Главная » Статьи » Мои статьи

Материалы, улучшаемые стрессорами

Есть вещи и явления, которым встряска идет на пользу; они расцветают и развиваются, сталкиваясь с переменчивостью, случайностью, беспорядком, стрессорами, любовными переживаниями, риском и неопределенностью. Однако, невзирая на то, что данный феномен наблюдается повсеместно, у нас нет слова, которым можно точно обозначить противоположность хрупкости. Назовем это качество «антихрупкостью».

Это пишет Нассим Николас Талеб в книге о том, как извлечь пользу из хаоса. А в нашей стране есть такой человек:

Ананян Михаил Арсенович, президент Международного фонда "Конверсия", доктор технических наук, академик РАЕН, генеральный директор Концерна "Наноиндустрия" (с 2001 года), директор Института Нанотехнологий (с 1996 года), Президент Международного фонда конверсии (с1989 года), Президент НО "Национальная ассоциация наноиндустрии", главный редактор инженерного журнала "Нанотехника". В 1986-1989 он был директором научно-производственного предприятия Министерства электронной промышленности СССР, главным конструктором и по совместительству - заведующим кафедрой "Оптоволоконные системы" филиала Московского авиационного института им. С. Орджоникидзе (МАИ).

Автор более 200 печатных трудов, а также более 60 изобретений и патентов.

Так вот он, приезжая в наш город на модные тогда тусовки по нанотехнологиям, утверждал, ознакомившись с моими работами, что наше предприятие занимается самоорганизующимися системами. Это взгляд с "другой стороны"! Но, как и Таллеб, Ананян понимал (выражая раньше  Таллеба это другими словами), что надёжность работы систем (в моём случае - конструкционных материалов) в  хаотичности  их внутренних структур(по Таллебу) и способности к самоорганизации (Ананян).

Нассим Талеб это свойство пытается обобщить и распространить на всё. На все явления нашей жизни.

Антихрупкость – совсем не то, что эластичность, гибкость или неуязвимость. Гибкое либо эластичное противостоит встряске и остается прежним; антихрупкое, пройдя сквозь испытания, становится лучше прежнего. Этим свойством обладает все то, что изменяется со временем: эволюция, идеи, революции, политические системы, технические инновации, процветающая культура и экономика, выжившая фирма, хорошие кулинарные рецепты (скажем, куриный суп или татарский бифштекс с каплей коньяка), развивающийся город, системы права, экваториальные леса, устойчивость бактерий к антибиотикам… Даже человечество как вид на этой планете.

Антихрупкость любит случайность и неопределенность, что означает – и это ключевое свойство антихрупкости – любовь к ошибкам, к определенному классу ошибок.

 

Научные открытия (или инновации, или технический прогресс) зависят скорее от антихрупких частников и агрессивного принятия риска, чем от формального образования.

У нас сохраняется иллюзия, что мир существует благодаря разумным планам, университетским исследованиям и бюрократическому финансированию, однако есть убедительное – очень убедительное – свидетельство того, что это именно иллюзия; поддерживать эту иллюзию – значит, как я говорю, учить птиц летать. Технология – это порождение антихрупкости, она создавалась теми, кто не боялся рисковать, двигаться вперед методом прилаживания, проб и ошибок; это открытия, которые ученые‑любители делали вдали от больших лабораторий. Инженеры и работяги создают вещи, а ученые в это время пишут исторические книги. Нам следует переосмыслить исторические интерпретации роста, инноваций и много чего еще.

 

