Томским школьникам и студентам показали, как работает плазма
Накануне, 23 октября, в Томском государственном архитектурно-строительном университете прошла серия мероприятий, на которых томским школьникам и студентам колледжей показали, где и как сегодня используются достижения науки.
Мастер-классы, экскурсии и лекции прошли в рамках Всероссийского фестиваля науки NAUKA+, в котором участвуют также все томские университеты. На одной из экскурсий в качестве экскурсовода для ребят выступил заведующий кафедрой прикладной механики и материаловедения, профессор, доктор технических наук, Заслуженный деятель наук РФ Геннадий Волокитин.
«Плазма — ионизированное состояние вещества. В первую очередь она обладает высокой температурой и высокой удельной энергией на единицу площади. Благодаря этому мы можем воздействовать на любой химический или физический процесс. Самый тугоплавки материал на Земле — вольфрам, плавится при температуре 3200 градусов Цельсия. А мы работаем в диапазоне от 5 до 10 тыс. градусов», – начал экскурсию Геннадий Волокитин.
Он рассказал школьникам, что с помощью плазмы можно получать минеральную вату, перерабатывая отходы — золу. В специальных установках её обрабатывают плазмой. Зола плавится, ее начинают вращать, а впоследствии подают в камеру охлаждения. Таким образом формируются волокна минеральной ваты.
«При этом мы можем управлять этим процессом, получая вату с различными свойствами. Например, повысить ее кислотность, сделав менее сьедобной для грызунов. Кроме того, у такой ваты длинные волокна», – отметил Геннадий Волокитин.
Похожим образом происходит и процесс переработки полимерных отходов — одноразовых шпроцов, бутылок. После обработки плазмы из них получается прекрасный адсорбент, 1 грамм которого может впитать до 20 граммов нефтепродуктов. С помощью кафедры ТГАСУ в Германии было запущено соответствующее производство.
Также Геннадий Георгиевич рассказал, что с помощью плазмы можно разогревать котлы в котельных или тепловых электростнациях. Дело в том, что для запуска их необходимо прогреть до температуры в 700 градусов. Обычно для этого используется мазут, которые не очень хорошо показывает себя в условиях Сибири — горючее может застывать. В Прокопьевске эту проблемы решили с помощью интеграции в районную котельную плазменной установки.
На сегодняшний день на кафедре изучают технологию обработки древесины плазмой. Ученые выяснили, что обработанное таким образом дерево поглощает в 10 раз меньше влаги. Кроме того, плазма убивает бактерии и грибки на глубине до 5 мм. Таким образом обработанная древесина будет служить дольше. Похожую технологию вуз успешно применяли еще в СССР при обработке кирпичей — при обработке плазмой у них появлялоь стекловидное покрытие, самоочищаемое и химически стойкое. Также Геннадий Георгиевич показал разработанный в лаборатории кристаллический материал, красивый и износостойкий, который можно использовать для покрытия, например, полов.
В заключении студенты и школьники могли вживую посмотреть на плазменную дугу. Правда, делали они это через защитную маску, чтобы не получить нежелательный «загар» и сохранить глаза.
«Мы первый год участвуем в фестивале и очень масштабно к нему подошли. У нас каждый день в течение все дней фестиваля проходят по несколько мероприятий. Ведь ТГАСУ — не только строительство и архитектура. Это самые разные направления: и автомобильные дороги, мосты, кадастр, дизайн (в частности архитектурной среды), – рассказал директор Предуниверситария ТГАСУ Владимир Макеев. – Плазма — это один из брендов нашего университета. Это одна из самых авторитетных и богатых кафедр, так как она занимается различных новых материалов. У них очень много хоздоговоров на разработку, исследование, производство. Ребятишек мы знакомим с этим опытом».
В рамках фестиваля ТГАСУ провели ряд экскурсий и практикумы на кафедре прикладной математики, где школьники попробуют свои силы в цифровом моделировани в строительстве, показали новейшие «умные» гаджеты, которыми пользуются архитекторы, рассказали, как устроены автомобили и дороги, по которым они ездят.
«Мы каждый день что-нибудь прикольное делаем. При этом мы принципиально никому не отказываем. У нас была группа, в которой был только один человек. Он позвонил, рассказал, что ведет свой блог научно-популярный. Мы сделали для него небольшую экскурсию в лабораторию плазмы», – рассказал Владимир Макеев.
Экскурсии и практикумы в лабораториях ТГАСУ будут проходить до 26 октября.
Фото: Вероника Белецкая