Саломатово известно с XIX столетия, а целенаправленные исследования начались лишь с 30-х годов XX века. С тех пор вопрос о времени его функционирования оставался сложной научной проблемой. Первые исследователи в 1930-х годах основывались на анализе керамики и датировали памятник X-XII веками. Однако последующие раскопки в 1960-х выявили более ранние культурные слои и отодвинули нижнюю хронологическую границу к IX веку. Поставить точку в многолетних спорах позволил радиоуглеродный анализ — метод, который с высокой точностью определяет возраст органики по концентрации в ней радиоактивного углерода. С его помощью только в 2012 г. удалось установить, что городище существовало с VIII по XIV век, а активная хозяйственная деятельность памятника происходила в XI-XIII вв.

Однако археологические находки и керамический материал не помогли достоверно определить культурную принадлежность населения городища. Первоначально памятник относили к чепецкой культуре (конец X-XIII вв.), имеющей непосредственное отношение к этнической истории удмуртского народа, который занимался земледелием, скотоводством, металлургией. Затем, в последней трети XX века, стало популярным мнение, что там могли проживать люди сылвенской культуры (IX-XV вв.) — оседлое население, хозяйство которого было земледельческо-животноводческим со значительной долей охоты, но в последнее время от  понятия Сылвенская культура в научном сообществе отказались, поэтому современные археологи относят городище  к ломоватово-родановской общности (VII-XV вв.) — финно-угорскому населению, которое занималось земледелием, в том числе пашенным, также у них была высоко развита металлургия, кузнечное, ювелирное и косторезное ремесло.

Анализ керамики (ее состава, форм сосудов, способов орнаментации, техники изготовления, культурной принадлежности) выявил присутствие на городище населения неволинской культуры (конец IV–IX вв.), этническую принадлежность которого трудно восстановить, так как эта своеобразная культура прекратила свое существование. Известно, что население неволинской культуры вело комплексное хозяйство, в котором сочетались земледелие, скотоводство, охота, рыболовство и собирательство. Частично неволинское население в IX веке вынужденно переместилось на реку Чусовую и ее притоки. Это ставит перед исследователями вопрос: перед нами простая хронологическая смена культур или уникальный пример симбиоза — место встречи разных племен, где рождалась новая, синкретичная культура?

В последнее время в археологии применяются естественнонаучные методы, позволяющие на новом уровне рассмотреть археологический материал и найти ответы на нерешенные вопросы. Ученые этой специальности работают на стыке археологии и зоологии. В культурных слоях на местах поселений древнего человека встречаются кости самых разнообразных представителей фауны: от диковинных птиц до обычных коров, собак и даже моржей. Изучению таких находок посвящен отдельный раздел археологии — археозоология, которая помогает восстановить историю наших предков по костям животных, живших с ними по соседству.

Ученые Пермского Политеха, Института экологии растений и животных Уральского отделения РАН и ПГГПУ изучили археозоологическую коллекцию городища Саломатово I. Эксперты идентифицировали 2604 кости млекопитающих, а также остатки птиц, рыб и раковины моллюсков. Преобладали кости домашних животных — лошадей, крупного и мелкого рогатого скота. Значительную часть составили кости диких видов: лося, бобра, северного оленя, лисицы, а также ценных пушных зверей — белки и куньих. Из-за фрагментированности костей, наличия следов от разделки и термической обработки исследователи сделали вывод, что это кухонные остатки.

При изучении более 2600 костных фрагментов ученые получили результаты, выбивающиеся из устоявшейся картины региона. Первой неожиданностью стала исключительная роль охоты. Доля костей диких животных достигает 33,8%, что в несколько раз выше, чем на других памятниках. Особенно впечатляют масштабы добычи лося — его остатки составляют 19,4% от всей коллекции, что в три-шесть раз превышает показатели соседних городищ. Значительной была и доля пушных видов: белки (3,1%) и куньих (2,8%). В сумме — 5,9%, что многократно больше типичных для региона значений. Дело в том, что особое значение в этот период имела пушная охота. Пушнина принадлежала к числу основных товаров, экспортируемых из Пермского Предуралья. Пушные животные, как правило, в пищу не употреблялись, свежевались непосредственно в лесу, их кости на городище встречаются выборочно.

Ученые обнаружили неожиданное соотношение в костях домашних животных. В Саломатово кости лошади составили 41,5%, тогда как кости крупного рогатого скота — лишь 21,4%. Для сравнения: на других крупных городищах того же периода Рождественское, Анюшкар и Роданово, картина обратная — там крупный рогатый скот составлял 44-45% от всех костных остатков.

Чтобы найти этому объяснение, специалисты обратили свой взор на хозяйственные системы смежных территорий и археологических культур. Находки характерной керамики уже подтверждали присутствие неволинцев, у которых была развитая производственная экономика. Однако и неволинцы отдавали предпочтение крупному рогатому скоту. Тогда ученые обратили внимание на Юдинскую культуру (IX–XIII вв.), которая находилась на западе Западной Сибири в границах Среднего и Нижнего Притоболья.

