近期，俄罗斯企业与当地科学家合作，推出了一系列创新涂料计划，包括具有抗冠状病毒特性的涂料。在业内看来，其中一些可能成为全球市场上的重磅炸弹，而另一些则有望帮助客户提高效率和盈利能力。
首个抗冠状病毒（COVID-19）涂料
俄罗斯托木斯克州立大学6月7日在一份声明中表示，该大学与雅罗斯拉夫涂料公司签署了一项针对COVID-19的合同，以开发一种具有防腐性能的新型涂料。科学家们计划设计三种涂料系列：抗菌涂料、抗真菌涂料和抗病毒涂料。后者被要求能够抗COVID-19等。
托木斯克大学称：SARS病毒、禽流感、H1N1流感和COVID-19的爆发表明，仅用消毒剂处理表面是不够的，需要借助涂层本身来对抗感染。我们在讨论如何创造出可以被引入表面处理涂层中的杀生物纳米粒子。
新涂料计划将用于公共设施，包括俄罗斯的医院、学校和幼儿园。正如科学家所解释的那样，这些创新涂层会以与消毒剂类似的方式抗COVID-19病毒，避免对人类或环境造成伤害。
资料显示，涂料中添加银离子可以达到一定的抗菌目的，不仅有效，而且更安全和经济。目前，俄罗斯市场上有几种含银纳米粒子的涂层。它们经常用于私人诊所，但很少用于公共事业。而且，没有证据证明它们是否对COVID-19有效。
基于此背景，托木斯克大学开始研发抗COVID-19涂料。该项目已从联邦政府获得1亿卢布（150万美元）的资助。
此外，他们预计新涂料具有强劲的出口前景。
2021年初，托木斯克大学与俄罗斯科学院远东大学成立合资企业，名为东南亚和亚太研发中心。该项目的主要目标是研究亚洲市场，并在当地客户中推广俄罗斯原产地的产品。
托木斯克大学表示，该项目预计将主要集中在中国、印度尼西亚和越南。
一位俄罗斯涂料行业人士指出，如果真的开发出来一种经证实具有抗COVID-19能力的涂料，将不仅是在俄罗斯，甚至在全球市场上都将会成为畅销产品。“各种公共设施和私人客户都会想要它，但时机至关重要。这种涂层还必须具有独立研究支持的明确安全特征，因为大多数客户会质疑对微生物如此致命的东西是否真的对他们的健康安全”
对此，雅罗斯拉夫尔涂料公司（Yaroslavl Paints）副营销总监伊戈尔*罗曼诺夫（Igor Romanov）表示，现在透露该项目的任何进一步细节还为时过早，更不用说是俄罗斯首个抗冠状病毒涂料预计何时投放市场。
用于核电站和太空火箭的自修复纳米涂层
了解到，抗病毒涂层并不是西伯利亚科学家最近制定的唯一大项目。托木斯克大学还创造了用于辐射防护的纳米涂层，这种涂层具有独特的自我修复能力。将有助于保护电子产品，并提高核工业和航天工业材料的抗辐射性。
由于俄罗斯在核工业和航天工业领域都非常强大，因此这种新型涂料的需求量可能很大。
例如，俄罗斯核公司Rosatom是该国发电行业的国家领先者，其发电量占该国总发电量的20%以上，在该国不同地区新建了几座核电站，甚至是世界上少有的浮动核电站。在国际订单方面，该公司也位居世界第一，在12个国家拥有35台处于不同实施阶段的发电机组。10年的国外订单订单接近1300亿美元。
据介绍，上述涂层是通过磁控溅射法生产的，为了达到最佳效果，它必须有五层，且每层厚约100毫米。纳米涂层由锆和铌制成。
托木斯克大学核技术学院实验物理系副教授罗曼*拉普捷夫解释说：当原子被敲出晶格时，涂层中的辐射缺陷要么表现为孔洞，要么相反，当额外的原子卡在其中时。这两种类型的损伤都会随着时间的推移而累积，导致涂层劣化，初步测试表明，纳米涂层中原子的移动结构可以消除这些缺陷，使该层保持同样薄。
“在用质子束对我们的涂层进行长期辐照的过程中，缺陷浓度要么保持不变，要么由于缺陷流向层的边界而降低，在这些边界处，缺陷相互抵消。”拉普捷夫补充道。
此外，在实验过程中，锆原子能够适应电子密度的变化，保护涂层免受任何损坏。
拉普捷夫解释说，“透射显微镜和X射线结构分析表明，在辐照期间，由于质子的积累，结构中会产生应力。计算和实验都表明，锆原子从最佳位置发生位移，形成低电子密度区域，在该区域附近注入的离子会积聚，正电子会湮灭。”
不过，托木斯克大学尚未提供有关新涂料计划何时投放市场的任何信息。
石油和天然气工业用新型涂料
管道是俄罗斯输送石油和天然气的主要方式。
值得注意的是，管道运输占该国总货运周转量的比例高达一半。但是，在长距离运输碳氢化合物时，存在克服石油或天然气对管道壁的摩擦力的问题。
为了解决这个问题，雅罗斯拉夫尔国立技术大学的一组科学家开发了一种用于管道内表面的复合涂层，该涂层可减少输送材料与管道表面的摩擦，促进碳氢化合物在管道中更顺畅的运输。
研究人员声称，他们已经成功地选择了新涂料的最佳配方，并已开发出一种用于工业化生产的技术。“如今，所用涂层的表面粗糙度在3-5微米之间，与400直径管道的50微米粗糙度相比，它们将最大气体流量增加了近18%，从每天825万立方米增加到991万立方米。我们得到了一种粗糙度为0.18-0.35微米的涂层，它可以提高碳氢化合物的传输速率，同时保持了高水平的防腐性能”。
据悉，为了在涂漆表面上良好地铺展，减少有机溶剂的含量，并增加形成的膜的平滑度，科学家们在涂料组合物中引入了“直链烷基缩水甘油醚”活性稀释剂。
同时，为了赋予涂层防腐性能，研究人员引入了含有各种功能添加剂的防腐颜料。但是，传统的高性能颜料含有铅、锌和重金属，会对环境和人类健康产生负面影响。
为了使用危险性较小的物质，研发人员开发了基于无定形二氧化硅和具有聚苯胺壳的核颜料的环保型离子交换颜料。“我们的离子交换颜料类似于进口的环保型Shieldex颜料，但便宜2-2.5倍。这是一种来自食物垃圾的色素——一种稻壳热解产物”。
与前述两种创新涂料产品不同的是，该涂料已经通过了各种方式的测试。目前，科学家们与俄罗斯领先的涂料生产商JSC Russian Paints合作，启动涂料的工业化生产。
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