Один из исследовательских центров Saint-Gobain расположен в местечке Обервилье под Парижем в промышленном здании XIX века. Внутри огромного ангара выстроены улицы с лабораториями. У большинства лабораторий стены частично прозрачные — очевидно, для контроля. Часть комплекса занимает музей компании с разнообразными аттракционами на темы акустики, тепла и света. Система безопасности научного центра, если ты приехал из России, не кажется особо серьезной. В центре ангара — печи, где плавят стекло. При посещении научного центра обязательно надо надеть специальные ботинки и очки. Фотографировать запрещено.
Принцип работы смарт -стёкл
В исследовательском центре работают около 500 человек, в прошлом году они выдали «на-гора» 75 новых патентов. Большинство исследователей имеют дипломы физиков или химиков. Средний возраст — 37 лет. Львиная доля ученых обладает учеными степенями. Центр не занимается фундаментальной наукой — только прикладными исследованиями. С прошлого года сотрудники кроме зарплаты могут получать гранты от компании на разработку собственных идей. На высокорискованные разработки Saint-Gobain тратит 3% своего исследовательского бюджета.
Обзор новых материалов
Компания Saint-Gobain выпускает сегодня более 40 видов стекла: гидрофобное, антибликовое, с биоочисткой и так далее. Окна всегда считались одним из главных источников тепловых потерь здания. В последние годы это удалось преодолеть: за двадцать лет знергоэффективность стекла выросла в шесть раз.
Современные стекла имеют до 17 слоев напыления. У этих слоев могут быть различные свойства. Например, есть самоочищающиеся стекла для автомобилей. Добавка диоксида титана выступает в качестве катализатора реакции, грязь под воздействием воды разрушается и, не задерживаясь на поверхности, стекает. Одна из новых разработок — бессвинцовое стекло.
Из последних новинок Saint-Gobain делает большую ставку на электро-хромное стекло. С помощью внешнего электричества можно менять за-темненность окна, то есть стекло берет на себя и функцию жалюзи. Если добавить датчик интенсивности света и несложный контроллер, то такая система может автоматически перестраиваться в зависимости от яркости солнечного света, поддерживая заданные параметры. В США построен завод по выпуску электрохромного стекла, после чего оно из премиальной категории может попасть в массовый сегмент. В России пока лишь два здания имеют такое остекление.
Если пофантазировать, то стекло будущего может обладать сразу массой полезных качеств. Не пачкаться, регулировать освещенность помещения в ручном или автоматическом режиме, пропускать солнечное тепло зимой внутрь здания и не выпускать его, защищать от перегрева летом, менять цвет по желанию хозяина. Наконец, оно, может быть, еще и будет способно производить электричество из солнечного света или внешнего шума.
С акустикой связана масса исследований. В частности, предмет дискуссий — как описать акустический комфорт. Очевидно, что давящая тишина не идеал. Как звук влияет на здоровье? Как найти оптимум между комфортом и доступной ценой? Вопросы не праздные: в Европе сейчас сильно озабочены вопросом низкочастотного шума, который плохо влияет на здоровье людей.
По этой теме ряд исследований был проведен в Швеции, они рассматривали влияние акустических свойств пространства на человека. В частности, оказалось, что акустический комфорт сильно влияет на сроки выздоровления людей в больницах. В школах замечена связь между успеваемостью и индексом разборчивости речи в пространстве: в «плохих» школьных помещениях ученики не могут разобрать два из десяти слов учителя. Методы улучшения акустического комфорта в целом исследованы, однако новые показатели — «уровень низкочастотного шума», «время реверберации» и «индекс разборчивости речи» — пока не вошли в нормативы. Ближе всех к их внесению — для больниц и школ — шведы. Обычно нормы меняются раз в пять лет, так что при следующем их обновлении акустические свойства пространств могут быть прописаны совершенно на другом уровне. В России по поводу времени реверберации и индекса разборчивости речи можно не волноваться в ближайшие лет двадцать—тридцать — не решены более актуальные проблемы.
Ряд исследований посвещен энергетике. Одно из направлений связано с аккумуляторами тепла, другое — с твердооксидными топливными элементами (ТОТЭ), которые являются перспективным источником энергии для удаленных населенных пунктов. Разработки в области ТОТЭ ведутся давно, у Saint-Gobain уже есть работающий прототип. Эксперименты с солнечными батареями Saint-Gobain свернул какое-то время назад — ожидание выхода технологии на эффективность затянулось.
Целый ряд материалов и технологий связан с экологией. Saint-Gobain уже выпускает низкопылевые смеси и гипсокартон, который очищает воздух от формальдегида. Компания разработала новое поколение связующих агентов на основе биоорганических материалов, которые можно использовать вместо фенолформальдегидных смол. Эти разработки и продукты важны для здоровья человека, однако есть большая экологическая программа другого рода — нацеленная на эффективное природопользование. Она предусматривает использование в качестве добавок для сухих смесей технических отходов — доменного шлака и золошлака. За счет этого замещается природный цемент, при производстве которого используется большое количество углекислого газа. Такой подход позволяет и удешевить продукт, и утилизировать шлаки. Впрочем, полноценно эти технологии работают только в странах с сильным экологическим законодательством.
Из новых разработок, пока находящихся в стадии тестов, — уличная штукатурка, очищающая воздух в городах. Принцип ее действия таков: опасные комитенты выхлопных газов примагничиваются к стенам домов, но не впитываются. При этом за счет специальных добавок в штукатурке вредные оксиды азота превращаются в нейтральные нитрат-ионы, которые легко смываются с поверхности стен водой. Сейчас эта технология тестируется в одном из европейских городов. Эффективных способов очистки воздуха в городских масштабах пока не существует.
Литьё стёкол больших размеров на мануфактуре Saint-Global. Гравюра XVIII
Патентное письмо, выданное Королевской зеркальной мануфактуре и подписанное Людовиком XIV.Октябрь 1665 года