В строительстве издавна используется гидроизоляция крыши. Она эволюционировала от мха или пальмовых листьев до битума и древесной смолы, а затем - до специальных материалов, использующих нанотехнологии. Сейчас широко применяется паропроницаемая гидроизоляция. Она представляет собой тонкую плёнку поливинилхлоридного полимера (ПВХ), сплошь покрытую порами размером порядка сотни нанометров. ПВХ гидроизоляция удобно склеивается и если не подвергать её действию солнечного света – очень устойчива и долговечна.
Опишите принцип работы такой гидроизоляции (1 балл)
Опишите основные способы получения подобных наноматериалов. (2 балла)
На стройке такую плёнку иногда используют не по назначению. Некоторые применения просто варварские, например, подстелить её на пол для защиты от пыли. Некоторые – очень оригинальные. Например, водонепроницаемость плёнки позволяет использовать её для переноски воды в дырявых вёдрах, выстилая ведро изнутри. Определите, какой объём воды можно удерживать в ведре, выстланном этой плёнкой, если диаметр нанодырочек в ней равен 100 нм. Площадь дна ведра равна 400 см2. Считать, что краевой угол равен 180°. (2 балла)
100 нм – это значительно меньше, чем размеры бактерий и спор. Материалы, обладающие такой структурой, широко применяются для изготовления стерилизующих фильтров. При этом сопротивление, которое создают краевые эффекты, может существенно ухудшить работу всей системы. Предложите способ уменьшения или устранения этого эффекта, если известно, что материал – полиэтилен (3 балла)
При стерилизующей фильтрации важно знать, какие компоненты задерживаются таким фильтром, а какие проходят. Оцените эффективность стерилизующих фильтров против следующих объектов:
- Вирусы
- Бактерии
- Споры
- Нативный декстран
- Биологические токсины
- Амёбы
- Мицелий грибов
- Пыльца растений
- Волокна целлюлозы
- Нативный лигнин
- Малярийный плазмодий
Объясните Ваше решение. (3 балла)
Условия задачи можно скачать в виде файла.