Именно юдинцы традиционно делали основную ставку на использование лошадей. Вероятно, они преобладали в стаде потому, что её дольше выращивали до зрелого возраста и высоко ценили как транспортное средство.Эти животные являются самой мобильной и неприхотливой группой, а возможность тебеневки (зимней пастьбы лошадей, когда они самостоятельно добывают корм) в условиях снежной тайги, делала их еще и самыми выгоднымидля разведения в условиях лесного Зауралья.

— Можно с осторожностью предположить, что лошадь имела особое, сакральное значение в жизни населения городища. Но эта версия пока не подтверждена, так как не установлена прямая связь ближайших могильников с поселением, — поясняет старший преподаватель кафедры государственного управления и истории ПНИПУ Леонид Половников.

Уникальность Саломатово I может объясняться взаимодействием представителей разных культурных сообществ — ломавато-родановской общности, неволинской и, возможно, юдинской культур, создавших здесь особую хозяйственную модель. Исследование городища наглядно демонстрирует, как современные научные методы позволяют пересмотреть устоявшиеся представления о истории региона. Благодаря археозоологическому анализу ученым удалось не просто установить видовой состав животных, но и частично реконструировать уникальный хозяйственный уклад древнего поселения.

Преобладание лошади над крупным рогатым скотом и высокое значение пушной охоты — яркое свидетельство сложного сочетания производящего и присваивающего хозяйства, Саломатово I не периферийное поселение, а важный торгово-ремесленный центр, где не редко могли пересекаться культуры разных народов. Это исследование вновь подтверждает, что самые ценные исторические свидетельства часто скрыты в, казалось бы, рядовых находках.

Исследователи применили инструмент MIRI, установленный на космическом телескопе Джеймса Уэбба (JWST), для выявления ультрафиолетового излучения вокруг пяти молодых звёзд в регионе Змееносца и оценки его вклада в процесс звездообразования. Выявление такого излучения вблизи протозвёзд и его заметного воздействия на окружающее вещество представляет серьёзную проблему для теоретических моделей, объясняющих формирование звёзд.

Работа опубликована в издании Astronomy & Astrophysics, а среди участников команды были Ясон Скретас, аспирант Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfR), и доктор Агата Карска (Центр современных междисциплинарных технологий при Университете Николая Коперника в Торуне, Польша, и MPIfR в Бонне, Германия).

"Наша цель заключалась в более детальном изучении протозвёзд — тех звёзд, которые ещё находятся в стадии формирования внутри родительских молекулярных облаков. По мере роста массы протозвёзды они извергают часть материала наружу в форме потоков", — объясняет Скретас. Эти потоки, известные как оттоки, служат самым ярким индикатором звездообразования. Специалисты продемонстрировали, что для точного понимания химических и физических процессов в этих молекулярных оттоках от молодых звёзд необходимо учитывать присутствие ультрафиолетового излучения.

"Это первое неожиданное открытие. Молодые звёзды неспособны генерировать излучение; они не могут 'создавать' радиацию. Поэтому мы не ожидали этого. Тем не менее, мы доказали, что ультрафиолетовое излучение появляется рядом с протозвёздами. Откуда оно берётся, является ли источник внутренним или внешним? Мы решили разобраться", — дополняет Карска.

JWST направил свои инструменты на молодые звёзды в созвездии Змееносца, используя прибор среднего инфракрасного диапазона MIRI. Молекулярное облако Змееносца, удалённое от нас на 450 световых лет, включает несколько звёзд типа B, которые очень молоды, горячи и интенсивно излучают в ультрафиолетовом спектре. Для подробного анализа были выбраны пять объектов, находящихся на различных расстояниях от этих массивных звёзд.

MIRI даёт возможность наблюдать космические объекты в диапазоне длин волн от 2 до 28 микрометров, включая множество линий молекулярного водорода (H₂), которые недоступны для наземных наблюдений из-за атмосферы Земли. JWST незаменим для таких исследований, позволяя регистрировать эти линии даже от слабых источников с высоким разрешением.

Для астрономов H₂ — ключевая молекула в космосе. Во-первых, она наиболее распространена, поскольку её количество в среднем в 10 000 раз превышает содержание монооксида углерода — второй по численности молекулы во Вселенной.

При этом структура H₂ сильно осложняет её наблюдение в молекулярных облаках, так как температуры там слишком низки для возбуждения молекулы. Однако выбросы молодых звёзд генерируют ударные волны, которые сжимают и нагревают вещество, вызывая яркое свечение H₂. Поэтому сочетание JWST и MIRI идеально подходит для исследования потоков от протозвёзд.

