Разработаны новые материалы для солнечных батарей и 3D-печати

В Пермском Политехе запатентовали первый в мире самонастраивающийся экскаваторный ковш

При копании грунта ковш должен врезаться в землю под углом в 30-35 град., однако существующие системы не могут точно поддерживать это положение из-за погрешностей гидравлики и датчиков.

Разработка объединила электропривод и систему радиопозиционирования, которая вычисляет точное положение ковша в пространстве и угол наклона. Если угол отклоняется от оптимального, блок управления подает команду на электродвигатели, которые автоматически поворачивают вал с зубьями, мгновенно меняя угол.

Ковш легко устанавливается на любой экскаватор, а также работает на любом грунте - от мягкого чернозема до скальных пород.

В результате снижается сопротивление грунта, уменьшается нагрузка на двигатель и гидравлику машины, сокращается расход топлива и продлевается срок службы техники.

Создана смесь для строительной 3D-печати при отрицательных температурах

В научно-образовательном центре «Аддитивные технологии Сибири» Томского государственного архитектурно-строительного университета разработали цементную смесь для строительной 3D-печати, которая полностью адаптирована под климатические условия и сырьевую базу сибирского региона.

Ключевая особенность - использование местных сырьевых ресурсов и техногенных продуктов.

Благодаря технологии снижаются логистические расходы и себестоимости конструкций, а также решается важная экологическая задача по утилизации отходов производства.

Состав легко адаптируется под конкретные архитектурные и производственные задачи с минимальной доработкой рецептуры.

Для набора прочности, достаточной для замораживания конструкций без ущерба дальнейшему набору прочности, применяются: накрытие колпаком из полиэтиленовой пленки, устройство системы тонких греющих проводников, введение в смесь добавок, ускоряющих набор прочности, комплексные мероприятия.

Начальная достаточная прочность - 35% от марочной - достигается в течение 14-24 ч. с момента окончания 3D-печати. 100%-ный набор прочности без потери эстетических свойств и трещиностойкости возможен через 44 ч.

Разработаны новые полимерные материалы для солнечных батарей будущего

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно с коллегами из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии (ФИЦ ПХФ и МХ) РАН и Сколтеха разработали 4 новых полимерных материала для перовскитных солнечных батарей. Устройства на их основе после 1800 часов непрерывной работы сохраняют до 99% эффективности, в то время как стандартные материалы за то же время теряют больше половины мощности.

В качестве «скелета» молекулы исследователи выбрали трифениламин - на его основе уже создано несколько коммерчески успешных соединений, однако такие материалы часто имеют слабые зарядово-транспортные свойства и не идеально «стыкуются» по энергетическим уровням с перовскитоподобными слоями. Поэтому ученые улучшали именно эти характеристики.

Было разработано 4 новых органических полупроводника. Батареи на их основе показывают до 17,8% эффективности преобразования солнечного света относительно примерно 17% у PTAA. Это распространенный эталонный материал для дырочно-транспортных слоев в перовскитных батареях. Важнее то, что такие элементы дольше сохраняют стабильность своих характеристик. В одинаковых условиях испытаний батареи с классическим PTAA теряют почти половину начальной мощности, тогда как устройства с нашими новыми тиофен и карбазолсодержащими полимерами сохраняют около 90% от изначального уровня. Иначе говоря, грамотный выбор органического слоя вокруг перовскита работает как «подушка безопасности»: он не только добавляет проценты к эффективности, но и заметно продлевает жизнь будущим гибким панелям.

Представлена система по ускорению программирования сварочных роботов

Специалисты Центра развития промышленной робототехники Университета Иннополис создали программное обеспечение, позволяющее ускорить в 3-5 раз программирование роботов-сварщиков.

ПО предназначено для роботизации процессов в условиях ограниченного рабочего пространства, сложной геометрии изделий и труднодоступных зон сварки. С его помощью оператор или конструктор может отсканировать необходимую для сварки деталь, после чего система сама совместит полученное изображение с 3D-моделью и автоматически откалибрует местоположение детали. Оператор также может выбрать настройку сварочных швов, а программа автономно построит траекторию сварки, проверит ее в виртуальной среде и запустит имитацию процесса. Готовое решение, предусматривающее необходимые алгоритмы, загружается в контроллер - «мозг» робота-сварщика.

Сканирование и совмещение с 3D-моделью экономит до 2-3 часов на переналадку. Эти функции делают продукт особенно выгодным для малосерийных и среднесерийных производств с применением автоматизированной сварки, а также позволяют компаниям-интеграторам ускорять переналадку и внедрение роботизированных сварочных ячеек для их заказчиков.

Система совместима с любым промышленным роботом, оснащенным комплектом средств разработки для внешнего управления.

