Мегатех. Технологии и общество 2050 года в прогнозах ученых и писателей

На другом конце шкалы — Scrona, компания, созданная на базе Швейцарского технического университета. Она занимается 3D-печатью самых мелких объектов, для чего использует процесс под названием NanoDrip. В ходе последнего, как предполагает его название, построение микроскопических структур происходит из осадка, содержащегося в крошечных каплях жидкости в виде наночастиц размером около 100 нм (миллиардных частей метра). Подобным образом производятся невидимые невооруженным глазом серебряные или золотые проводники, делающие сенсорные экраны более чувствительными к движениям пальцев.

Добродетельная утилизация

Нанотехнологии позволят расширить возможности уже давно применяющихся в производстве материалов. Компания Modumetal из наноматериалов с помощью разновидности процесса электролитического осаждения, немного напоминающего гальванику, но сложнее, изготавливает облицовочные плиты для производства так называемых наноламинатов. Путем тщательного управления электрическим полем в жидкости создаются взвеси различных металлов, которые затем слоями осаждаются на поверхности предметов. Компания начала осуществлять антикоррозийное покрытие компонентов, используемых в газовой и нефтяной промышленности: по утверждению специалистов, такая защита почти в восемь раз эффективнее, чем при обычных способах обработки.

В будущем, по мнению Modumetal, можно будет не только покрывать поверхности конструкций слоями металлов, но и «выращивать» комплектующие из наноламинатов с использованием таких традиционных материалов, как сталь, цинк и алюминий. Кроме того, электролитический процесс может быть обращен вспять. Это означает, что по окончании срока службы наноламинированных компонентов, материал, использовавшийся для их производства, будет извлечен из них и использован снова.

По мере усложнения состава материалов их повторная переработка станет насущной необходимостью. Для демонтажа, например, различной электроники и восстановления содержащихся в ней материалов придется создавать новые методики. Автомобили, изготовленные из стали, и самолеты, произведенные из алюминия, сегодня относительно просты в переработке. Но в будущем этот процесс станет сложнее, поскольку для снижения веса в транспортных отраслях используется все больше углеродного волокна. Компании уже работают над тем, чтобы научиться перерабатывать его, в некоторых случаях измельчая и используя для производства некритичных компонентов, таких как панели, не подвергающиеся большим нагрузкам. Со временем придется перерабатывать все большее число аккумуляторов. Как известно, некоторые наночастицы токсичны, но ученые еще не в полной мере изучили долгосрочные эффекты их воздействия на окружающую среду. Наночастицы осаждаются на суше, а также смываются в реки и моря. Ежегодно в воду попадают тонны наночастиц используемого в солнцезащитных лосьонах диоксида титана.

Производители будут нести все более серьезную ответственность за так называемый жизненный цикл своей продукции — от добычи элементов, используемых для изготовления материалов, до того, где эти материалы окажутся в конечном итоге. Это также будет обусловлено коммерческими соображениями: некоторые используемые в производстве элементы являются редкими и дорогостоящими. Крупным бизнесом станет «городская добывающая промышленность», извлекающая из отслуживших свое гаджетов, электромобилей, аккумуляторов и бытовых товаров следовые количества таких материалов, как золото, серебро, неодим, иттрий и диспрозий. Компьютеры в очередной раз могут помочь компаниям смоделировать жизненные циклы их продукции, а также способы демонтажа и переработки.

Все это преобразит производственную цепочку, к которой мы привыкли за последнее столетие. По большей части сейчас это игра по принципу «и я тоже»: все фабрики используют примерно одинаковые основные материалы, методы и оборудование. Все это очень легко копируется. Поэтому применительно к товарам массового спроса масштаб производства и затраты на оплату труда имеют очень большое значение. В результате компаниям значительно выгоднее открывать заводы в странах с низкой стоимостью рабочей силы. К 2050 году многие производства, вынесенные таким образом за границу, будут возвращены на родину.

Возвращение производства

Это будет происходить по ряду причин. Прежде всего, новые материалы и новые технологии обеспечат большую гибкость производства. Компаниям придется размещать фабрики ближе к рынкам сбыта, чтобы иметь возможность лучше адаптировать свою продукцию к последним и, соответственно, гораздо быстрее реагировать на изменяющиеся тенденции.