Studiile de prognoză tehnologică indică producerea unor adevărate „străpungeri tehnologice”, cu impact considerabil asupra dezvoltării economico-sociale ale umanităţii.
La început de mileniu se conturează perfecţionarea tehnologiilor cunoscute, apariţia unor noi tehnologii de fabricare, şi a unor noi domenii industriale nepoluante .
Tehnologia materialelor speciale se va dezvolta spre fabricarea materiale compozite, a materialelor inteligente, a aliajelor cu memoria formelor, materiale electro - şi magnetostrictive, piezoelectrice, semiconductoare ultra pure, supraconductoare etc.
Materialele compozite sunt alcătuite din două sau mai multe componente, ce formează faze distincte şi care prezintă efecte sinergetice, sau proprietăţi diferite de ale fiecărui component în parte.
Materiale compozite se găsesc şi în natură (diverse roci solide). Aceste materiale cu proprietăţi programabile superioare materialelor tradiţionale au pătruns în domeniile tehnicii de vârf, cum ar fi: tehnologiile aerospaţiale, microelectronică, tehnica nucleară, telecomunicaţii, tehnica medicală a implanturilor, industria de automobile, de nave marine, industria chimică, a mobilei, construcţii pentru protecţia antiseismică a clădirilor, birotică, industria materialelor sportive şi a produselor de uz casnic.
Materialele compozite sunt realizate din doi sau mai mulţi componenţi care formează faze distincte, fiecare componentă păstrându-şi caracteristicile individuale şi a căror combinare conduce la obţinerea de performanţe ridicate prin efecte sinergetice, ceea ce permite lărgirea domeniului de utilizare a acestora.
Materialele compozite pot include toate tipurile de materiale constituite din două sau mai multe componente. Componenţii trebuie să aibă structuri compatibile, pentru a asigura o legătură interfacială rezistentă. Difuziile termice trebuie corelate astfel ca la încălzire, sau la răcire să nu se producă fisurarea, sau spargerea unuia dintre componenţi, sau a legăturilor dintre ei. Ansamblu compozit trebuie să prezinte şi stabilitate chimică la prelucrare şi funcţionare.
Avantajele acestor noi materiale sunti:
- densităţi reduse, deci sunt mai uşoare;
- prezintă rapoarte rezistenţă/densitate şi rigiditate/densitate mult mai mari decât la materiale clasice (metale, fibre de sticlă etc.);
- au rezistenţă mare la oboseală, la coroziunea factorilor de mediu sau ai altor agenţi corozivi;
- tehnologiile de formare a pieselor din aceste materiale sunt relativ simple ca număr de operaţii şi au consumuri reduse de energie;
- prezintă performanţe deosebite;
- raportul performanţe/cost este foarte ridicat;
- se pot proiecta materiale cu proprietăţi prestabilite.
Compozitele înlocuiesc unele materiale, în special pe cele metalice (care necesită consumuri mari energetice şi resurse epuizabile), sau se impun datorită proprietăţilor lor. Realizarea de materiale compozite s-a impus pe baza a numeroase considerente tehnice şi economice, între care amintim: necesitatea realizării unor materiale cu proprietăţi deosebite, imposibil de atins cu materialele tradiţionale, necesitatea creşterii siguranţei şi a fiabilităţii în exploatare a diferitelor construcţii şi instalaţii, necesitatea reducerii consumurilor de materiale deficitare, scumpe sau preţioase, posibilitatea reducerii consumurilor de manoperă şi a reducerii duratei de fabricaţie.
Orice material compozit este alcătuit din două structuri spaţiale fundamentale:
- matricea (mediul solid continuu);
- faza dispersă (umplutura, armătura, materialul de ranforsare, sau rigidizare).