Анализ данных JWST из Змееносца чётко подтверждает присутствие ультрафиолетового излучения возле протозвёзд и их оттоков, обусловленное воздействием этого излучения на молекулярный водород. Это поднимает вопрос: откуда оно исходит? Связан ли источник с процессами непосредственно у протозвёзды? Например, с толчками, возникающими при падении вещества на протозвезду (аккреционные толчки), или с толчками вдоль звёздной струи?

"Одним из возможных объяснений было то, что ультрафиолетовое излучение приходит от соседних массивных звёзд, освещающих места рождения следующего поколения звёзд, поэтому мы начали с проверки этой идеи", — говорит Фридрих Выровски, также из MPIfR. Учёные использовали два подхода для оценки внешнего ультрафиолетового излучения. Первый опирался на характеристики окружающих звёзд и их удалённость от наблюдаемых источников. Второй основывался на свойствах пыли, способной поглощать ультрафиолет.

"С помощью этих методов мы установили, что ультрафиолетовое излучение с точки зрения внешних факторов сильно варьируется для наших протозвёзд, и потому мы должны были бы замечать различия в молекулярном свечении. Но этого не произошло", — добавляет Скретас.

"Таким образом, мы были вынуждены отвергнуть версию о внешнем источнике. Однако с уверенностью можно утверждать, что ультрафиолетовое излучение присутствует возле протозвёзды, поскольку оно явно влияет на наблюдаемые молекулярные линии. Значит, его происхождение должно быть внутренним", — заключает Карска.

Результаты работы подчёркивают необходимость интеграции механизмов генерации ультрафиолетового излучения в модели звездообразования. Дальнейший анализ данных JWST сосредоточится не только на газе, но и на составе пыли и льдов, предлагая дополнительные способы определения источника ультрафиолетового излучения вокруг протозвёзд.

Расширение числа наблюдаемых объектов, включая измерения на всех масштабах выбросов, станет ключевым этапом для установления более жёстких ограничений на зоны производства ультрафиолетового излучения.

Фотополимер — это особый вид пластика, который затвердевает под ультрафиолетовым светом. Его ключевое преимущество — способность точно сохранять сложные формы, что делает его идеальным материалом для стереолитографии (SLA) — высокоточной технологии 3D-печати. В отличие от методов наплавления пластиковой, металлической или нейлоновой нити, SLA-принтеры создают детали из жидкой фотополимерной смолы, послойно «выращивая» изделия с высокой детализацией и гладкой поверхностью.

Такие уникальные свойства фотополимеров нашли применение в ювелирном деле для создания сложных моделей украшений и в медицине для изготовления точных хирургических шаблонов и имплантатов. Однако наиболее важным стало их использование в литейном производстве, где требуется особая точность. Именно здесь технология позволяет создавать сложные внутренние полости и каналы в металлических деталях, которые невозможно получить традиционными методами механической обработки.

Например, для производства турбинных лопаток с системами охлаждения или элементов авиадвигателей используют технологию литья по выплавляемым моделям. Все начинается с того, что на 3D-принтере печатают точную пластиковую копию будущей детали, которую затем покрывают специальной керамикой, создавая прочную форму. Дальше ее помещают в печь и подвергают температурному воздействию до 450°C, чтобы фотополимер выгорел. Однако при нагреве заготовка начинает расширяться и с огромной силой давит на керамические стенки. Если напряжение становится слишком большим, оболочка трескается, но эти дефекты не всегда видны невооруженным взглядом.

Когда в такую уже поврежденную форму заливают расплавленный металл, он протекает в образовавшиеся трещины, и получается бракованная деталь с несовершенствами и наплывами.

Для предотвращения таких проблем инженеры используют специальные расчетные модели, которые встраиваются в программное обеспечение для проектирования. Однако современные решения имеют серьезные ограничения, поскольку не учитывают комплексное поведение фотополимера в широком диапазоне температур. Дело в том, что у него есть два ключевых свойства: упругость — способность возвращаться в исходную форму после снятия нагрузки, и вязкость — возможность медленно течь. Существующие модели описывают эти характеристики лишь в узких температурных пределах, тогда как в реальности при нагреве вязкоупругое поведение материала изменяется, что и приводит к ошибкам прогнозирования и последующему браку на производстве.

Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали принципиально новую компьютерную модель, которая учитывает оба этих ключевых параметра.

Чтобы создать программу, которая знает, в какой момент пластик начнет давить на стенки формы, где именно он расплющится и когда нужно замедлить нагрев, ученые провели ряд исследований.

Сначала они поместили небольшой образец фотополимера в специальный прибор — динамический механический анализатор, который медленно повышал температуру материала и одновременно покачивал.

