Керамика против углерода

В Ноттингемском университете приступили к созданию керамических покрытий, которые могут сократить выбросы CO2 в реактивных самолетах, а в перспективе продлить дальность полетов космических кораблей.

Керамические материалы широко используются в качестве термобарьерного «напыления» на соплах ракетных двигателей. Но химический состав и методы производства керамических материалов восходят к 60–70-м годам прошлого века.

Тонкие керамические покрытия также наносят на лопатки турбин двигателей реактивных самолетов, которые вращаются 10 000 раз в минуту, достигая 1300 °С.

С помощью искусственного интеллекта и химических реакций ученые изменят молекулярную архитектуру керамических материалов, сделают их прочнее и устойчивее.

Исследователи рассчитывают, что керамические ­материалы следующего поколения улучшат термодинамический КПД двигателей и позволят значительно снизить выбросы загрязняющих веществ и углерода в атмосферу.

Бельгийский оператор Infrabel начал использовать новые шпалы из серобетона. В качестве эксперимента их уже проложили между городами Пюрс и Антверпен. Символично, что они имеют зеленоватый оттенок.

При производстве «экологичного» бетона связывающим веществом вместо цемента служит сера. Серобетон может выдерживать высокие динамические нагрузки поездов так же хорошо, как и традиционный бетон. Кроме того, он менее пористый, то есть обладает низкой чувствительностью к инфильтрации и более устойчив к химическому воздействию и износу.

Обычные деревянные шпалы необходимо сжигать осторожно, потому что они для устойчивости к климатическим перепадам обрабатываются креозотом. Бетонные шпалы, срок службы которых вышел, нельзя повторно использовать. В лучшем случае их используют в виде гравия или щебня при строительстве дорог. Шпалы из серобетона, в свою очередь, подходят для вторичной переработки.

Для изготовления цемента необходима температура 1400 °С. Такое производство очень энергоемко. Зато если работать с серобетоном, то для создания шпал достаточно 140 °С. К тому же при использовании нового материала выбросы CO2 снизятся на 40%. Кроме того, материал позволяет рециркулировать серу, что также идет на пользу окружающей среде.

В перспективе из серобетона в Бельгии также планируют делать края платформ.

Британский оператор Network Rail заказал разработку складного бурового дрона для исследования подземных пещер и заброшенных шахт, разбросанных вокруг своей инфраструктуры.

Испытания назначены на 2021 год. Тестовая модель исследует заброшенные горные выработки вокруг Шрусбери. Робот сможет «пробуриться» в пещеру или тоннель с минимальным вмешательством в грунт или вовсе без него — в существующие естественные отверстия, а затем ретранслировать «картинку».

Новый робот будет полезен в случаях, когда непрактично заказывать дорогие копательные работы, поскольку это нарушает график движения поездов или работу сопутствующих служб. Тогда именно данные, собранные дроном, позволят проанализировать безопасность инфраструктуры.

Оператор GB Railfreight представил три новых поезда Smart Weed System, которые начнут курсировать по железным дорогам Великобритании. Новая техника призвана с хирургической точностью уничтожать сорняки и кустарники, разрастающиеся вдоль путей. Самым опасным из них считается будлея, которая отлично адаптируется к балласту и иным каменистым поверхностям, применяемым при прокладке путей.

Новая техника потребовалась в связи с введением в Великобритании ограничений на использование химических средств уничтожения растительности.

Поезда будут отслеживать препятствия на маршруте с помощью установленных камер. Система интеллектуальной визуализации обнаружит растительность, а умные дозаторы распылят наиболее подходящий гербицид для каждого вида растений с максимальной точностью, уменьшая воздействие на окружающую среду. Сгенерированные данные будут загружаться в облачную базу данных с помощью программного обеспечения GPS, что позволит контролировать борьбу с сор­няками и из центрального пункта. Искусственный интеллект должен отключать систему, когда поезд проходит через зоны, где обработка запрещена, — водостоки или мосты.

Первый поезд Smart Weed System выйдет на маршрут в 2021 году, еще два добавятся в 2022-м.

Оператор Hs2Ltd представил новую технику вакуумной выемки свай. Решение безопаснее для окружающей среды и для рабочих, также снижает уровень шума при строительстве. Техника заключается в откачке излишков бетона, пока он еще влажный, с использованием нового метода вакуумной выемки.

Обычно при укладке свай вначале происходит заливка бетона, а затем строители должны выламывать излишки. Эта работа провоцирует проблемы со здоровьем, такие как синдром вибрации рук, потерю слуха и заболевание легких — силикоз.

Тесты нового оборудования уже успешно прошли в районе железнодорожной станции Юстон (один из вокзалов Лондона).

Китайский концерн CRRC Tangshan представил новый сверхскоростной экспресс. Модель напоминает модель пассажирского поезда. Дизайн позволяет значительно снизить сопротивление воздуха движению. В то же время поезд имеет коэффициент полезности 85% для транспортировки грузов.

Во время первой же поездки экспресс разогнался до 350 км/ч и смог преодолеть 1500 км за 5 часов. Поезд сразу установил мировой рекорд. Более того, предыдущее достижение оказалось улучшено почти в два раза. Ранее самый быстрый товарный поезд, курсировавший по железным дорогам Италии, развивал скорость не более 180 км/ч.

Модель CRRC насчитывает восемь вагонов, оборудованных загрузочными дверцами шириной 2,9 м для обеспечения быстрой погрузки и разгрузки. Согласно предварительной информации, его можно использовать при экстремальных температурах: от –25 до 40 °С.

Новая программа позволит машинистам и диспетчерам преодолеть языковой барьер, препятствующий эффективной логистике в рамках Евросоюза. Пока машинисты поездов, управляющие локомотивами на трансграничных сообщениях, должны получить языковой сертификат уровня B1. Международный союз железных дорог (UIC) рассматривает это как пример отсутствия равных условий при приеме на работу. Кроме того, требование знания языков на практике ведет к нехватке компетентных водителей.

T4R даст участникам движения возможность использовать исчерпывающий набор стандартизованных сообщений, которые могут потребоваться при общении на трассе в обычных и экстремальных ситуациях.

Сотрудники Кембриджа, Оксфорда и Калифорнийского университета разработали проекционный дисплей дополненной реальности на основе технологии LiDAR для использования в транспортных средствах.

LiDAR позволяет получать и обрабатывать данные об удаленных объектах с помощью активных оптических систем, использующих явления поглощения и рассеивания света в оптически прозрачных средах.

Разработка призвана повысить безопасность дорожного движения. Она автоматически просматривает объекты, чтобы предупреждать о потенциальных опасностях, не отвлекая водителя.

Большинство современных проекционных дисплеев сегодня транслирует 2D-проекции на лобовое стекло. У нового устройства иной принцип работы. На основе данных LiDAR создаются голографические копии объектов дороги в формате Ultra HD. Изображения направляются непосредственно в глаза водителя. Изображения появляются в поле зрения водителя в форме 3D-моделей в соответствии с их фактическим положением, создавая дополненную реальность.

Исследователи надеются, что новый дисплей поможет водителям видеть сквозь визуальные препятствия, например, в случаях, когда дерево или грузовик скрывает дорожный знак.