Matricea constituie componentul de legătură (liantul), suportul pentru faza dispersă; este stabilizator la buclarea fibrelor, transferă efortul mecanic la armătură. Armătura reprezintă componenta principală de preluare a sarcinii, reduce costul, îmbunătăţeşte caracteristicile electrice, mecanice, termice etc. Dacă armătura are rolul de a durifica compozitul se denumeşte agent de ranforsare, iar dacă adăugarea se face doar pentru creşterea volumului produselor şi scăderea costului acestora se denumeşte umplutură. Matricea şi armătura au de obicei proprietăţi opuse. Astfel, dintr-o matrice moale şi o armătură dură, sau dintr-o matrice dură şi o armătură moale se poate obţine un compozit de 10-20 ori mai rezistent.
Geometria armăturii poate fi de :
- pulberi şi particule cu forme diferite;
- fire sau fibre continue, discontinue şi "whiskers" de sticlă, de carbon, bor, azbest, bazalt sau fibre ceramice;
- formaţiuni bidimensionale (plăci, lamele, folii, foiţe, solzi).
Distribuţia armăturii în matrice poate fi diferită. Astfel, particulele pot fi repartizate neuniform sau uniform, în şiruri liniare, aglomerări pe anumite plane paralele. Fibrele lungi se distribuie aliniate axial şi paralel pe lungimea produsului, iar fibrele scurte se dispun în acelaşi mod, sau încrucişate în plane paralele distanţate, sau în volumul matricei. Pot fi şi compozite combinate, ca de exemplu: particule + fibre; particule + plăci stratificate, fibre + plăci stratificate, particule + fibre + plăci. Există şi compozite placate, obţinute prin adăugarea la o placă masivă, pe ambele feţe, a câte unei plăci subţiri de armătură.
Proprietăţile compozitelor depind de:
- natura matricei şi a umpluturii;
- raportul matrice/armătură;
- dimensiunile şi geometria armăturii;
- compatibilitatea matricei cu armătura;
- sensibilitatea materialelor componente la factorii de mediu (umiditate, temperatură, oxigen şi ozon).
Pentru realizarea materialelor compozite performante se folosesc fibre cu rezistenţe specifice mari (rezistenţă/greutate specifică) şi module specifice înalte (modul de elasticitate/greutate specifică) cum sunt fibrele de bor, fibrele de sticlă, fibrele de carbon (cu rezistenţă înaltă, cu modul înalt sau cu modul ultra-înalt) şi fibrele aramidice de tip khevlar. Pentru elemente structurale utilizate în condiţii de solicitări mecanice şi termice înalte se folosesc fibre carbon şi fibre ceramice etc.
Diversitatea foarte mare a materialelor compozite necesită apelarea la mai multe criterii de clasificare a lor. După natura matriceise disting:
- compozite organice (polimerice) MCP;
- compozite cu matrice metalică MCM;
- compozite ceramice MCC.
Impunerea materialelor compozite polimerice în domeniile de vârf ale tehnicii, dar şi în alte domenii industriale: în construcţii, sectorul bunurilor de larg consum etc. se datorează şi caracteristicilor tehnologice ale acestora: prelucrabilitate uşoară, cu posibilitatea obţinerii de piese finite printr-o singură operaţie, sau prin operaţii nu deosebit de dificile, cu posibilităţi de mecanizare şi automatizare şi costuri relativ scăzute.
Preţurile materialelor compozite pot depăşi preţurile metalelor de 6‑12 ori, dar alte proprietăţi ale lor (densitatea mai mică, rezistenţa mecanică şi la agenţi climatici etc.) le impun tot mai mult pe piaţă .
Competitivitatea compozitelor cu matrici polimerice este determinată şi de consumurile relativ reduse de energie în procesul de obţinere .