— В ходе нагрева мы зафиксировали ключевые стадии изменения пластика: от твердого состояния при 25°C до начала размягчения при 50°C. При 100°C он перешел в высокоэластическое состояние. Каждую секунду прибор фиксировал температуру, жесткость, эластичность и вязкость образца, строя подробный график его поведения, — рассказал Глеб Ильиных, ведущий инженер кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ.

Зная эти температурные пороги, инженеры могут точно настроить режим работы печи — например, замедлить нагрев в опасном диапазоне от 50°C до 100°C, где материал, оставаясь еще жестким, активно расширяется и давит на керамическую оболочку.

Представьте, что вы готовите пирог с карамельной начинкой. Если включить сразу максимальную температуру — сверху подгорит, а карамель внутри останется твердой. Но если знать точные градусы, при которых 50°C — карамель начнет плавиться, 100°C — тесто пропечется, 150°C — образуется золотистая корочка, вы сможете подобрать идеальный режим выпечки.

Точно так же знание температурных характеристик пластика позволяет защитить хрупкую керамическую оболочку от разрушения. Если нагревать форму постепенно, давая материалу плавно расширяться, а керамике — равномерно прогреваться, можно избежать критического давления на стенки формы.

— Одновременно с этим проводились измерения теплового расширения фотополимера. Для этого мы использовали дилатометр — прибор, который фиксирует малейшие деформации. Мы помещали в него цилиндрические образцы и наблюдали, как материал буквально по миллиметрам расширяется при повышении температуры. Было установлено, что при нагреве на каждые 10°C пластик расширяется на 0.01–0.02 мм на каждый сантиметр своей длины. Эти точные измерения помогли нам определить ключевой параметр, показывающий, насколько сильно давит пластик на стенки формы при нагреве в печи, — добавил Олег Сметанников, профессор кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ, доктор технических наук».

Следовательно, деталь, например, длиной 30 см при нагреве до 150°C может удлиниться на 4-8 мм. Как показало исследование, именно это тепловое расширение становится основной причиной брака. Фотополимер значительно увеличивается в объеме, в то время как керамическая оболочка сохраняет свои размеры. Возникающее внутреннее давление оказывается настолько сильным, что хрупкая форма не выдерживает и трескается.

Этот процесс можно сравнить с замерзанием воды в пластиковой бутылке. Когда вода превращается в лед, она расширяется и с огромной силой давит на стенки бутылки изнутри, пока та не лопается.

На основе экспериментальных данных ученые создали математическую модель фотополимера. Программа точно предсказывает поведение любой детали при нагреве, определяя критические точки деформации и показывая слабые места, где может произойти разрушение формы.

На практике это работает следующим образом. Инженер создает 3D-модель будущей детали в обычной программе для проектирования, затем импортирует ее в программу с разработанной моделью. Здесь происходит виртуальное испытание — система просчитывает, как будет вести себя каждая точка пластиковой модели внутри керамической формы при нагреве от комнатной температуры до 450°C. Дальше она выдает цветную карту напряжений, где отмечены критические зоны, и где оболочка может треснуть. На основе этого технолог может либо усилить слабые места в модели, либо изменить параметры — например, снизить скорость нагрева в опасном диапазоне температур.

Модель успешно прошла проверку в реальных производственных условиях. При создании литейных форм для турбинных лопаток она с точностью 97% позволила описать наблюдаемые в ходе физических экспериментов явления.

Наткнулся сегодня на волшебника из СПБ (сразу даю ссылку на тг. потому что именно там и нашел. это не самореклама а ссылка на автора канала). Что он конкретно там делает не совсем понимаю.....катушки теслы херачат, плазма в колбах танцует, лазеры, вакуум, химия всякая
выглядит как черная магия
КРАСИВО

Сегодня в мире уже больше 20 млрд устройств Интернета вещей, и каждое нужно чем-то питать. Батарейки разряжаются, кабели тянуть дорого и неудобно. Ученые из Science Tokyo предложили передавать энергию по воздуху с помощью света: LED-излучатель посылает луч, а устройство принимает его мини-солнечной панелью.

Японская система сама находит устройства и наводит на них луч. Это делает искусственный интеллект и компьютерное зрение: камера определяет датчики, отслеживает их положение и направляет луч с точностью до миллиметров.

У LED-технологии есть ключевое преимущество — безопасность: лазеры требуют строгих ограничений, а светодиоды позволяют передавать энергию без риска для глаз и кожи. Из недостатков — радиус действия, который не превышает 5 метров.

Технология подходит для:

◾️датчиков движения, температуры и CO₂ в зданиях

◾️складских меток

◾️элементов умных зданий

◾️приборов в труднодоступных местах.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Химические смеси обладают разным температурным диапазоном действия. Хлорид натрия эффективен до −15°C и является самым распространенным и дешевым реагентом. Применяется массово на городских улицах, тротуарах и дорогах регионального значения, где допустимо его агрессивное воздействие на инфраструктуру и окружающую среду.

