В БГТУ им. Шухова создали технологию производства светящейся плитки-навигатора
В Белгородском государственном технологическом университете имени В.Г. Шухова разработали технологию изготовления бетонных изделий с обьемно-люминесцирующими элементами. Разработка предназначена для навигации, повышения безопасности и архитектурного оформления общественных пространств.
Проект выполнила команда кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций под руководством преподавателя Михаила Елистраткина и студентки Юлии Закировой. Идея создания технологии появилась в период отключений электроэнергии, когда возникла необходимость в автономной системе навигации, не требующей подключения к электросети.
Принцип работы
Основой изделия является высокопрочный самоуплотняющийся бетон. Светящийся элемент изготавливается с помощью 3D-печати и состоит из полимера, стеклянного наполнителя и фотолюминесцентного пигмента. Днем вставка накапливает энергию солнечного света, а в темное время суток излучает накопленный свет.
Главной особенностью технологии стало использование светопроницаемого заполнителя. В отличие от традиционных светящихся покрытий, где люминофор работает только на поверхности, новая технология обеспечивает свечение по всему обьему вставки. Это позволяет увеличить яркость и продолжительность свечения до 12 часов, а также повысить долговечность изделия.
Возможности применения
Разработка может использоваться при создании дорожных указателей, навигационных элементов, предупреждающих знаков, бордюров, разметки пешеходных переходов и лестниц, а также декоративной плитки, фасадов зданий и элементов ландшафтного дизайна.
По данным авторов проекта, отсутствие качественного освещения увеличивает количество ДТП в ночное время на 45–55 %, а число несчастных случаев с травмами — на 30–40 %. При этом содержание городской инфраструктуры, включая указатели и освещение, обходится бюджету Москвы более чем в 15 млрд рублей в год. По мнению разработчиков, технология позволит снизить затраты на обслуживание инфраструктуры благодаря отсутствию необходимости во внешнем источнике питания и использованию нетоксичных материалов.
Создание прототипа
Прототип был изготовлен в несколько этапов. Сначала специалисты разработали состав высокопрочного бетона. Затем с помощью 3D-принтера изготовили вставку необходимой формы, зафиксировали ее в форме и залили бетоном. После твердения в образовавшуюся полость поместили смесь полимера, стеклянного наполнителя и люминофора, что позволило получить изделие с обьемным свечением.
Результаты исследований
В ходе экспериментов команда испытала различные цвета и дозировки люминофора. Для оценки характеристик использовали колориметр и лампу для зарядки образцов. По предварительным данным, зеленый люминофор обеспечивает лучшие показатели по яркости и продолжительности свечения. В дальнейшем ученые планируют расширить цветовую гамму и изучить влияние ультрафиолетового и солнечного излучения на свойства материала.
Планы разработчиков
Проект занял первое место на «Кубке инноваторов» вуза. Летом разработчики планируют обсудить с производственными предприятиями выпуск опытной партии изделий. В перспективе команда рассматривает создание собственного производства и выход на рынок фотолюминесцентных продуктов для архитектурного освещения.
Разработка реализуется в рамках национального проекта «Молодежь и дети» и программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Она направлена на создание безопасной, удобной и современной городской среды.
Подписывайтесь на канал БГТУ им. В.Г. Шухова в MAX.