В начале перестройки я по просьбе руководства оборонного завода искал причину сбоя в работе командных приборов. В общем-то, мне все приборы не нравились. Тем, что они были спроектированы и изготавливались из эпоксидных компаундов со вставками из металла. И никто не хотел понять, что как ни увеличивай содержание наполнителей в компаунде, как не пластифицируй его, коэффициент линейного и объёмных расширений не приблизиться к таковым у металла! Нужны  новые материалы. А за разработку уже была то ли гос – то ли ленинская премия получена. Наконец, я доказал, что причина нестабильности  в разбалансировке гироскопов, вызванной, особенностями клея. И что? Мне предложили сделать материал, лишённый недостатков используемого. О! Я и думал, что это станет предметом моей диссертации. И прибор сделал для измерения тангенса механических потерь и линейного расширения. И вещества сделал. И началось смешное.  Клей, например, испытывался на стойкость к термоударам. Для этого склеивали клеем попарно стальные пластинки. Проверяли прочность на сдвиг. То есть, устанавливали  максимальную разрушающую силу при растяжении образцов, склеенных внахлест, усилиями, стремящимися сдвинуть одну половину образцов относительно другой на разрывной машине. Потом оставшиеся образцы подвергали воздействию: +50, затем -50. И снова проверяли прочность на сдвиг. По мысли разработчиков любой нормальный материал должен был трескаться от перепадов температур, и прочность на сдвиг должна была падать. А мой клей показывал увеличение прочности!  И до того, что лопнула штанга разрывной машины))Разработчик сказала, что это неправильный клей. И мне надо его доработать, потому что такого просто не может быть. А клей и компаунд продолжали удивлять людей. Твёрдость по Бринеллю проверяли в металлургическом цехе на соответствующем приборе, а диаметр отпечатка в лаборатории, находящейся в полкилометре от металлургов. Пока инженер несла образец, вмятина успевала почти исчезнуть! А по Бринеллю – это означало увеличение твёрдости)) Потом перестройка. Людей разметало. Но, я проверял: лет 20 прошло – никто такого, ни клея, ни компаунда не придумал. Даже идею подобных систем я прочёл только недавно … у Таллеба!!! Вот, возможно, и летели Булавы по непредсказуемым направлениям из-за этого. Вице-премьер РФ Сергей Иванов, курирующий оборонно -промышленный комплекс, рассказал журналистам о причине неудач многочисленных пусков новейшей тогда российской межконтинентальной баллистической ракеты морского базирования "Булава", которую испытывают с 2003 года. По словам Иванова, это "технологический брак", который не удавалось обнаружить ранее, поскольку в создании вооружения участвуют около 650 предприятий, а потому проследить за качеством всех узлов ракеты невозможно (https://lenta.ru/articles/2009/06/03/bulava ) Но, я помню, что он, выступая по ТВ, говорил, что причина – бракованные датчики. То есть, опять ничего не меняется в конструкторском подходе!

Чтобы система не перестала функционировать, она должна быть неуязвимой абсолютно. Но абсолютная неуязвимость недостижима, а значит, нам нужен механизм, посредством которого система станет непрерывно обновляться, извлекая выгоду из непредсказуемых событий, потрясений, стрессоров и переменчивости, а не только страдая от них

 

Что же это может быть за механизм? Я примерами подведу к этому осознанию. В 1929 году Кухаренко, исследуя мыла, заметил, что хозяйственное мыло, содержащее много индивидуальных мыл(примесей), моет лучше, чем химически чистый, например, олеат натрия. Я сам потом обратил внимание на то, что туалетное мыло в начале использования мылится и пену даёт, а с утончением его объёма(по мере обмыливания) – и хуже моет и пену не даёт. Туалетное мыло при застывании распределяет компоненты градиентно: в центре высоко плавящийся стеарат натрия. К поверхности – смесь обогащается более коротко цепочечными мылами( «зонная плавка»!). И в комплексе все они и дают превосходный эффект стирки! С эпоксидными  олигомерами было замечено, что их смесь даёт более надёжную адгезионную связь со стеклом, чем один олигомер!

Теперь – к обобщению! Если в материале разместить несколько материалов – систем, в виде, например, модели их,  зубчатых колёс, то мы имеем набор зубчатых колёс с различным передаточным числом! И на каждый случай находится своё колесо со совпадающим диаметром и количеством зубцов!

Клей, который я сделал, в качестве отвердителя содержал набор олигомеров уретанмочевин. При нагревании они выделяли третичный амин, который и катализировал отверждение эпоксидных смол, одновременно «пришиваясь» уретановой компонентой к олигомерам. Но, так как длина олигомеров была разная, более того: она была синтезом создана хаотично разной, то и сополимеры олигоуретана и эпоксида были разные. И ещё: введение в систему множества функциональных групп приводило к тому, что количество межмолекулярных взаимодействий было непредсказуемо и зависело от внешних воздействий (тех самых «Чёрных лебедей» Талеба!)

. Вот они и возникали при термоударах)))

А сейчас. Я долгое время всё пытался синтезировать олигоэфируретанмочевину с СООН связями. Больше хаоса в системе образования межмолекулярных связей, связей в образующихся сополимерах. Мы увеличивали длину олигоэфируретана и вдруг после очередного удлинения цепи на компьютерной модели увидели, что в длину цепь перестала расти, а молекула свернулась в «двойную спираль», образовав нечто похожее на конструкции инженера Шухова! Синтезированное вещество повело себя тоже странно. Нарастание эффекта, которого мы ожидали, происходило при снижении концентрации нашего «Компоновщика». И было оно потрясающим! Хаотичность взаимодействия, конечно, придавали ещё и пигменты и наполнители, образуя водородные связи, которые непостоянны и могут меняться с изменением партнёров!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Просмотров: 16 | Теги: Полимеры приспосабливающиеся к стре, универсальные покрытия, термоударостойкие полимеры | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar