Петербургские ученые разработали ткань, генерирующую электроэнергию
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) разработали ткань, которая при нагревании генерирует электрическую энергию. Данная разработка может применяться для теплоизоляции корпуса ракет, а в перспективе для работы носимых электронных устройств.
В состав такой ткани входят фоточувствительные нити из модифицированного углеродного волокна (МУВ), которые представляют собой химически чистое вещество, состоящее из тонких углеродных нитей диаметром от 6 до 10 мкм. Они обладают высокой стойкостью к атмосферному воздействию и химическим реагентам, имеют высокий модуль упругости и малую плотность, в вакууме выдерживают температуру до 4000 К не разлагаясь. Кроме того, имеют очень малый коэффициент теплового линейного расширения, что делает их незаменимыми в областях электроники и материаловедения.
«Метод получения такого МУВ разработан на кафедре физики СПбГУПТД и заключался в помещении углеродного волокна (УВ) в сильное электрическое поле. Углеродная ткань, содержащая МУВ, может применяться для теплоизоляции корпуса ракет и одновременно служить источником электроэнергии в открытом космосе за счет нагрева от солнца.
Модифицированное углеродное волокно обладает свойством генерировать электрический ток под воздействием падающего на него излучения электромагнитных волн. Созданная, таким образом, нить из УВ является источником фотоэдс – фотоэлектродвижущей силы. Такие нити вплетаются в любой вид ткани, превращая при падении на него излучения в источник электрической энергии», - пояснил заведующий кафедрой физики СПбГУПТД, один из авторов разработки Константин Иванов.
В отличие от зарубежных аналогов, которые способны преобразовывать в электричество только электромагнитное излучение видимого диапазона спектра, изобретенная петербургскими учеными ткань обладает наибольшей фоточувствительностью в инфракрасном диапазоне, то есть реагирует на тепло. Это дает возможность расширить область ее применения, позволяя, например, использовать энергию тепла тела человека. В перспективе, по мнению ученых, это позволит получать мощности, необходимые для работы носимых электронных устройств.
Вице-губернатор Владимир Княгинин отметил важный вклад Университета промышленных технологий и дизайна в раскрытие инновационного потенциала нашего города и страны. Вуз является участником основного трека федеральной флагманской программы «Приоритет-2030», реализует стратегические проекты, способствующие достижению поставленных Президентом России целей технологического лидерства.
В рамках сетевого взаимодействия СПбГУПТД возглавляет консорциум «Цифровой промышленный дизайн, композиционные материалы, «умная» одежда и ткани». Он нацелен на создание конкурентоспособной технологичной продукции и инновационных услуг, основанных на отечественных результатах интеллектуальной деятельности, обладающих экспортным потенциалом.
«Наука и новые технологии – один из ключевых приоритетов стратегического развития Санкт-Петербурга. Мы крайне заинтересованы в раскрытии исследовательского потенциала наших вузов и научных организаций и практическом внедрении их перспективных разработок. Будем и дальше оказывать им в этом всяческое содействие», - подчеркнул вице-губернатор Владимир Княгинин.
Благодаря национальному проекту «Инфраструктура для жизни» в 2025 году продолжаются ремонт (в том числе капитальный) и реконструкция региональных и межмуниципальных дорог, входящих в опорную сеть.
«Опорная сеть как ключевой транспортный каркас нашей страны охватывает порядка 82 млн населения. К 2030 году стоит задача обеспечить в зоне опорной сети нахождение порядка 120 млн человек. К тому времени доля автомобильных дорог опорной сети в нормативе должна вырасти до 85 %. Эти трассы связывают не только столицы регионов с муниципальными районами, но и ведут к крупным городам, промышленным центрам, к границам соседних государств. Именно по ним движется основной грузо- и пассажиропоток. Хорошее состояние таких дорог способствует и повышению качества жизни граждан за счет сокращения времени в пути и комфорта поездок. В этом году по федеральному проекту "Региональная и местная дорожная сеть" нацпроекта "Инфраструктура для жизни" приведем в нормативное состояние 3,2 тыс. км дорог опорной сети», — сообщил заместитель Председателя Правительства РФ Марат Хуснуллин.