В Новосибирске роботы обследуют тепломагистрали

Сибирская генерирующая компания с помощью роботизированных комплексов обследует 31 км тепломагистралей города.

Трубы диагностируют изнутри телеуправляемые комплексы с модулями визуально-измерительного и магнитного контроля.

Роботы оснащены модулями визуально-измерительного и магнитного контроля, выявляют коррозию как внутри трубы, так и снаружи,
проверяют целостность швов. Роботы обладают маневренностью с обзором на 360 градусов, способны проходить до 500 м. Информация о потенциальных дефектах выводится на монитор.

Цифровой анализ позволяет принять решение о ремонте, вычислить остаточный ресурс трубы. На данный момент это самый точный метод обследования, позволяющий обнаружить слабые места даже на тех участках теплосетей, которые выдержали проверку на плотность и прочность

Российский дрон сможет обследовать здания изнутри

Компания «Геоскан» разработала беспилотник для обследования промышленных помещений.

Дрон «Геоскан Пульсар» собирает фото, видео и трехмерные данные, передает данные для анализа состояния объекта и построения его «цифрового двойника». Дрон оснащен системой навигации, которой не нужны спутники, а также системой обхода препятствий и выполняет бортовую обработку данных при помощи ИИ.

Благодаря модульной конструкции на дрон можно установить дополнительное оборудование.

Запатентован способ неразрушающего контроля металлических изделий

В Сибирском государственном университете путей сообщения нашли способ, как улучшить диагностику рельсов. Когда трещин несколько и они расположены рядом, сигналы накладываются друг на друга, что затрудняет измерение глубины дефектов.

В основе технологии - метод вихретокового контроля, который позволяет обнаруживать трещины путем сканирования поверхности металла и детектирования изменений электромагнитного поля. Настройка оборудования происходит на эталонных образцах с реальными трещинами. Записывая максимумы сигналов во время сканирования реальной детали и зная ширину зоны, в которой датчик регистрирует трещину, можно определить расстояние между дефектами и рассчитать их глубину по специальной калибровочной шкале.

Таким образом можно проводить диагностику рельсов, трубопроводов, деталей машин и других металлических конструкций.

Запатентована технология строительства тоннелей без перекрытия дорог

Специалисты «Северстали», холдинга «Автобан» и компании «Сириус» запатентовали технологию строительства тоннелей под дорогами без перекрытия на них движения.

Особенность технологии в ведении строительства или реконструкции автомобильных и железнодорожных тоннелей мелкого заложения под действующими транспортными магистралями без создания пробок и длительных перекрытий.

Новая конструкция тоннеля с экраном из сварных восьмигранных труб и спецсоединений, которая обеспечивает высокую жесткость. Технология значительно снижает осадки и деформацию в насыпи и под дорогой по сравнению с круглыми трубами, сокращает сроки строительства на 10% и экономит до 15% строительных материалов.

Дроны смогут контролировать российские стройплощадки

Разработчик беспилотных решений Wheelies представил концепцию применения дронов для строительного контроля и управления проектами.

В ходе традиционного контроля стройплощадок остаются незамеченными небольшие отклонения, которые впоследствии накапливаются и выявляются уже после того, как начинают влиять на сроки и бюджет проекта.

Непрерывный мониторинг при помощи дронов, которые совершают регулярные полеты по заданным маршрутам, позволит собирать визуальные и пространственные данные, сопоставлять их с цифровыми моделями, графиками строительства и проектной документацией, формировать аналитику для инженерных и управленческих команд.

Решение можно применять для мониторинга земляных работ, контроля объемов материалов, инспекции фасадов и кровель, отслеживания прогресса строительства, проверки инженерных коммуникаций, соблюдения техники безопасности.

Создана российская ИИ-платформа для ИЖС

ИИ-экосистема «Пазл Дом» для сквозного управления финансированием и строительством частных домов разработана в Университете ИТМО. «Пазл Дом» решает проблемы 90%-ной реализации проектов без стандартизированных решений, автоматизации процессов и строительного контроля, затянутых сроков согласования финансирования, повышенных рисков.

Все это происходит с помощью цифровизации всего жизненного цикла строительства. Платформа объединяет заказчиков, подрядчиков и банки в едином цифровом контуре.

ИИ-ассистент автоматически составляет сметы и цифровые сценарии строительства каждого объекта, формирует заявки на ипотеку, анализирует риски, заполняет необходимые документы.

Решение сокращает сроки выдачи ипотеки с 2-3 недель до 22 часов, одобрения проектного финансирования подрядчика - с 3 месяцев до 16 часов.

