Умные композиты
Одним из ключевых направлений является создание композитов с «интеллектуальными» свойствами. Это означает разработку материалов, способных реагировать на внешние воздействия, адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды и даже самовосстанавливаться при повреждениях. Такие материалы открывают новые горизонты в авиации, автомобилестроении, строительстве и других отраслях, где требуется максимальная надежность и долговечность конструкций.
Другой важный тренд — это автоматизация производственных процессов. Технологии роботизированной выкладки волокна и автоматической пропитки позволяют значительно ускорить производство композитных изделий, снизить затраты и повысить качество. Автоматизация также позволяет создавать сложные геометрические формы, которые ранее были невозможны или требовали значительных трудозатрат.
Разработка биокомпозитов — еще одна перспективная область, которая привлекает все больше внимания. Использование возобновляемых природных материалов в качестве армирующих волокон и связующих позволяет создавать экологически чистые и биоразлагаемые композиты, которые могут заменить традиционные материалы в различных областях применения, от упаковки до строительства. Это направление отвечает на растущие требования к устойчивости и экологической безопасности продукции.
Новая эра старой отрасли
Композитная индустрия стоит на пороге новой эры, когда материалы будут не просто прочными и легкими, но и умными, адаптивными и экологичными. Прорывные технологии, внедряемые сегодня, закладывают основу для создания революционных конструкций и изделий будущего, которые будут определять облик различных отраслей промышленности и нашей жизни в целом.
Я бы выделил три основных тренда, которые определят состояние отрасли через 5−10 лет. Во-первых, это цифра и искусственный интеллект. На сегодня мы зачастую разрабатываем материалы и конечные изделия практическим путем. Это затратно по времени и по деньгам. Моделирование современных материалов с заданными характеристиками под заданные параметры конечного изделия в цифре все сокращает, ускоряет и удешевляет.
Второе — долговечность. Композиты могут работать сто лет и более. И это, с другой стороны, проблема экологическая. Сегодня в мире существует громадная пустыня со складированными и использованными, например, ветролопастями, и они не будут гнить, не будут утилизироваться сами. Поэтому важная технология — это технология рециклинга, вторичной переработки отслуживших композитных изделий. И третье направление — это современные технологии по обработке, переработке композитов, в частности, современной технологией термопластов, на быстрое и дешевое производство порогов. В частности, мы реализуем очень интересный проект, так называемый ЭКО-УВ, в рамках которого планируется резко сократить производственный процесс, тем самым снизить существенно выбросы и стоимость конечного углеродного волокна. В мире есть такой бенчмарк, что когда углеродное волокно будет стоить дешевле 10 евро за килограмм, рынок просто многократно вырастет.
Композитная революция уже перешла из лабораторий в реальный сектор экономики, и это лишь начало. Все идет к тому, что уже через 5−10 лет мы будем жить в мире, где материалы сами «чувствуют» нагрузку, «залечивают» повреждения и возвращаются в производственный цикл после утилизации.