В настоящее время одним из ведущих направлений в области научно-исследовательских изысканий являются нанотехнологии. Многие проекты находятся под пристальным вниманием государства и получают финансовую поддержку напрямую из федерального бюджета. Для применения нанотехнологий на практике возникает необходимость в высококвалифицированных специалистах.
Их подготовкой занимаются ведущие вузы. Учитывая междисциплинарный характер нанонаправления, а также динамику развития, как у нас, так и за рубежом образовательный процесс претерпевает ряд изменений. Инновационные подходы требуют разработки новых методик и учебных программ, принятия новых образовательных стандартов. При некоторых высших учебных заведениях дополнительно создаются инновационные научно-образовательные центры, занимающиеся переподготовкой и повышением квалификации кадров нового поколения.
В России, в ближайшем будущем, предполагается создание открытой сети дистанционного образования, формирование единой материально-технической базы. Данные мероприятия позволят специалистам оперативно обмениваться теоретическим, экспериментальным и внедренческим опытом в области нанотехнологий. Модернизация технологических линий способствует переходу на более высокий уровень производства оборудования, материалов, дорожных машин. Использование нанотехнологий в строительном процессе способствует увеличению срока службы сооружений, повышает эксплуатационные характеристики конструкций. Так, современная строительная техника, при производстве которой применялись современные материалы и методы обладает повышенной производительностью, высокой сопротивляемостью к деформациям, износостойкостью узлов и соединительных элементов.
Одной из частых причин разрушения металлических деталей и конструкций, которые подвержены циклическим нагрузкам, является усталость материала. Периодическое повторение пороговой нагрузки сокращает ресурс оборудования и машин. В ходе последних научно-практических изысканий было выявлено, что при включении в сплав стали некоторого количества медных наночастиц сглаживается разнородность поверхности металла, что приводит к снижению числа точек, концентрирующих напряжение. Таким образом, продолжая работу в оптимизации структуры материалов, можно положительно влиять на безопасность металлоконструкций и рабочих деталей.
Данный аспект сегодня имеет определенную ценность, так как за последние годы увеличился объем сложных высотных сооружений (небоскребы, промышленные и спортивные комплексы, мосты и т.д.) соответственно требования надежности, как самих конструкций, так и к их соединительным элементам стали намного жестче. В сфере строительной и дорожной техники зоной особого внимания является снижение металлоемкости, и в тоже время повышение мощности машин и коэффициента полезного действия за счет их многофункциональности. Объединение нескольких функций в одной единице техники стало возможно за счет использования разнообразного сменного рабочего оборудования. Примером может служить мультифункциональное подъемное оборудование, землеройная техника. До недавнего времени создание таких машин вызывало определенные трудности, связанные в первую очередь с тем, что непохожие друг на друга рабочие органы резко отличаются в своих требованиях к приводу. Благодаря нанотехнологиям удалось во многом усовершенствовать двигатели, а также системы их очистки. Изменения коснулись и электронных компонентов и покрытий препятствующих появлению царапин и коррозии. По прогнозам промышленных аналитиков дорожные машины через лет десять будут включать в свой состав порядка семидесяти процентов деталей выполненных на основе нанотехнологий.
Статья подготовлена ПО Стройтехника совместно с кафедрой СДМ (строительные дорожные машины) Московского Автомобильно-Дорожного Института (Государственный технический университет).
