近期，俄羅斯企業(yè)與當(dāng)?shù)乜茖W(xué)家合作，推出了一系列創(chuàng)新涂料計(jì)劃，包括具有抗冠狀病毒特性的涂料。在業(yè)內(nèi)看來(lái)，其中一些可能成為全球市場(chǎng)上的重磅炸彈，而另一些則有望幫助客戶提高效率和盈利能力。

首個(gè)抗冠狀病毒（COVID-19）涂料

　　俄羅斯托木斯克州立大學(xué)6月7日在一份聲明中表示，該大學(xué)與雅羅斯拉夫涂料公司簽署了一項(xiàng)針對(duì)COVID-19的合同，以開(kāi)發(fā)一種具有防腐性能的新型涂料?？茖W(xué)家們計(jì)劃設(shè)計(jì)三種涂料系列：抗菌涂料、抗真菌涂料和抗病毒涂料。后者被要求能夠抗COVID-19等。

　　托木斯克大學(xué)稱：SARS病毒、禽流感、H1N1流感和COVID-19的爆發(fā)表明，僅用消毒劑處理表面是不夠的，需要借助涂層本身來(lái)對(duì)抗感染。我們?cè)谟懻撊绾蝿?chuàng)造出可以被引入表面處理涂層中的殺生物納米粒子。

　　新涂料計(jì)劃將用于公共設(shè)施，包括俄羅斯的醫(yī)院、學(xué)校和幼兒園。正如科學(xué)家所解釋的那樣，這些創(chuàng)新涂層會(huì)以與消毒劑類似的方式抗COVID-19病毒，避免對(duì)人類或環(huán)境造成傷害。

　　資料顯示，涂料中添加銀離子可以達(dá)到一定的抗菌目的，不僅有效，而且更安全和經(jīng)濟(jì)。目前，俄羅斯市場(chǎng)上有幾種含銀納米粒子的涂層。它們經(jīng)常用于私人診所，但很少用于公共事業(yè)。而且，沒(méi)有證據(jù)證明它們是否對(duì)COVID-19有效。

　　基于此背景，托木斯克大學(xué)開(kāi)始研發(fā)抗COVID-19涂料。該項(xiàng)目已從聯(lián)邦政府獲得1億盧布（150萬(wàn)美元）的資助。

　　此外，他們預(yù)計(jì)新涂料具有強(qiáng)勁的出口前景。

　　2021年初，托木斯克大學(xué)與俄羅斯科學(xué)院遠(yuǎn)東大學(xué)成立合資企業(yè)，名為東南亞和亞太研發(fā)中心。該項(xiàng)目的主要目標(biāo)是研究亞洲市場(chǎng)，并在當(dāng)?shù)乜蛻糁型茝V俄羅斯原產(chǎn)地的產(chǎn)品。

　　托木斯克大學(xué)表示，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將主要集中在中國(guó)、印度尼西亞和越南。

　　一位俄羅斯涂料行業(yè)人士指出，如果真的開(kāi)發(fā)出來(lái)一種經(jīng)證實(shí)具有抗COVID-19能力的涂料，將不僅是在俄羅斯，甚至在全球市場(chǎng)上都將會(huì)成為暢銷(xiāo)產(chǎn)品?！案鞣N公共設(shè)施和私人客戶都會(huì)想要它，但時(shí)機(jī)至關(guān)重要。這種涂層還必須具有獨(dú)立研究支持的明確安全特征，因?yàn)榇蠖鄶?shù)客戶會(huì)質(zhì)疑對(duì)微生物如此致命的東西是否真的對(duì)他們的健康安全”

　　對(duì)此，雅羅斯拉夫爾涂料公司（Yaroslavl Paints）副營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)伊戈?duì)枴ち_曼諾夫（Igor Romanov）表示，現(xiàn)在透露該項(xiàng)目的任何進(jìn)一步細(xì)節(jié)還為時(shí)過(guò)早，更不用說(shuō)是俄羅斯首個(gè)抗冠狀病毒涂料預(yù)計(jì)何時(shí)投放市場(chǎng)。

　　用于核電站和太空火箭的自修復(fù)納米涂層

　　了解到，抗病毒涂層并不是西伯利亞科學(xué)家最近制定的唯一大項(xiàng)目。托木斯克大學(xué)還創(chuàng)造了用于輻射防護(hù)的納米涂層，這種涂層具有獨(dú)特的自我修復(fù)能力。將有助于保護(hù)電子產(chǎn)品，并提高核工業(yè)和航天工業(yè)材料的抗輻射性。

　　由于俄羅斯在核工業(yè)和航天工業(yè)領(lǐng)域都非常強(qiáng)大，因此這種新型涂料的需求量可能很大。

　　例如，俄羅斯核公司Rosatom是該國(guó)發(fā)電行業(yè)的國(guó)家領(lǐng)先者，其發(fā)電量占該國(guó)總發(fā)電量的20%以上，在該國(guó)不同地區(qū)新建了幾座核電站，甚至是世界上少有的浮動(dòng)核電站。在國(guó)際訂單方面，該公司也位居世界第一，在12個(gè)國(guó)家擁有35臺(tái)處于不同實(shí)施階段的發(fā)電機(jī)組。10年的國(guó)外訂單訂單接近1300億美元。