Domenii de utilizare a materialelor compozite
Caracteristicile deosebite ale compozitelor polimerice au condus la pătrunderea rapidă a acestora în diferite domenii ale tehnicii de vârf: aviaţie (elemente de structură a aeronavelor), tehnica aerospaţială, electrotehnică, microelectronică şi optoelectronică, microbiologie şi biomedicină, industria de automobile şi alte mijloace de transport, construcţii navale, utilaje petroliere şi rezistente la coroziune şi alţi agenţi chimici, construcţii, telecomunicaţii, tehnica nucleară. În industria construcţiilor aerospaţiale, de exemplu, 70% din sectorul termic al navetei spaţiale Columbia a fost realizat cu plăcuţe de răşini epoxidice armate cu fibră de sticlă, iar la naveta Discovery, 87 % din masa totală a fost realizată din compozite. In construcţia aeronavei Airbus A 320 prin utilizarea materialelor plastice armate cu fibră de carbon la construcţia secţiunii centrale a fuselajului s-a redus masa acestuia cu 33 % şi a timpului de fabricaţie cu 20 %. S-a redus totodată şi consumul de combustibil. Antena satelitului Intersat IV este realizată integral din răşini epoxidice armate cu fibre de carbon.
Biocompatibilitatea materialelor plastice face ca aliajele plastice şi polimerii grefaţi să intervină în tehnica medicală, în domeniul biomaterialelor. Prin realizarea ţesuturilor artificiale, a pielei artificiale utilizată în cazul arsurilor grave, a organelor produse din aliaje polimerice şi compozite, aceste materiale pot seconda sau înlocui complet ţesuturile şi organele corpului omenesc. Valvele cardiace şi arterele artificiale, plămâni artificiali, ligamente, membre artificiale, implantările de natură osoasă au intrat curent în practica medicală.
Industria de autoturisme utilizează în mod curent, de mulţi ani, caroserii, angrenaje fără lubrifiere din materiale compozite. Industria electronică utilizează aceste materiale pentru confecţionarea senzorilor de mare putere. Sportul de performanţă sau de agrement apelează tot mai mult la materiale compozite, pentru densitatea redusă, rezistenţa bună şi foarte bună la diverse solicitări.
Materialele "inteligente" sunt aliaje metalice, sau materiale de sinteză, capabile să se autoadapteze la mediu, să adopte formele cele mai adecvate, ca reacţie la o solicitare exterioară naturală sau provocată, de natură vibratorie, acustică, mecanică sau termică. Elementele care conţin astfel de materiale sunt capabile să primească informaţii şi să se comporte ca nişte captatori care execută un ordin, acţionând în consecinţă. Captatorul şi elementul activ formează unul şi acelaşi ansamblul integrat.
Materialele "inteligente" capabile să-şi schimbe forma în funcţie de condiţiile de exploatare vor înlocui piesele mobile ale aripilor avioanelor, vor elimina zgomotul produs de automobile şi vor evita erorile comise de camerele de luat vederi de la bordul sateliţilor artificiali. Folosirea materialelor inteligente asigură redundanţa absolută: senzorii şi captatorii sunt plasaţi la suprafaţa materialelor, fiind capabili să-ţi asume funcţii îndeplinite de radare, sonare, sisteme de tir optic, de amplificare a luminii, de vedere pe timp de noapte prin termografiere, de reperare a obstacolelor, a inamicului etc.
Aliajele cu memorie a formei, pe bază de cupru, sau nichel sunt capabile să înveţe o formă şi să revină ulterior la starea iniţială. După deformarea survenită la o temperatură scăzută, îşi regăsesc forma iniţială prin încălzire. Sunt deja folosite în construcţii (sisteme de securitate), electronică (contactoare), hidraulică (îmbinarea conductelor), mecanică, robotică etc.
Materialele piezoelectrice, elita mileniului III, au un mod de funcţionare şi proprietăţi ce pot fi comparate cu cele ale sistemului nervos uman, combinând rapiditatea actului reflex cu capacitatea de analiză care precede executarea unui gest voluntar comandat.
Materialele supraconductoare reprezintă o nouă clasă de materiale care au temperaturi, câmpuri şi curenţi critici, ce le permit realizarea unei superconductibilităţi la temperaturi critice înalte (23-110 K), ceea ce le conferă o mare importanţă tehnologică. Aplicaţiile industriale ale supraconductorilor se conturează în următoarele domenii: câmpuri magnetice intense, microelectronică, electrotehnică, transporturi şi informatică.