Российский ИИ способен повысить эффективность очистки воды

В Московском авиационном институте (МАИ) представили программно-аппаратный комплекс для интеллектуальной очистки воды на заводах, сельхозпредприятиях и городских водоканалах.

Комплекс позволяет создать «цифрового двойника» очистных сооружений на этапе их проектирования. Это позволяет без дорогостоящих и длительных натурных испытаний подобрать оптимальную конфигурацию оборудования. В результате затраты сокращаются на 30-40%, и есть возможность наладить автоматическое управление очистными сооружениями в реальном времени при помощи датчиков для мониторинга воды, а также алгоритмов, регулирующих работу насосов, аэраторов и другого оборудования.

Решение поможет оптимизировать энергопотребление очистных сооружений, повысив их эффективность на 25-30%.

В Москве запущен цифровой сервис для контроля шума и пыли на стройплощадках

Новый сервис, разработанный в рамках проекта «МТС Экология», позволяет автоматизировать экологический мониторинг и передавать данные напрямую в городские информационные системы.

Датчики устанавливаются по периметру стройплощадки и в контрольных точках. Ключевое преимущество системы - отсутствие необходимости в прокладке проводных коммуникаций. Собранные данные автоматически передаются в личный кабинет пользователя и городские системы.

Застройщики могут отслеживать текущие показатели, изучать историю измерений и формировать аналитические отчеты. Система автоматических уведомлений мгновенно оповещает сотрудников, если показатели приближаются к предельно допустимым значениям или превышают их, что позволяет оперативно реагировать на нарушения.

Решение масштабируется и подходит для объектов любого размера - от точечной застройки до крупных девелоперских проектов.

На московской стройке появилась система автоматической разгрузки бетона

Девелопер «Галс» внедрил автоматизированный колокол с дистанционным управлением и встроенной вибрацией на стройке ЖК «Адмирал».

Технология позволяет бригадам ускорять темпы заливки монолита и минимизирует человеческий фактор. Встроенная вибрация очищает оборудование за минуту, предотвращая скопление остатков смеси и снижая риск брака. Внедрение автоматизации напрямую влияет на себестоимость и сроки сдачи объектов.

В мире

В Европе на 3D-принтере напечатан крупнейший жилой дом

В городе Безансон (департамент Марна, Франция) завершено строительство ViliaSprint² - крупнейшего в Европе многоквартирного жилого здания, возведенного с использованием 3D-печати. Ключевая особенность проекта - полный несущий каркас, напечатанный прямо на строительной площадке с помощью портального строительного 3D-принтера Cobod BOD2, которым управляла PERI 3D Construction.

Бетон слоями наносился автоматически, формируя стены и конструктив здания без традиционной опалубки. Материал предоставила компания Holcim: использовалась печатная смесь TectorPrint на базе низкоуглеродной технологии ECOPact с армированием синтетическими макроволокнами.

Дом высотой в 3 этажа и общей площадью 800 кв. м был создан и сдан в эксплуатацию всего за 13 месяцев. На площадке работали 3 оператора, тогда как при обычном строительстве требовалось бы 6.

Особенность проекта - свобода в формах: изогнутые фасады и округлые планировки стали реальностью именно благодаря 3D-печати, с обычной опалубкой такие решения сильно удорожили бы строительство и вряд ли были бы оправданы.

По оценкам проекта, оптимизация геометрии позволила снизить расход бетона примерно на 10%. Дополнительно уменьшились транспортные выбросы, поскольку часть работ выполнялась непосредственно на месте.

После ViliaSprint² Plurial Novilia планирует более крупный проект примерно на 40 жилых единиц с использованием сразу двух 3D-принтеров. Цель - сократить время печати в 4 раза и приблизить стоимость технологии к традиционному строительству.

Разработан беспилотный самосвал, способный двигаться боком и разворачиваться на месте

Компания Shuanglin Group совместно с учеными из Университета Цинхуа разработали беспилотный карьерный самосвал Shuanglin K7 для работы в узких карьерах и на сложных наклонных участках, где обычные самосвалы испытывают трудности при маневрировании.

Самосвал использует технологию распределенного электрического управления колесами, способен двигаться вбок и совершать разворот, почти не трогаясь с места, и обладает возможностью сохранять работоспособность в случае частичного выхода из строя одного или нескольких колес.

Самосвал оснащен системами быстрой замены батареи и рекуперативного торможения с возвратом в аккумуляторы до 85% кинетической энергий, способен работать круглосуточно и автономно. Максимальная скорость машины - 29 км/ч, максимальная грузоподъемность - 158 тонн.

Иоланта Вольф

Фото: https://www.ferra.ru, https://1svarochnii.ru, https://specavia.pro , https://mungfali.com

Этот материал опубликован в июньском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать по ссылке: