над проблемой от
радарного обнаружения!
Коммуникативность. Инкорпорирование в текстиль (одежду) нано- и
микроэлектроники, квантовые точки, гибкий дисплей, процессор,
антенны, GPS, ГЛОНАС и другие микро- и наногаджеты.
Сенсорность одежды. Чувствительные полимерные материалы к химии,
радиации, бактериям; передают сигнал актуаторам для реагирования и
защиты. Датчики основных параметров организма, пульс, давление,
температура и др.
Лечебные свойства: Одежда как первая медицинская помощь. Создание
из текстиля депопрепаратов. Своеобразная трансдермальная капельница.
Текстиль – как «емкость» для лекарства.
Полимеры с обратимыми фазовыми переходами, мгновенно образующие
гипсовую повязку на месте повреждения, как импульс на механическую
деформацию (пули, осколки).
см.продолжение
Слайд 7
Автономная энергетика. Солнечные панели на фотоактивных веществах
(кремний, фотохромные красители), пъезоэлектричество (ходьба, другие
движения).
Ориентация на местности. GPS, ГЛОНАС, спутниковая связь.
Наноэлектроника (антенны, приемники, гибкие дисплеи,
интеркорпорированные в ткань, одежду).
Усиление мышечной силы (скорость движений, суперпрыжки, подъем
больших грузов), экзоскелет, минидвигатели. Биомиметика – ботинки для
гор наподобие ящерицы геккон (ботинки для гор).
Слайд 8
Пример схемы коммуникативной одежды
Слайд 9
Экзоскелет, усиливающий мышечную силу в несколько раз
Слайд 10
Примеры NBIC-технологи в создании боевого комплекта
одежды солдата 21-ого века
N
B
I
C
Комфортность:
Комфорт:
Автономная
Коммуникативность
легкость
тактильность
энергетика
Экзоскелет
тактильность
«климат-
Сенсорность
Маскировка
драпируемость
контроль»
Коммуникативность
Сенсорность
«климат-контроль»
Защита:
Ориентация
Защита:
Бактерицидность
Маскировка
Бактерицидность
Гидрофобность
Экзоскелет
Антибаллистика
Экзоскелет
Химзащита
Биодетекторы
Маскировка
опасностей
Гидрофобность
Антибаллистика
Экзоскелет
Маскировка
Слайд 11
NBIC-технологии двойного назначения в цивильных областях
Медицина и
косметика
Бактерицидность;
Сенсорная
диагностика;
Первая помощь с
помощью
одежды;
Экзоскелет для
инвалидов;
Спорт
Гидрофобность
(эффект Лотоса»);
«Климатконтроль»
спортивной
одежды;
Защита от
переохлаждения и
перегрева;
Диагностика на
тренировках;
Шлемы для
американского
футбола,
хоккеистов,
мотоциклистов;
«Умный» дом
Сенсоры,
предупреждающие о
внешних и
внутренних
опасностях;
Автономная
энергетика, солнечные
панели;
Огнезащита всего
домашнего текстиля;
бактерицидность
пастельного белья и
банных
принадлежностей;
Управляемый цвет
портьер, обоев;
Техника
Композиты на
основе
нановолокон в
ракетной технике,
самолетах,
автомобилях,
катерах, яхтах,
ракетках;
костюмы
космонавтов,
летчиковреактивщиков;
Слайд 12
Состояние (в мире и РФ) классических и NBIC-технологий, используемых для
придания армейской и цивильной одежде многофункциональных свойств (функций)
Функции
В мире
РФ
Комфортность, легкость
+++
+!
«Климат-контроль»
+++
―!
Защита от:
- переохлаждения
++
―!
- перегрев
++
―!
- бактерицидность
+++
+
- антибаллистика
++
++!
- химзащита
++
+!
- маскировка
++
+!
Гидрофобность
+++
++!
Огнезащита
+++
++!
Защита от радиации
+
+!
Коммуникативность
+++
+!
Сенсорность
+++
―!
Лечебные свойства
+++
+!
Автономная энергетика
++
―!
Ориентация
+++
+!
Усиление мышечной силы
++
―!!!
+++ - сильно продвинутые технологии; ++ - начало продвижения технологии;
+ - на стадии разработки технологии;
- отсутствие
Слайд 13
Схема функционирования института ISN (институт «солдатских
нанотехнологий»)
Слайд 14
Организация работы консорциума Университетов
Слайд 15
Схема организации разработки и производства боевого комплекта одежды РФ
Слайд 16
Литература:
1. Кричевский Г.Е. Химические, био- и нанотехнологии в
производстве нового поколения волокон,
многофункционального текстиля и одежды 21 века. М,
Изд-во «Известия», 2011.
2. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных
материалов. 3 т., М., МГУ, 2001 г., 298 стр.
3. Military textiles. Edited by E Wilusz, US Army Natick Soldier
Center, USA. Woodhead Publishing Series in Textiles No. 73,
May 2008, 384 pages.
4. Сайт ЦНИИТОЧМАШ http://www.tsniitochmash.ru/
Автор:
Кричевский Герман Евсеевич
Профессор, д.т.н., заслуженный деятель науки РФ, член ЦП НОР,
заведующий кафедрой ГОУ ВПО «Российской заочный институт
текстильной и легкой промышленности»
Тел./Факс 438-13-50
E-mail: [email protected]
Спасибо за внимание!
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
73
Размер файла
3 347 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа