Сейчас сложно представить, сколько привычных вещей, которыми мы ежедневно пользуемся в быту, появились благодаря  фундаментальным научным открытиям  русских ученых. Развитие нефтехимической промышленности, достижения стекольной индустрии, инновации оконного рынка начала 21 века – все это очень часто напрямую связано с результатами многолетних исследований в университетских и академических лабораториях России. О роли науки в развитии высокотехнологичных производств во всем мире рассказывает портал ОКНА МЕДИА. 

фото: День российской науки неразрывно связан с именем М. В. Ломоносова, посвятившего большую часть исследованиям свойств стекла

Город ученых в России

8 февраля как день празднования торжества научного знания выбран неслучайно. В 1724 году именно в этот день указом Петра I была учреждена Академия наук. С тех пор это гордое название в виду множества исторических перипетий претерпевало множество трансформаций. Но само учреждение, несмотря на все реорганизации внутри него, продолжало существовать – при любой власти, любой экономической ситуации и любом политическом строе.

Ныне количество сотрудников Академии, рассредоточенной в многочисленных филиалах на территории страны, составляет население небольшого города – 50 000 человек. А ведь помимо непосредственных академических работников, сфера науки полнится вузовскими, институтскими и университетскими кадрами.

Несмотря на все сложности внешней российской жизни, ученые продолжают свои научные изыскания в самых разных отраслях – химии, физике, математике, экономике, биологии, истории - и нередко, своими открытиями, провоцируют серьезные технологические прорывы не только в России, но и во всем мире, влияя, таким образом, на общемировой технологический прогресс.

Открытия российских ученых

фото: одно из важнейших открытий - Земля обладает возможностями постоянного возобновления запасов нефти

За последние 20 лет одним из важнейших открытий российских ученых стало открытие в химической отрасли. Ученые российского университета им. Губкина доказали, что в противоположность утверждениям экологов, наша планета обладает неограниченными возможностями возобновления и пополнения мировых запасов нефти и газа. В верхних слоях мантии Земли происходит постоянный небиологический процесс - синтез сложного углеводорода. Это значит, что жители планеты обеспечены энергией в бесконечной перспективе. Для химической отрасли это также означает неограниченные возможности в производстве полимеров и других производных от ископаемых. Несомненно, что в длительной перспективе это повлияет на выбор сырья и материалов для производства продукции в оконной отрасли.

Еще одно открытие сделано в области энергетики. Нижегородский институт прикладной физики в 2006 году запустил установку PEARL, которая дала излучение в сотни раз превышающее мощность всех электростанций Земли вместе взятых. О том, как повлияет это открытие на промышленность и наш быт пока можно только гадать. Однако, примем во внимание, что, скажем, в оконной сфере проблема энергосбережения определяет все ведущие тренды на протяжении последних десятилетий.

С попытками экономить энергию связаны главные западные научные разработки: такие, как энергогенерирующие пленочные покрытия SolarWindow (США), вакуумные стеклопакеты китайских разработчиков и фотовольтаические фасады из Европы– ответы на запросы экономики развитых стран по энергосбережению. К сожалению, по давней устойчивой «традиции», многие открытия, сделанные в лабораториях России, находят развитие и практическое применение уже вне пределов нашей родины и возвращаются к нам уже в виде иностранных ноу-хау.

Научные инновации и повседневность 

фото: энергосберегающие пленочные покрытия изменят культуру потребления энергии в быту

Важно понимать, что многие фундаментальные открытия, которые кажутся далекими от практической сферы, как раз и определяют многие вещи, которыми мы начинаем впоследствии широко пользоваться в быту. Например, опыты, которые проводил русский ученый Петр Капица с гелием, привели к открытиям, кардинально изменившим лицо сталелитейной промышленности в СССР и во всем мире. Также это открытие повлияло и на развитие стекольного производства.

Случайные эксперименты с графеном в Корнельском университете в 2013 году привели к появлению сверхтонкого стекла толщиной всего 2 атома. Сейчас этот материал становится производным для микро-деталей в электронике. В свое время Нобелевская премия за работы по графену была вручена русскому ученому К. С. Новоселову (2010 г.). В 2016 году в рамках специализированной выставки glasstecпрошла первая конференция для специалистов «Function meets Glass», посвященную высокоточным технологиям производства сверхтонкого стекла.

