Ученые научно-исследовательского института физической и органической химии Южного федерального университета разработали материалы для защиты железнодорожной техники от обледенения




Анатолий ПОНОМАРЕНКО считает, что для снижения показателя трения лучше всего использовать фторопласт или тефлон, свойства которых многими из нас изучены при использовании тефлоновой посуды.

Наверняка вы замечали, что поверхность, смазанную маслом, вода «не берет», она остается сухой и скользкой. Но лучше масла проявляет «скользящее» свойство фторопласт. На волне популярности природных и полимерных веществ с небольшим коэффициентом трения и низким показателем водопоглощения исследователи НИИ ФОХ ЮФУ задумались над созданием антиобледенительных материалов.

– Мы уже тридцать лет занимаемся проблемами трения и сопутствующими ему маслами и смазками, – говорит Анатолий Пономаренко, заместитель директора НИИ ФОХ ЮФУ по инновационной деятельности и прикладным исследованиям. – Поэтому создать новые сам бог велел.

Ученый считает, что для снижения показателя трения лучше всего использовать фторопласт или тефлон, свойства которых многими из нас изучены при использовании тефлоновой посуды. Поверхность такой посуды настолько скользкая, что вода по ней стекает, не оставляя следов. Применение таких материалов на стальных или металлических поверхностях способствует снижению угла смачивания при трении.

– При больших скоростях трение не так, скажем, ощутимо, если в качестве смазки используется масло. При применении химических веществ или полимеров трение, напротив, ускоряется. Эти исследования помогли нам разработать материалы, которым вода нипочем. Она на них не замерзает – скатывается.

Такие свойства специалисты называют «эффект лотоса». Состав масла, содержащегося в цветке, структура растения так хитро устроены, что вода на нем никогда не скапливается – стекает, как ртуть.


А что на практике?

Ускорить работу над созданием новых материалов помог специалистам тендер, который они выиграли у Федеральной пассажирской компании, «дочки» РЖД. В итоге к нужному сроку успели не только разработать материалы, защищающие от обледенения железнодорожную технику, но и провести серию испытаний.

Антиобледенительные материалы наносились в виде расплава при температуре 70–80 градусов на поверхность вагонов краскопультом (его специалисты НИИ ФОХ разработали и собрали сами). Также все материалы были испытаны в лабораторных условиях, а смазочные материалы и полимерные покрытия испытаны на подвагонном оборудовании пассажирских поездов в Северо-Кавказском, Северо-Западном и Северном филиалах ФПК. Результат: нигде не было замерзания тормозной системы.

– Нестрашно, когда во время ливня в тормозную систему поезда попадает вода, – поясняет Анатолий Григорьевич. – Самое опасное для нее – ледяной дождь. Лед образуется на поверхности тормозов, и система перестает работать. Вредны для нее резкие перепады: мороз – тепло и наоборот. Особенно при неустойчивой погоде не только в нашем, но и многих других регионах России.


Младший научный сотрудник Александр БИЧЕРОВ проводит стендовые испытания намашине трения.


И от сосулек тоже...

Материалы, разработанные специалистами НИИ ФОХ для защиты от обледенения металлических поверхностей, нескольких видов: на основе пропиленгликоля, смазочные материалы, полимерные, лакокрасочные покрытия, тонкие супергидрофобные пленки. Такие пленки легко наносятся на изделия и проявляют «эффект лотоса».

– Можно вашу разработку применить зимой против образования сосулек? – спрашиваю ученого.

– Вполне. Но тут нужно, опять же, либо роботов задействовать, либо высотников, промышленных альпинистов. Неподготовленному человеку покрывать крышу антиобледенительными материалами рискованно. Наши материалы попали в паспорт инновационных разработок Ростова. И в плане борьбы не только с сосульками могут быть интересны службам ЖКХ других городов и организаций.

– Защитить самолеты ото льда ваши материалы могут?

– Есть варианты разработок, которые при необходимости мы можем приспособить под нужды авиации. Тут вопрос финансирования. Будет он решен – сделаем покрытия и для летательных аппаратов, и для беспилотников. Эти вопросы прорабатываются. Важно, что к ним есть интерес.

– В мире есть аналоги вашим материалам?

– Аналогов разработанных нами материалов в мире нет. За границей, чтобы не было того же обледенения на крышах, к примеру, устанавливают тепловые элементы. Но все время греть крышу, сами понимаете, неэкономично. Мы же придумали покрытия, смазки, которые вообще не промерзают.

Разработкой ученых НИИ ФОХ заинтересовались нефтяники. Хотят защитить зимой резервуары с нефтью и бензином ото льда и снега.