Хлористый магний действует до −20°C и чаще используется в экологических чувствительных зонах: вблизи зеленых насаждений, на пешеходных зонах, а также в некоторых жилых районах, где важно снизить вред для растений и почвы.

Хлорид кальция не теряет свою эффективность до -35°С и применяется на ответственных объектах: мостах, эстакадах, въездах в тоннели, на аэродромных и железнодорожных платформах, а также на крутых уклонах и перекрестках, где требуется быстрое и надежное плавление льда при экстремально низких температурах.

Более устойчивыми к морозу являются аммоний уксуснокислый, действующий до −35°C, и натриевая соль муравьиной кислоты, которая эффективна даже при −50°C. Оба реагента используются на объектах с повышенными требованиями к экологической безопасности и сохранности инфраструктуры, например, исторические центры города, пешеходные зоны, охраняемые ландшафты, взлетно-посадочные полосы аэропортов, железнодорожные платформы, мосты и путепроводы.

Вышеперечисленные химические составы высокоэффективны при экстремально низких температурах. Они начинают действовать через 15-40 минут после нанесения и обеспечивают защиту от наледи до 12 часов. Однако их использование увеличивает скорость коррозии металлических конструкций на 25-40% и приводит к превышению хлоридов в почве в 3-5 раз.

Отдельную категорию составляют фрикционные материалы — песок, гранитная и мраморная крошка, чьё применение не зависит от температуры окружающей среды. Они одинаково работают как при -5°C, так и при -40°C, обеспечивая мгновенное улучшение сцепления с поверхностью. Обычно применяются на пешеходных зонах, детских площадках и в охраняемых природных территориях, где запрещены химические реагенты. Их использование незаменимо на объектах культурного наследия и в частном секторе, где важно сохранить покрытия и обеспечить безопасность. Их также используют для экстренного улучшения сцепления на обледеневших участках, обеспечивая мгновенный эффект без вреда для экологии. Хотя они абсолютно безопасны для окружающей среды, необходимо задействовать много специализированной техники, чтобы убрать их с поверхностей.

Широко применяются и комбинированные составы: пескосоль (30% соли и 70% песка), используемая до −16°C на тех же участках, что и фрикционные составы. Смеси с ингибиторами коррозии (антикоррозионными добавками), содержащие соли уксусной или муравьиной кислот и карбамид, эффективны до −35°C и применяются в тех же местах, что и хлорид кальция. Многокомпонентные составы нескольких солей с добавками, оптимально работающие до −25°C и применяемые на дорогах с интенсивным движением, где необходимо обеспечить быстрое и долговременное плавление снежно-ледяных покрытий.

Комбинированные реагенты снижают повреждение металлических поверхностей при расходе в 3-5 раз меньше, чем традиционных хлоридов. Стоимость таких составов превышает цену технической соли на 35-50%, а для их правильного применения требуется специализированное дозирующее оборудование.

Эксперт выделяет также группу щадящих веществ, к которым относятся биоразлагаемые формиаты (соли муравьиной кислоты), ацетаты (соли уксусной кислоты), бишофиты (минерал хлорида магния), мочевина и гранитная или мраморная крошка. Все они применяются в зонах с повышенными экологическими и санитарными требованиями: на пешеходных территориях, детских площадках, в исторических центрах городов и на объектах транспортной инфраструктуры.

Подобные составы обеспечивают экологическую безопасность за счет биоразлагаемых компонентов, не загрязняющих почву и водоемы. Они значительно снижают повреждение дорожных покрытий и металлических конструкций. Однако их применение ограничено из-за потери эффективности при температурах ниже -12°C и высокой стоимости, превышающей традиционные аналоги в 2-4 раза. Более того, необходимо использовать специальное оборудование, которое помогает точно дозироваться эти составы на поверхности.

Реагенты для тротуаров и для дорог разные

Реагенты для тротуаров и проезжей части различаются по составу и требованиям к безопасности. Однако использование химических смесей характерно для обеих этих поверхностей. Это обусловлено экономической эффективностью и отсутствием необходимости в специальном оборудовании для их распределения.

На дорогах с автомобильным движением чаще применяют хлоридные составы и многокомпонентные смеси, ориентированные на быстрое плавление льда под колесами транспорта и устойчивость к высокой нагрузке.

Для тротуаров и пешеходных зон выбирают менее агрессивные средства: щадящие реагенты, фрикционные материалы или составы с ингибиторами коррозии. Это снижает риски повреждения обуви, лап животных и почвы, а также минимизирует воздействие на зеленые насаждения. Однако, несмотря на все это, отказаться от использования «химии» на тротуарах пока невозможно из-за ее длительного воздействия на лед. При этом современные составы разрабатываются с учетом экологических требований, а их применение строго регламентируется ГОСТ.

Как долго реагенты остаются на дорогах?