Cea mai importantă proprietate a supraconductorului este aceea că nu prezintă rezistenţă electrică şi deci nu consumă energie electrică la trecerea curentului electric în condiţii critice. De asemenea are capacitatea de a menţine starea supraconductoare în câmpurile magnetice, ceea ce a permis crearea de solenoizi cu însuşiri supraconductoare pentru obţinerea unor câmpuri magnetice puternice şi stabile. Se înlătură astfel diferenţele provocate de ecranarea căldurii în câmpurile magnetice, se reduc masa şi dimensiunile magneţilor (de exemplu, un magnet supraconductor cu masa de 1 kg creează un câmp magnetic de o mărime aproximativ egală cu cel creat de un magnet de 20 t, cu un miez de fier). Aceste proprietăţi au permis introducerea magneţilor supraconductori în acceleratoarele de particule şi în procesele magnetohidrodinamice, în radiotehnică şi electronică, pentru aparatele de precizie, în electrotehnică, pentru aparatura chimică, precum şi pentru aparatura destinată cercetărilor cosmice. Cercetările în domeniul transportului în reţelele energetice, care în tehnologiile existente au pierderi de 8% din cantitatea de energie transportată datorită pierderilor de căldură prin efectul Joule-Lentz au drept scop reducerea acestor pierderi. Se studiază şi posibilitatea stocajului magnetic al energiei electrice.
O aplicaţie spectaculoasă a câmpurilor magnetice intense create cu materiale supraconductoare o constituie trenul cu levitaţie magnetică, experimentat deja în Japonia şi Germania.
O importantă aplicaţie se prefigurează în microelectronică prin realizarea unui film subţire supraconductor, care va elimina efectul Joule-Lentz în circuitele integrate, mărindu-se astfel de circa 100 ori numărul de tranzistori/cip şi realizând totodată o miniaturizare mai avansată.
Materialele semiconductoare ultrapure obţinute în condiţii speciale de imponderabilitate vor crea premisele realizării unor microcircuite pentru computere de 8 - 10 ori mai rapide decât cele tradiţionale. Specialiştii NASA au realizat o platformă specială prevăzută cu o incintă, pentru realizarea în spaţiul cosmic a unor materiale semiconductoare cu densităţi de 10.000 de ori mai reduse decât cele obţinute în laboratoarele de pe Terra. Se obţin astfel cristale ultrafine de arseniură de galiu, prin depunere atom cu atom, pe un substrat atomic preexistent. Noile tehnici permit producerea unor cip-uri de arseniură de galiu de 4-5 ori mai performante decât cele realizate în prezent. Viteza deplasării electronilor în cristalele de arseniură de galiu este mai mare decât cea a electronilor din cristalele de siliciu, fapt care face posibilă construirea microcircuitelor ultrarapide. Posibilitatea realizării unor structuri cristaline fără defecte presupune creşterea densităţii componentelor integrate şi implicit, obţinerea unor viteze de lucru mult mai mari.
Corporaţiile transnaţionale investesc mari sume în derularea cercetărilor cu privire la fabricarea şi implementarea materialelor speciale, în special a componentele ultrarapide specifice tehnicii de calcul performante, a roboţilor industriali "inteligenţi", a laserelor.
Nanotehnologia se ocupă cu proiectarea şi fabricarea de componente cu dimensiuni submicronice, sau cu fabricaţia de componente mai mari, dar cu toleranţe de execuţie sau de finisare a suprafeţelor submicronice, precum şi cu construcţia de maşini unelte şi agregate care să poată executa mişcări sau poziţionări cu precizie submicronică în limitele 0,1-100 nm (1nm = 10-12 m).