Напомним, в 2023 году в российском законодательстве впервые было закреплено понятие «опорная сеть автомобильных дорог». Соответствующий закон подписал Президент Российской Федерации Владимир Путин.
«Сегодня общая протяженность опорной сети автомобильных дорог составляет 140,8 тыс. км. Из этого количества 74,3 тыс. км — дороги регионального или межмуниципального значения и 66,5 тыс. км — федерального. Благодаря взаимодействию федерального центра и региональных проектных команд по итогам 2024 года доля дорог опорной сети в нормативе составила 73,18 %», — подчеркнул Министр транспорта РФ Роман Старовойт.
Реализации поставленных перед дорожниками задач будет способствовать положительный опыт прошлых лет.
«В 2024 году по федеральному проекту «Региональная и местная дорожная сеть» нацпроекта "Безопасные качественные дороги" было обновлено свыше 3,5 тыс. км опорной сети. Эта работа сегодня активно продолжается в регионах благодаря нацпроект "Инфраструктура для жизни"», — отметил заместитель руководителя Федерального дорожного агентства Игорь Костюченко.
Так, в Рязанской области продолжается капитальный ремонт участка региональной трассы Тамбов – Шацк, которая связывает субъект с соседней Тамбовской областью. Протяженность объекта — 15,8 км. В прошлом году по нацпроекту «Безопасные качественные дороги» отремонтировали 8 км, в этом сезоне планируют завершить работы на оставшихся 8,5 км.
Продолжить обновление автомобильной дороги Тамбов – Шацк в Рязанской области планируют и в следующем сезоне: уже заключен двухлетний контракт, который позволит привести в нормативное состояние еще 12 км трассы в направлении Шацка.
Эту же дорогу обновляют и на территории Тамбовской области. В 2025 году по национальному проекту отремонтируют 20,1 км дорожного полотна. В частности, в районе сел Серповое и Хлыстово заменят асфальтобетонное покрытие, а вблизи села Алгасово на протяжении 2 км дорожники проведут устройство основания, уложат нижний и верхний слои дорожной одежды.
Ранее, в 2024 году, по нацпроекту «Безопасные качественные дороги» в регионе уже обновили участок протяженностью 17,3 км.
В Новосибирской области в этом сезоне обновят 50 км трассы Новосибирск – Кочки – Павлодар. Она обеспечивает быстрое сообщение с областным центром для жителей пяти районов и более сотни населенных пунктов, а также является транспортным коридором в Республику Казахстан.
Работы развернуты сразу в пяти районах региона. Самые масштабные — в Новосибирском. Здесь началась реконструкция участка возле поселков Красный Восток и 8 Марта протяженностью 3,2 км. Дорогу расширят до четырех полос, построят семь примыкающих участков, обустроят четыре остановки и два надземных пешеходных перехода. Полностью завершить реконструкцию планируется в октябре 2028 года.
В Ордынском районе Новосибирской области отремонтируют 15 км — это участки около Вагайцево и Рогалево и 3,4 км — в рабочем поселке Ордынское. В Кочковском районе в нормативное состояние приведут 18 км, в Краснозерском — работы уже идут у сел Нижнечеремошное и Веселовское. В Карасукском районе ремонтируют 6,4 км возле Белого и Чернокурьи. Обновление трассы на территории этих четырех районов завершат до конца текущего года.
В Астраханской области после ремонта уже введен в эксплуатацию 12-километровый участок трассы Астрахань – Красный Яр – граница с Республикой Казахстан.
Трасса играет важную роль в экономическом и социальном развитии региона, так как она обеспечивает транспортную связь с соседним государством — Республикой Казахстан.
В процессе комплексного ремонта специалисты выполнили фрезерование изношенного покрытия, устроили выравнивающий слой, после чего закрепили верхний слой с модифицированной добавкой второго типоразмера толщиной 6 см. Этот метод укладки обеспечивает долговечность и надежность дорожного покрытия.
Разметка на объекте была выполнена с использованием холодного пластика. Такую технологию в Астраханской области применили впервые. Материал отличается высокой износостойкостью, а также позволяет обеспечить долговечность разметки и ее сохранность в различных погодных условиях.
В завершение работ на участке установили барьерное ограждение, сигнальные столбики, остановочные павильоны и дорожные знаки.