　　據(jù)介紹，上述涂層是通過(guò)磁控濺射法生產(chǎn)的，為了達(dá)到最佳效果，它必須有五層，且每層厚約100毫米。納米涂層由鋯和鈮制成。

　　托木斯克大學(xué)核技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理系副教授羅曼·拉普捷夫解釋說(shuō)：當(dāng)原子被敲出晶格時(shí)，涂層中的輻射缺陷要么表現(xiàn)為孔洞，要么相反，當(dāng)額外的原子卡在其中時(shí)。這兩種類型的損傷都會(huì)隨著時(shí)間的推移而累積，導(dǎo)致涂層劣化，初步測(cè)試表明，納米涂層中原子的移動(dòng)結(jié)構(gòu)可以消除這些缺陷，使該層保持同樣薄。

　　“在用質(zhì)子束對(duì)我們的涂層進(jìn)行長(zhǎng)期輻照的過(guò)程中，缺陷濃度要么保持不變，要么由于缺陷流向?qū)拥倪吔缍档?，在這些邊界處，缺陷相互抵消。”拉普捷夫補(bǔ)充道。

　　此外，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鋯原子能夠適應(yīng)電子密度的變化，保護(hù)涂層免受任何損壞。

　　拉普捷夫解釋說(shuō)，“透射顯微鏡和X射線結(jié)構(gòu)分析表明，在輻照期間，由于質(zhì)子的積累，結(jié)構(gòu)中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。計(jì)算和實(shí)驗(yàn)都表明，鋯原子從最佳位置發(fā)生位移，形成低電子密度區(qū)域，在該區(qū)域附近注入的離子會(huì)積聚，正電子會(huì)湮滅?！?/p>

　　不過(guò)，托木斯克大學(xué)尚未提供有關(guān)新涂料計(jì)劃何時(shí)投放市場(chǎng)的任何信息。

　　石油和天然氣工業(yè)用新型涂料

　　管道是俄羅斯輸送石油和天然氣的主要方式。

　　值得注意的是，管道運(yùn)輸占該國(guó)總貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量的比例高達(dá)一半。但是，在長(zhǎng)距離運(yùn)輸碳?xì)浠衔飼r(shí)，存在克服石油或天然氣對(duì)管道壁的摩擦力的問(wèn)題。

　　為了解決這個(gè)問(wèn)題，雅羅斯拉夫爾國(guó)立技術(shù)大學(xué)的一組科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種用于管道內(nèi)表面的復(fù)合涂層，該涂層可減少輸送材料與管道表面的摩擦，促進(jìn)碳?xì)浠衔镌诠艿乐懈槙车倪\(yùn)輸。

　　研究人員聲稱，他們已經(jīng)成功地選擇了新涂料的最佳配方，并已開(kāi)發(fā)出一種用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)。“如今，所用涂層的表面粗糙度在3-5微米之間，與400直徑管道的50微米粗糙度相比，它們將最大氣體流量增加了近18%，從每天825萬(wàn)立方米增加到991萬(wàn)立方米。我們得到了一種粗糙度為0.18-0.35微米的涂層，它可以提高碳?xì)浠衔锏膫鬏斔俾?，同時(shí)保持了高水平的防腐性能”。

　　據(jù)悉，為了在涂漆表面上良好地鋪展，減少有機(jī)溶劑的含量，并增加形成的膜的平滑度，科學(xué)家們?cè)谕苛辖M合物中引入了“直鏈烷基縮水甘油醚”活性稀釋劑。

　　同時(shí)，為了賦予涂層防腐性能，研究人員引入了含有各種功能添加劑的防腐顏料。但是，傳統(tǒng)的高性能顏料含有鉛、鋅和重金屬，會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生負(fù)面影響。

　　為了使用危險(xiǎn)性較小的物質(zhì)，研發(fā)人員開(kāi)發(fā)了基于無(wú)定形二氧化硅和具有聚苯胺殼的核顏料的環(huán)保型離子交換顏料?！拔覀兊碾x子交換顏料類似于進(jìn)口的環(huán)保型Shieldex顏料，但便宜2-2.5倍。這是一種來(lái)自食物垃圾的色素——一種稻殼熱解產(chǎn)物”。

　　與前述兩種創(chuàng)新涂料產(chǎn)品不同的是，該涂料已經(jīng)通過(guò)了各種方式的測(cè)試。目前，科學(xué)家們與俄羅斯領(lǐng)先的涂料生產(chǎn)商JSC Russian Paints合作，啟動(dòng)涂料的工業(yè)化生產(chǎn)。