ТЕХНОЛОГИИ
43 2023 / № 1 дисперсным биологически активным наполнителем природоподобный эффект заключается в ускоренной деградации и проявляется при утилизации .
Природоподобные технологии ( как и многие другие современные наукоёмкие технологии ) возникли и развиваются на стыке различных наук : энергетики , физики , химии , экологии и др . Это сочетание позволяет разрабатывать и внедрять в машиностроение технологии , обладающие большим инновационным потенциалом .
Классификация природоподобных технологий может осуществляться по различным критериальным признакам ( рис . 4 ). К природоподобным в первую очередь относятся принципиально новые технологии ресурсосбережения и потребления энергии по образцу живой природы . Ещё одним примером природоподобных технологий можно назвать аддитивные технологии ― выращивание деталей и узлов , как растут органы и организмы .
По целям и задачам , которые решает внедрение природоподобных технологий в машиностроение , можно выделить два основных направления их развития :
• тактические ― нацеленные на конечный продукт и носящие рыночный характер , дающие возможность жить здесь и сейчас ( производство деталей машин и оборудования );
• стратегические ― нацеленные на результат в средне- и долгосрочной перспективе , благодаря которым создаются новые технологии и которые приводят к созданию нового технологического уклада .
По принципу проявления природоподобного эффекта различают :
• энергосберегающие технологии , позволяющие минимизировать затраты энергии на этапе производства ;
• ресурсосберегающие , позволяющие снизить металлоёмкость изделий машиностроения ;
• экологически чистые , обеспечивающие снижение нагрузки на биосферу при производстве , эксплуатации и утилизации машин . По этапу жизненного цикла , на котором наиболее сильно проявляется природоподобный эффект , различают производственные природоподобные технологии , эксплуатационные и « работающие » при утилизации . Но эта классификация весьма условна , так как , по сути , технологии , демонстрирующие природоподобный эффект на одном из этапов жизненного цикла , как правило , сохраняют его ( пусть в меньшей степени ) и на остальных этапах жизненного цикла машин .
При внедрении природоподобных материалов , конструкций и технологий в машиностроении условно можно выделить три этапа :
• биологический ― на этом этапе осуществляется изучение природных материалов , конструкций , биопроцессов и поиск природных аналогов для решения определённых инженерных задач ;
• теоретический ― моделирование результатов биологического этапа ;
• технический ― на этом этапе результаты моделирования , полученные на основе природных аналогов , реализуются в реальные инженерные разработки .
Основная задача внедрения природоподобных материалов , конструкций и технологий в машиностроение ― приблизиться к изначальному балансу между биосферой и техносферой . Если смотреть глобально , то основное отличие предложенных человеком технологических решений от созданных эволюционными процессами живой и неживой природы состоит в высокой ресурсоэффективности последних .
В настоящее время меняется сама парадигма развития машиностроения : происходит переход от ресурсоза - тратной модели к природоподобным технологиям , и основной инструмент в этом процессе ― конвергенция , слияние различных разработок , направленных на решение конкретных задач в фактически новую концепцию , которая станет эффективным инструментом в понимании природных подходов и внедрении их в промышленность .
Рис . 4 . Классификация природоподобных технологий по различным критериальным признакам
������������� ��������������� ����������
�� ����� � �������
�� ����� ���������� ����� ����� , ��� ����������� ������������� ��� ������
�� �������� ���������� ������������� ���� �������
�������������� ( ���������� �� ������������ ����������� � �������� ������ ���������������� ������ )
����������� ( ���������� �� �������� ������� )
��� �������������� � ������������
��� ������������
��� ����������
����������������� ( �������� ������������� )
������������������ ( �������� �������������� ����� )
������������ ������ ( �������� �������� �� ������ �������� )