Ученые Белгородского государственного технологического университета имени В. Г. Шухова разработали способ создания бетонных изделий с объемно-люминесцирующими элементами. Над бетоном, который светится в темноте, работала команда кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций под руководством преподавателя Михаила Елистраткина и студентки Юлии Закировой.
Разработка представляет собой автономную световую систему, не требующую подключения к сети. Такое техническое решение будет особенно актуально зимой, во время отключений электроэнергии и может изменить подход к навигации, безопасности и эстетике городской среды.
Шуховцы отмечают, что это «не просто научный эксперимент, а реальный шаг к созданию безопасной, удобной и красивой городской среды».
Основой изделия служит высокопрочный самоуплотняющийся бетон — он ведет себя как жидкость и может заполнять любую форму, что позволяет получать элементы любой конфигурации. Секрет свечения — в специальной вставке, которая печатается на 3D-принтере. Она состоит из полимера, стеклянного наполнителя и фотолюминесцентного пигмента. Днем вставка заряжается от солнечного света, а ночью отдает его в виде мягкого свечения.
В отличие от обычных светящихся красок или бетонов, где люминофор работает только на поверхности, здесь используется светопроницаемый заполнитель и свечение идет по всему объему вставки. Это дает более яркий и долгий свет (до 12 часов) и делает изделие более долговечным.
Сфера применения светящегося бетона практически безгранична. В первую очередь, это навигация: светящиеся указатели, стрелки, знаки на дорогах и тротуарах, которые помогут людям сориентироваться в темноте. Второе направление — безопасность: бордюры, предупреждающие знаки, разметка пешеходных переходов и лестниц. И третье — эстетика: декоративная плитка для парков и скверов, светящиеся фасады зданий, элементы ландшафтного дизайна. Особенно актуально это будет для туристических и общественных пространств, где важна и функциональность, и красота.
По статистике, без качественного освещения количество ночных ДТП увеличивается на 45–55%, а число несчастных случаев с травмами — на 30–40%. Технология шуховцев решает сразу несколько проблем: она энергонезависима, экологична и экономически эффективна. Кроме того, ее можно масштабировать — от партий отдельных предпринимателей до промышленных объемов. Уже создан прототип изделия. В процессе команда экспериментировала с цветом и дозировкой люминофора, для замеров был использован колориметр и лампа для зарядки образцов. По предварительным данным, лучшие результаты по яркости и длительности свечения дал зеленый люминофор. Сейчас ученые планируют расширять цветовую гамму и продолжают изучать влияние различных факторов на свечение.
Проект уже получил первое место на «Кубке инноваторов» БГТУ, а летом команда планирует наладить контакт с производителями и выпустить опытную партию. Разработчики надеются, что их технология заинтересует как муниципалитеты, так и частных застройщиков. Цель — полноценное производство и выход на рынок, где сегмент фотолюминесцентных продуктов для архитектурного освещения оценивается в миллиарды рублей.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
