Нанотехнологии в машиностроении Германии

Что делает машиностроение конкурентоспособным? В долгосрочной перспективе отрасль может идти в ногу с конкурентами только благодаря постоянным инновациям.

Нанотехнологии открывают совершенно новые возможности - их можно использовать в самых разных машиностроительных областях, но они все ещё довольно дороги.

Нанотехнологии - новые материалы для машиностроения

Машиностроение может быть конкурентоспособным только в том случае, если оно продвигается вперёд за счёт инноваций. Машины должны быть надёжными, неприхотливыми и мощными. И они должны служить долго. Благодаря новым инструментам машины могут стать менее склонными к сбоям, более мощными и более лёгкими. Нанотехнологии открывают совершенно новые возможности.

Что такое нанотехнологии?

Нанотехнологии - это технологии малых величин, сопоставимых атомом. Нанометр - это всего лишь одна миллиардная часть метра. При этом важную роль играют свойства поверхности. Лучшее качество поверхности может быть достигнуто в машиностроении с помощью наноматериалов. Нанотехнологии приобретают все большее значение во всё большем количестве областей технологий:

• Поверхностная техника

• Химия

• Физика полупроводников

• Кластерная физика

• Отдельные направления машиностроения

Наноматериалы также играют всё более важную роль в машиностроении. Нанотехнология имеет множество моделей в природе, например, волосы нанометрового размера на ногах мух, которые позволяют насекомым ходить по потолкам и стенам. Важный пример из нанотехнологий - эффект лотоса, который также важен в машиностроении. Вода скатывается, и прилипание частиц грязи снижается. Особая стабильность - ещё одно свойство в нанодиапазоне. Примером из природы являются раковины мидий, где в извести сочетаются органические и неорганические вещества.

Применение нанотехнологий в машиностроении

Нанотехнологии пока в начале своего пути, но в машиностроении уже есть возможные различные применения:

• Защита от износа деталей двигателя

• Добавки для красок и пластмасс для поверхностного покрытия машин в качестве защитных покрытий.

• Нанопокрытие различных частей, которые могут очищаться благодаря эффекту лотоса

• Процессоры для управления машинами

Кроме того, есть и другие возможные применения в машиностроении. Нанотехнология считается технологией 21 века, но необходимы обширные исследования для ее дальнейшего развития и открытия ещё большего числа областей применения.

Нанотехнологии как защита от износа деталей двигателя

Продукты химической нанотехнологии могут обеспечить лучшую защиту от износа не только в двигателях автомобилей, но и в машиностроении. Плёнка, которая плотно прилегает к деталям, имеет очень низкий коэффициент трения. Химическая связь покрытия с металлической поверхностью обеспечивает длительный эффект. За счёт снижения трения также уменьшается износ, что продлевает срок службы двигателя.

Улучшение эксплуатационных свойств с помощью нанотехнологий

В машиностроении нанотехнологии обеспечивают множество ключевых свойств материалов, необходимых для увеличения срока службы и надёжности машин. Поверхностные покрытия могут усиливать устойчивость к царапинам и истиранию, а также свойства скольжения, они обеспечивает более высокий уровень защиты от коррозии. Использование нанотехнических материалов позволяет снизить износ более чем на 90 процентов. Возможны прозрачные покрытия металлов, покрытия не видно. Нанотехнологии также можно использовать для изоляции и противопожарной защиты.

Преимущества нанотехнологий в машиностроении

Нанотехнология дает много преимуществ в машиностроении:

1. Лучшее качество поверхности

2. Меньше износа

3. Более высокая эффективность и меньшее потребление энергии

4. Более длительный срок службы

5. Более лёгкая конструкция

6. Меньшая подверженность сбоям

7. Меньший расход смазочных материалов и других вспомогательных материалов

Нанотехнологии постоянно развиваются и открываются новые возможности применения. Компании машиностроительной отрасли могут открывать новые рынки сбыта, применяя новую технологию в своих машинах.

Финансирование со стороны федерального правительства Германии

Федеральное правительство Германии уже много лет продвигает исследования в области нанотехнологий. В частности, малые и средние компании, предлагающие нанопродукты, получают поддержку, чтобы обеспечить конкурентоспособность Германии как технологического региона. Успех уже виден, исследования рисков приобретают все большее значение. Федеральное министерство исследований и образования изложило свою концепцию финансирования нанотехнологий в своём плане действий.

Недостатки нанотехнологий

Нанотехнология даёт много преимуществ, но у неё есть и недостатки. Один минус – все ещё довольно высокая цена. По мере распространения нанотехнологий и открытия новых рынков сбыта затраты со временем снизятся. Некоторые производители продуктов для нанотехнологий были вынуждены отказаться от реализации своих товаров, потому что покупатели неохотно покупали их, а сами продукты были недостаточно прибыльными. Кроме того, потребители и компании обеспокоены: безопасны ли нанотехнологии, нет ли проблем для окружающей среды? Многие технологии ещё не прошли тщательное тестирование, поэтому долгосрочных результатов пока нет.

Будущее нанотехнологий в машиностроении

В машиностроении всегда есть новые возможности для нанотехнологий. Нанотехнологии в основном используются для улучшения свойств поверхностей. Используются продукты для нанесения покрытий и защиты от износа. Срок службы машин и эффективность могут быть увеличены. Это создаёт важные конкурентные преимущества. Стоимость по-прежнему высока, но по мере того, как технология продолжает получать признание, она будет дешеветь.

В машиностроении нанотехнологии имеют преимущества и множество возможных применений:

• Улучшенная защита от коррозии

• Большая эффективность

• Меньше обслуживания

• Более лёгкая и устойчивая конструкция