По словам ученого, время исчезновения реагентов с дорог зависит от нескольких факторов: температуры воздуха, количества осадков, интенсивности движения транспорта и типа самого материала. Теплая погода, дождь и активное движение транспорта ускоряют этот процесс, тогда как в мороз на малопроезжих участках они сохраняются значительно дольше.

– Химические составы находятся на дорогах от нескольких часов до 2 суток, но в устойчивые морозы сохраняются на поверхности неделями. Фрикционные материалы, не растворяются и остаются на дороге до механической уборки, иногда вплоть до весны. В комбинированных реагентах солевой компонент вымывается за сутки, в то время как абразивная часть остается неделями, – дополняет Никита Фаустов.

Можно ли по внешнему виду определить вид реагента?

По словам эксперта, визуально отличить один реагент от другого практически невозможно, поскольку большинство из них представляют собой белые или сероватые гранулы и крошку. Химические вещества обычно имеют вид кристаллов разного размера, в то время как абразивные материалы — мраморная или гранитная крошка — внешне могут быть почти неотличимы от них. Комбинированные смеси и вовсе варьируются по внешнему виду, так как состоят из разных компонентов.

– Определить тип смеси действительно сложно, поскольку большинство схожи между собой. Однако можно ориентироваться на косвенные признаки. Соли и хлориды при контакте со льдом активно плавят его, образуя жидкий рассол, тогда как фрикционные материалы остаются на поверхности, лишь создавая шероховатость. Размер частиц также может подсказать ответ: солевые составы обычно состоят из мелких кристаллов, тогда как каменная крошка обладает более крупной и ощутимой фракцией. Что касается цветовых различий, то мраморная крошка чаще всего белая и однородная, гранитная — имеет сероватый оттенок и зернистую структуру, а хлорид натрия может отличаться кубической формой кристаллов и примесями жёлтого или серого цвета. Без этикетки или анализа достоверно узнать состав нельзя. Однако можно обратиться в коммунальную службу, осуществлявшую обработку территории, либо провести лабораторный анализ образца, – объясняет ученый.

Несмотря на то, что тема противогололёдных реагентов активно обсуждается, вокруг них по-прежнему существует много стереотипов и неоднозначных мнений. Вместе с экспертом мы изучили 7 самых распространенных из них, чтобы разобраться, где правда, а где — домыслы.

Миф 1. Соль и песок – лучшие методы борьбы с гололедом

Несмотря на то, что традиционные соль и песок долгое время были основными средствами борьбы с гололедом, сегодня они уступают место современным реагентам. Хлорид натрия (соль) эффективен лишь до -15...-20°C, вызывает коррозию металлов, вредит обуви, растениям и приводит к засолению почв. Песок лишь создает шероховатость, не плавя лед, при этом засоряет ливневые стоки и требует дорогостоящей уборки весной.

– Современные смеси демонстрируют более высокую эффективность. Они работают при экстремально низких температурах, содержат ингибиторы коррозии и экономичны в расходе. Тем не менее, соль и песок все еще применяются на участках с низкой транспортной нагрузкой, при ограниченном бюджете или на территориях с особыми экологическими требованиями, – комментирует эксперт.

Миф 2. Из-за реагентов корпус машины ржавеет, а шины портятся каждую зиму

Помимо борьбы с гололедом, реагенты ведут скрытую войну с автомобилями. Их воздействие на кузов и колеса может обернуться серьезными проблемами и дорогостоящим ремонтом.

– Это не миф. Для резины соли и хлориды особенно опасны: проникая в мелкие повреждения, они вызывают коррозию металлического корда, что может привести к «грыжам» и даже разрывам, а также способствуют выпадению шипов. Для самого автомобиля «химия» ускоряет появление ржавчины на кузове, особенно в колёсных арках, и портит лакокрасочное покрытие. Риск серьёзно возрастает, если на машине уже есть сколы или царапины. Самыми безопасными для авто и колес являются бишофиты, гранитная крошка и смеси с антикоррозионными добавками, однако их не используют повсеместно из-за особенностей применения. Во-первых, подобные реагенты существенно дороже традиционных хлоридов, а гранитная крошка требует последующей уборки. Во-вторых, некоторые смеси теряют эффективность при температурах ниже -20°C. И, в-третьих, реагенты с ингибиторами коррозии нуждаются в точном дозировании и специальном оборудовании для нанесения, что усложняет их массовое применение. Единственная надёжная защита — это регулярный уход: тщательная мойка кузова и арок после зимы, а также применение антикоррозийных и защитных средств для шин и краски, – рекомендует Никита Фаустов.

