Ледяная технология

Российские ученые разрабатывают технологию армирования льда, которая позволяет в шесть раз увеличить прочность материала и в 15 раз повысить его гибкость. Это делает лед пригодным для строительства сооружений в Арктике — площадок для разгрузки, взлетно-посадочных полос и других объектов, сообщили в пресс-службе Томского государственного университета (ТГУ).

«Гибкий» лед создан коллективом материаловедов Всероссийского научнол-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ), МГТУ имени Н. Э. Баумана и ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН». Разработка представлена в ТГУ на конференции, посвященной новым материалам и технологиям для освоения Арктики.

«Один из оптимальных вариантов возведения объектов в Арктике —использование природных материалов, поскольку все остальное туда приходится завозить, — отметил советник генерального директора ВИАМ, научный руководитель лаборатории “Полифункциональные химические материалы” ТГУ академик РАН Вячеслав Бузник. — Таким природным материалом является лед. Само по себе строительство из него не ново, однако при многих плюсах у льда есть явный минус — высокая хрупкость. Мы решили попробовать решить эту проблему за счет армирующих компонентов».

Для начала ученые опробовали ткань из волокнистых нитей, пропитанную эпоксидной смолой. Этот композиционный материал служит для повышения прочности крыльев самолетов. Затем исследователи протестировали еще около 600 различных образцов (нити, сетки и т. д.) и подобрали оптимальные составы для армирования льда. К настоящему времени отработана технология закладки элементов и температурный режим намораживания слоев, которые позволяют получать материал с хорошей пластичностью. Образцы можно согнуть под углом до 120 градусов, при этом армированный лед выдерживает нагрузку в шесть раз большую, чем обычный. Сейчас идет работа над изготовлением и исследованием образцов большей площади, поскольку функциональные характеристики при этом могут меняться.

«Оптимальные размеры блоков еще не определены. Следующий шаг — отработка технологии создания композитов на основе льда размером от метра и более. Пока работали с образцами меньших размеров. С помощью МРТ изучали их структуру, особенности изменения фазового состава», — рассказали “Стимулу” в пресс-службе ТГУ.

Область применения этого материала довольно широкая — от строительства причалов для разгрузки и взлетно-посадочных полос до площадок в море, которые необходимы при освоении шельфовых месторождений. Более того, можно возводить и ледовые острова для установки на них разведочных буровых. «Думаю, что это дело не такого уж далекого будущего, — говорит Вячеслав Бузник. — Что касается материалов для изготовления — арматуру придется завозить, а воду можно брать из пресных источников, например из рек в районе Сабетты, поскольку с морской водой работать архисложно».