Nanotehnologia acoperă structurile de ordinul de mărime 10-9, dar se cunosc şi particule cu dimensiuni de ordinul 10-13-10-15. Se pot crea materiale cu caracteristici aproape de cele ideale fie prin poziţionarea controlată de om a atomilor unul câte unul, fie din elemente care se reproduc singure. La nivelul atomilor şi moleculelor deja se cunosc asemenea tehnologii, care vor forma un nou domeniu tehnologic, cel al tehnologiilor infinitezimale, respectiv picotehnologiile (10‑12), femtotehnologiile (10-15), attotehnologiile (10-18). Acestora le vor urma tehnologiile moleculare - moltehnologiile, tehnologiile atomice - atomotehnologiile, până la 10-27 şi electrotehnologiile, până la 10-30.
Nanotehnologia implică dezvoltarea componentelor minuscule, la nivel molecular sau atomic, utilizate în special în informatică. De exemplu s-au construit nanotuburi de carbon (premiul Nobel în 1996), o primă etapă în realizarea circuitelor la scară moleculară. Se apreciază ca la nivelul anilor 2030 se vor realiza tranzistori de dimensiunea unei molecule, computere chimice cu procesoare de 1 cm2. Nanotehnologia se consideră importantă şi pentru viitorul explorării spaţiale, prin realizarea de materiale mai uşoare, cu performanţe deosebite, ce vor reduce considerabil costurile de lansare şi de exploatare a sateliţilor şi sondelor spaţiale.
Compania IBM, folosind tehnica numită „cascadă moleculară” , bazată pe molecule de monoxid de carbon plasate pe suprafaţă de cupru a realizat circuite logice de aproximativ 260 de ori mai mici decât cele utilizate la fabricare celor mai moderne microprocesoare existente pe piaţă. Pentru prima oară (în anul 2002) au fost fabricate şi asamblate toate componentele necesare calculului informatizat la scară nanometrică.
Electronica moleculară îşi propune realizarea unor sisteme ultra complexe la nivelul moleculelor. Elementele utilizate în acest scop sunt materiale organice şi biologice. Electronica moleculară este de fapt un termen generic utilizat pentru caracterizarea accesului la procesele electronice din cadrul diferitelor tehnologii. Ea va deveni un domeniu interdisciplinar, în combinaţie cu microelectronica, optoelectronoica, nanoelectronica, biologia, biochimia şi chimia. Câteva dintre obiectivele acestui domeniu sunt: realizarea de circuite integrate tridimensionale de ordinul de mărime molecular, densitate mare de înregistrare, consum scăzut de energie.
Tehnica microsistemelor include micromecanica, optica integrată, microelectronica, tehnica microsenzorilor. Obiectul de activitate îl reprezintă miniaturizarea diferitelor sectoare tehnologice şi interconectarea lor pe un minimum de spaţiu. Avantajele miniaturizării vizează o mai mare fiabilitate a produselor, reducerea costurilor de fabricaţie, realizarea de calculatoare tot mai perfecţionate şi performante, circuite integrate tridimensionale de mărimea moleculelor.
Se consideră că există mari similitudini între biotehnologie şi electronica moleculară, pe de o parte şi tehnica sistemelor şi microelectronica, pe de altă parte.
Adaptronica va utiliza materiale care reacţionează la variaţia factorilor termodinamici (presiune sau temperatură) prin autoreglare. De exemplu: ferestre care îşi reglează transparenţa, aripi de avioane care îşi adaptează profilul în funcţie de condiţiile de zbor etc.
Biotehnologiile utilizează procese biochimice specifice vieţii în practica industrială, aplicaţiile regăsindu-se în practica alimentară din cele mai vechi timpuri (în procesele fabricării de vin, bere, oţet, iaurt, brânzeturi).
Aplicaţiile tot mai extinse ale acestor tehnologii se explică prin: - consumuri energetice extrem de reduse; - instalaţii industriale considerabil mai simple; - fluxuri tehnologice cu număr redus de operaţii; - posibilitatea de a obţine substanţe complexe, sau produse adaptate cerinţelor economice (soiuri de plante înalt productive şi rezistente); - cantităţi reduse de deşeuri, în mare măsură biodegradabile.