Миф 3. Любые реагенты негативно влияют на обувь

Одной из самых частых жалоб горожан является порча обуви. По словам эксперта, хлориды натрия, кальция, магния – могут негативно воздействовать на материалы. Они проникают в структуру кожи и замши, приводя к их пересушиванию, растрескиванию и появлению белых разводов. Тем не менее, существуют малоагрессивные компоненты, которые меньше всего влияют на обувь: любые фрикционные материалы, формиаты и ацетаты, а также смеси с ингибиторами коррозии. Для защиты обуви ученый рекомендует использовать водоотталкивающие пропитки, регулярно очищать ее от следов «химии» и избегать интенсивной сушки у источников тепла.

Миф 4. Существуют полностью безопасные и экологически чистые реагенты

Полностью безопасных составов не существует. Все они, так или иначе, влияют на нашу экологию. Химические и комбинированные приводят к засолению грунта, что делает его непригодным для многих растений, нарушают водный баланс и угнетают полезную почвенную микрофлору. Попадая с талыми водами в водоемы, соли способны повышать их общую минерализацию, негативно влияя на водные экосистемы. Эксперт выделяет следующие щадящие средства: формиаты и ацетаты, бишофиты, мочевина, гранитная и мраморная крошка. Однако невозможно использовать только альтернативные по ряду причин.

– Прежде всего, это высокая стоимость по сравнению с традиционными, что ограничивает их использование объектами особой важности. Некоторые из них менее эффективны в сильные морозы, другие требуют точного дозирования и комбинирования с другими материалами. Даже экологичные составы при превышении норм внесения могут наносить ущерб. Поэтому сегодня наиболее рациональным подходом является комбинация различных методов:  применение современных видов реагентов и своевременную механическую уборку, – объясняет ученый.

Миф 5. Все реагенты «сжигают» лапы животных

Один из самых эмоциональных споров связан с их влиянием на домашних животных. Многие владельцы уверены, что любое средство неизбежно вредит лампам питомцев, однако реальное воздействие зависит от конкретного компонента и условий использования.

– Основную опасность представляют химические реагенты – все хлориды и солевые растворы. Эти вещества вызывают сильное раздражение, приводят к сухости, трещинам и даже химическим ожогам, особенно опасен хлорид кальция, выделяющий тепло при растворении. Существуют менее агрессивные альтернативы, например, формиаты или гранитная крошка, но они не всегда полностью решают проблему обледенения. Поэтому главная защита – это профилактика: обязательное мытьё лап тёплой водой после каждой прогулки, использование защитных восков или обуви, а также выбор маршрутов, где применяются более щадящие вещества, – утверждает эксперт.

Миф 6. Традиционные реагенты разрушают дорожное покрытие

Существует также миф, что ямы и выбоины после зимы – результат использования «химии» на дорогах. Однако, по словам эксперта, это не совсем так. Главным разрушающим фактором являются физические процессы – многократное замерзание и оттаивание воды, которая проникает в микротрещины покрытия и, расширяясь, разрывает его изнутри. Низкое качество укладки асфальта и интенсивные нагрузки усугубляют ситуацию. Смеси могут выступать катализатором уже начавшегося разрушения, но не являются его первоисточником.

Миф 7. Подогрев тротуаров – лучшее и безопасное решение проблем с гололедом

В качестве перспективной, но дорогостоящей альтернативы в мире существуют системы подогрева дорог. Их повсеместное использование сдерживается высокими капитальными и эксплуатационными затратами.

– Подобная система – технически сложная и одновременно дорогостоящая альтернатива. Стоимость монтажа достигает 5000 рублей за квадратный метр, а энергопотребление делает ее экономически невыгодной для больших площадей. Эффективность снижается при сильных морозах и толстом слое льда. Поэтому подогрев используют точечно – в местах с повышенными требованиями к безопасности: у социальных объектов, на пандусах и частных территориях, – отмечает эксперт.

Мировая нефтяная отрасль столкнулась с новой реальностью: основные и легкодоступные месторождения уже освоены, и теперь приходится иметь дело со сложнейшими подземными структурами. Главная проблема в том, что нефть находится не в сплошных пластах, а в пористой горной породе, похожей на гигантскую губку. За миллионы лет эта «губка» была смята, разорвана и смещена тектоническими процессами.

В результате нефть осталась заперта в изолированных «карманах», точную карту которых невозможно составить с поверхности. Из-за этого специалисты вынуждены принимать многомиллиардные решения в условиях, когда подземная структура остается «слепой зоной», а каждая ошибка в проектировании разработки ведет к безвозвратной потере денег.

Чтобы заглянуть вглубь сложных месторождений, инженеры используют трехмерное геологическое моделирование. Оно позволяет создать цифровую копию подземного пространства, учитывающую структуру недр, свойства пластов и горных пород. Эта виртуальная копия помогает определять лучшие места для бурения, прогнозировать добычу и принимать ключевые технологические решения.