Наука о стекле в России 

фото: сапфировое стекло из России сегодня широко используется в инновационной электронике

Неоценимый вклад в развитие российской науки, и особенно – химии, физики, оптики, стекольного дела – внес основатель Московского университета Михаил Васильевич Ломоносов. Оконная отрасль многим обязана именно этому ученому, который живо интересовался свойствами стекла всю свою жизнь. Он первым в России проводил множество опытов по получению самых разнообразных вариаций окрашенного стекла с помощью добавления олова, свинца и других элементов.

В 1752-53 годах стараниями великого русского естествоиспытателя было получено разрешение на строительство Усть-Рудицкого стекольного завода, который стал плацдармом для научных инноваций и экспериментов  в России того времени. Ломоносов интересовался также и производством непрозрачного стекла – смальты. Эстетическая роль стекла изучалась и испытывалась мастером очень глубоко. С помощью четырех тысяч кубиков разноцветного мозаичного стекла он создает, по собственным эскизам, портрет Петра I. Следующим масштабным произведением Ломоносова стало мозаичное полотно площадью 42 квадратных метра – «Полтавская баталия».

Также ученый изобрел прибор по измерению вязкости материалов, занимался Ломоносов и изготовлением оптики для астрономических нужд. Таким образом, почти в каждой сфере мы обязаны этому великому ученому.

Инновации сегодня 

фото: смарт-стекло сегодня становится все более распространенным материалом  в дизайне и архитектуре

Сегодня ведущие мировые производители стекла вносят огромный вклад в развитие отрасли, постоянно инвестируя огромные средства в инновации. Благодаря этой работе появляется много новых продуктов, основанных на самых передовых научных открытиях.  В рамках стекольной индустрии идут разработки в производстве сапфирового стекла, которое активно  потребляется самыми известными брендами в мире электроники и коммуникаций.

фото: тандем светодиодов и электориники позволяет создавать "говорящие" объекты в архитектуре; фасад отеля  в Сан-Паулу

Также интенсивно развивается  производство светодиодов, которые все больше используются  в промышленности, архитектуре и дизайне. В содружестве с электроникой светодиоды  позволяют создавать многофункциональные фасады – объекты так называемой кибертектуры, активно взаимодействующие с человеком и реагирующие на уровень естественной освещенности, шума и загрязненности окружающей среды и даже генерирующие энергию. 

Безусловным прорывом последних лет стало все большее использование смарт-стекол, которые модифицируются при смене температурного режима и других установленных программой факторов.

Сегодня сложно сказать, где может возникнуть новое открытие – в лаборатории или, наоборот, случайно, в заводском цехе при попытке оптимизации какого-то процесса. Вступление в силу Индустрии 4.0, когда производство полностью автоматизируется, выводит нас на совершенно новый уровень осмысления и понимания процессов. Некоторые передовые компании уже заявляют о своей готовности работать на новой ступени – в Индустрии 4.1.

фото: 3D-прототипирование открывает новые возможности производства

В связи с ускорением темпов технологического прогресса многие вещи перестают быть фантастическими: как, например, стремительное развитие 3D-прототипирования и печати, которое в ближайшие 20 лет может привести к кардинальному изменению всей структуры оконного рынка.

Промышленность стремится к минимизации издержек, пространств, успешное развитие требует большей гибкости и мобильности, при этом возрастают требования к соблюдению экологических стандартов и энергосбережению, а также новым уровням мышления в планировании и управлении ресурсами. Кризис и экономические потрясения заставляют быть более изобретательными в поиске новых путей развития. Все эти факторы  открывают новые горизонты для дальнейшей работы научной мысли и внедрения ее результатов в самые разные сферы производства и промышленности.

В День российской науки хочется пожелать не снижать планку великих достижений прошлого, вдохновляться ими, смело совершать новые открытия  и успешно внедрять их в повседневность!
Портал ОКНА МЕДИА рекомендует прочитать:
Металлическое стекло в открытом Космосе

Сапфировое стекло – новый технологический прорыв в стекольной индустрии

Светодиодный фасад разговаривает с Сан-Паулу

Инновации в химической промышленности – важный шаг в развитии отрасли