În prezent se deosebesc trei mari catagorii de biotehnologii :
- Tehnologii de tip fermentativ aplicate în industria alimentară, dar şi în alte domenii ca:
- metalurgie, pentru solubilizarea unor metale din minereuri, sau deşeuri cu conţinut foarte redus în metale (de exemplu extragerea cu ajutorul unor microorganisme a cuprului, fierului etc);
- tratarea şi purificarea apelor uzate. Se degradează unele substanţe organice poluante (coloranţi, detergenţi etc.), sau se recuperează metale grele.
- Tehnologii enzimatice care utilizează enzime drept catalizatori ai unor procese. Enzimele sunt specifice unor procese (deci catalizează doar o singură reacţie, obţinându-se un singur produs, la temperaturi de 30-400C şi presiune ambiantă). Se obţin astfel antibiotice, aminoacizi, proteine monocelulare, biocarburanţi etc.
- Tehnologii genetice care prin modificări ale codului genetic pot determina crearea de specii noi de plante şi animale, rezistente la boli şi dăunători. Se mai pot utiliza bacterii modificate pentru fabricarea de hormoni, insulină umană, interferon (substanţă cu proprietăţi antivirale deosebite) ş.a. Astfel de substanţe nu se pot produce în cantităţi suficiente prin procedeele convenţionale, sau prin extracţie din materiale naturale.
Biotehnologia va deveni o disciplină autonomă a ştiinţelor biologice, o legătură necesară între genetica moleculară, biochimie şi medicină.
Biotehnologia celulară urmăreşte aplicarea cunoştinţelor referitoare la celulă, privind legăturile dintre structură şi funcţionarea celulelor, sau a componentelor acestora. Celula constituie un sistem deschis, care se autoreglează şi care se caracterizează prin schimburile cu mediul, metabolism, capacitate de multiplicare etc. Aplicaţiile se regăsesc printre altele în catalizatorii biologici, medicină, bionică, biosenzorialitate etc.
Aplicaţiile neuronale în industrie şi informatică au drept obiectiv preluarea modelului de dispunere a reţelelor de neuroni cerebrali în tehnica informatică.
Circa 2000 firme mari investesc zeci de milioane de dolari în domeniul controlului proceselor, a prelucrării datelor, a recunoaşterii formelor şi semnalelor. Prin cuplarea unui sistem de vizionare asistat de calculator la o reţea cu o dispunere asemănătoare celei neuronale se urmăreşte automatizarea identificării produselor după forma lor. În numai trei secunde, un astfel de dispozitiv este capabil să identifice fiecare profil metalic, din 15000 profiluri.
Biomimetica va utiliza materiale care reproduc structuri naturale – biocaptatori; de exemplu, materiale pentru măsurarea glicemiei, halobacterii extrase din apa mării utilizate pentru stocarea optică a datelor.
Prelucrarea materialelor prin tehnologii neconvenţionale
Prelucrarea materialelor prin procedee speciale bazate pe alte principii decât procedeele clasice a fost denumită neconvenţională.
Procedeele neconvenţionale se aplică pentru: - prelucrarea unor materiale cu proprietăţi deosebite (de exemplu cu duritate mare, casante etc.); - obţinerea cu mare precizie a unor suprafeţe speciale ca formă, dimensiuni, rugozitate (cu microasperităţi);- lucru în medii speciale, ionizate sau nu, la presiuni mari sau vid.
Cele mai multe procedee se bazează pe îndepărtarea de microaşchii din semifabricat, de dimensiunile a zecimi până la miimi de mm, ca urmare a fenomenelor de eroziune. Se utilizează un agent eroziv, care poate fi un sistem fizico-chimic complex, capabil să cedeze energie direct suprafeţei de prelucrat, sau mediului de lucru. Energia transferată poate fi electrică, electrochimică, electromagnetică, chimică, termică, sau mecanică şi contribuie la distrugerea integrităţii materialului de prelucrat, până se ajunge la dimensiunile şi calitatea dorită a suprafeţelor piesei.