Однако при построении виртуальных моделей эксперты не всегда заранее знают о важных деталях, например, про внезапные изгибы пластов или невидимые разломы, которые могут повлиять на продуктивность месторождения. Чтобы учесть эту неопределенность, они создают не одну, а множество возможных версий цифрового двойника.

Когда массив моделей создан, возникает следующая проблема — отсутствие надежных инструментов для выбора оптимального варианта. Существующие методы отбора опираются на упрощенные критерии, не учитывающие полное соответствие виртуального строения реальным условиям. Это связано с технологической сложностью объединения разнородных данных и отсутствием математического аппарата для сравнения расхождений в метрах, процентах площади и тоннах добычи.

В результате, изучение подземного слоя всегда основано на косвенных измерениях, которые не могут дать исчерпывающей информации об объекте. Выбор недостоверного варианта напрямую ведет к финансовым потерям: стоимость бурения одной скважины исчисляется миллионами рублей, а ошибка в оценке запасов может сделать все месторождение нерентабельным

Ученые Пермского Политеха разработали первую в России методику генерирования множества 3D-моделей месторождений, которая позволяет объективно выбирать наиболее достоверные варианты из возможных. Это поможет точнее планировать добычу и избегать дорогостоящих ошибок при бурении скважин.

Разработанная методика была протестирована на одном из нефтяных месторождений России. Для исследования ученые собрали всю доступную информацию по нему: данные бурения скважин, результаты сейсмических исследований, историю добычи. На основе этих данных они создали 289 вариантов трехмерных геологических моделей.

Для построения двойников специалисты взяли готовый программный модуль, применяемый нефтяными компаниями. Они модернизировали его, добавив комплексную проверку данных месторождения по четырем независимым критериям.

При традиционном подходе к проектированию используется ограниченный набор параметров, не позволяющий определить лучшие модели. Для решения этой проблемы ученые добавили следующие критерии для оценки созданных двойников месторождения: сравнение толщины пластов в созданной модели и реальной скважине, соответствие модели данным предыдущих исследований, соответствие запасов в виртуальном пространстве показателям реальной добычи, а также геологическую реалистичность (правдоподобность распределения пород).

На основе добавленных параметров эксперты разработали показатель Оккол (алгоритм расчета), который количественно оценивал достоверность каждого цифрового двойника по шкале от 0 до 1. Это новый комплексный критерий, созданный специально для решения проблемы выбора наиболее достоверных геологических моделей.

Эффективность метода ученые проверили на реальном месторождении с известной историей добычи. Они сравнили, насколько прогнозы программы соответствуют фактическим данным за предыдущие годы. Модели с высоким показателем Оккол показали наибольшее совпадение, что и подтвердило работоспособность методики. Улучшенная программа автоматически отсортировала виртуальные двойники по этому показателю и выделила группу с наилучшими значениями.

— Конечным практическим результатом научной разработки является технология многовариантного моделирования с разработкой программного модуля. В течение многих лет нефтяные компании использовали при построении 3D-моделей месторождений иностранные решения. Однако сейчас в рамках программы импортозамещения предприятия стали ориентироваться на отечественные разработки. Нашей командой после получения патента ведутся переговоры о создании такого модуля многовариантного 3D-моделирования с одной из российских компаний, — рассказывает Денис Потехин, доктор технических наук, доцент кафедры «Геология нефти и газа» ПНИПУ.

Ключевое преимущество разработки — решение проблемы геологической неопределенности на этапе выбора моделей. Анализ предыдущих исследований выбранного месторождения выявил существенную неопределенность — разброс значений в оценке запасов нефти составлял от 540,7 до 1194,1 тысяч тонн. После применения программы и отбора 49 наиболее достоверных моделей диапазон существенно сузился. Минимальные запасы составили 881,8 тысяч тонн, средние — 1037,3 тысяч тонн, а максимальные — 1185,6 тысяч тонн. В результате, добавление четырех критериев позволило сократить неопределенность в оценке запасов на 46% и уменьшить количество моделей для анализа на 83%.

— Анализ применения современных программных продуктов геологического 3D-моделирования показывает, что имеющиеся в них опции не дают возможности достоверного анализа объектов. Внедрение нашей методики предоставляет такую возможность и, согласно проведенным исследованиям, не имеет сегодня аналогов. Сейчас мы активно занимаемся продвижением научной разработки в производство, — рассказывает Сергей Галкин, доктор геолого-минералогических наук, декан горно-нефтяного факультета ПНИПУ.

Усовершенствованная программа будет интересна как разработчикам программного обеспечения, так и компаниям, занимающимся проектированием разработки нефтяных месторождений. Ее внедрение поспособствует оптимизации производственных решений и соответственно увеличению извлечения запасов и динамики добычи.

Данная технология разработана при поддержке текущего проекта Пермского края «Международные исследовательские группы» совместно с профессором Китайского нефтяного университета (г. Циндао) Ли Вангом, специалистом по геофизическим исследованиям скважин.