Aplicarea procedeelor neconvenţionale de prelucrare a materialelor este justificată de următoarele avantaje tehnice şi economice:
- utilizarea în domenii în care tehnologiile clasice (aşchierea, deformarea plastică) nu se pot aplica. De exemplu, prelucrarea unor materiale cu geometrie deosebită, cavităţi profilate complex, înfundate sau străpunse, microgăuri, profile, decupare, debitare, sudură, microsudură, suduri speciale, gravare, filetare, rectificare, debavurare pe materiale cu proprietăţi speciale, pentru dimensiuni la care se cere precizie deosebită etc.;
- tehnologiile sunt complet automatizate, deci calitatea produselor este asigurată din proiectare;
- productivitatea este ridicată;
- sunt eficiente din punct de vedere tehnico-economic la producţii de serie mare.
Aceste tehnologii moderne necesită însă instalaţii complexe, medii de lucru deosebite (presiuni mari, sau vid, sau medii speciale de ionizare). De exemplu, necesită instalaţii anexe generatoare de laser, plasmă, fascicol de electroni etc. pe lângă instalaţia de prelucrare propriu-zisă.
La un număr mic de piese, de complexitate redusă, aşchierea este metoda cea mai ieftină. Pentru piesele cu profiluri complexe, sau care necesită scule aşchietoare cu secţiune mică sau profilate, devine eficientă electroeroziunea. Acest procedeu este economic şi util şi la producţii de serie mică, pentru operaţii de rectificat, tăiere după contur etc.
Costul prelucrării este mai mare decât la prelucrările prin procedee convenţionale şi poate fi redus prin creşterea numărului de piese de acelaşi tip, prelucrate. Pentru producţii de serie mică, costurile descresc în ordinea :
Electrochimice > Electroeroziune > Electroabrazive > Aşchiere
Prin creşterea producţiei se ajunge la scăderi substanţiale ale costurilor unitare de prelucrare, iar ordinea devine:
Aşchiere > Electroeroziune > Electrochimice > Electroabrazive
Tehnologiile de reciclare a materialelor vor lua o deosebită amploare, vizând protecţia mediului şi economia de materiale.
Există posibilitatea conversiei materialelor plastice uzate în petrol la scară industrială, după o fază iniţială de depolimerizare, prin hidrogenare în fază lichidă. Prima instalaţie de reciclare din lume, la scară industrială a ambalajelor din plastic, pentru obţinerea de în petrol prin hidrogenare a fost inaugurată în Germania, ţară în care ambalajele de plastic se acumulează în cantitate de 600.000 t anual. Produsele unei astfel de instalaţii de reciclare sunt: metan, etan, benzină, motorină şi lubrifianţi. Dintr-o tonă de materiale plastice se pot obţine cca. 800 kg petrol sintetic. Procedeul este economic şi ecologic. Acest procedeu prezintă interes economic şi ecologic şi la eliminarea reziduurilor industriale contaminate cu solvenţi etc.
Metatehnologii reprezintă o clasă aparte de tehnologii, caracterizate prin asocierea, suprapunerea şi integrarea diverselor tehnologii din cele mai diverse domenii, pentru creşterea eficienţei acestora. Sunt utilizate nu numai în sfera producţiei de bunuri materiale, dar în toate domeniile de activitate umană, contribuind la dezvoltarea societăţii.
Se diferenţiază:
- Metatehnologia învăţării interactive continue;
- Metatehnologia managementului interactiv integrat ;
- Metatehnologia interculturalizării;
- Metatehnologia electronizării;
- Metatehnologia informaţiei şi telecomunicaţiilor ;
- Metatehnologia interfaţării om-maşină;
- Metatehnologia virtualizării;
- Metatehnologia automatizării complexe;
- Metatehnologia cibernetizării.
În general, metatehnologiile sunt tehnologii de vârf, avansate prin noutate, cu consumuri reduse de resurse materiale, energetice, umane, nepoluante, cu grad de echipare redus, deci aplicabile în condiţii de penurie de fonduri de investiţii şi disponibilităţi de resurse umane calificate şi inovative. Ele pot constitui o soluţie pentru depăşirea decalajelor în dezvoltarea economică.