-
Микроструктура образца (х50) © scientificrussia.ru
Из титановых сплавов сегодня создают элементы самолетов и ракет, их используют в судостроении, применяют в составе зубных имплантатов и протезов. Ученые Пермского Политеха нашли способ повысить прочность и износостойкость изделий. Слой, нанесенный на поверхность материала с помощью ионно-плазменного азотирования, позволил укрепить его в 2,5 раза.
-
Саратовские физики совместно с американскими коллегами выяснили, как создать эффективные «провода» для устройств нового поколения, основанных на токе не электронов, а магнитных моментов — спинов, присущих магнитным материалам. Авторы смогли управлять эффективностью передачи сигнала при помощи геометрических параметров магнитных структур. Результаты работы позволяют увидеть возможности и пределы технологий, еще не вошедших в нашу жизнь, но активно развивающихся в качестве потенциальной замены классическим электронным устройствам. С исследованием, выполненным при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), можно ознакомиться на страницах Journal of Magnetism and Magnetic и Journal of Applied Physics.
-
Специалисты из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») совместно с другими российскими коллегами создали сплав алюминия, способный выдержать температуру 400 °C — гораздо больше, чем существующие аналоги. По их оценкам, он даст возможность серьезно снизить вес и углеродный след новых поездов, самолетов и другой техники. Результаты исследования опубликованы в Journal of Alloys and Compounds.
-
Исследователи Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) установили, что можно эффективно защищать объекты от удара или взрыва смесью нанопористого порошкообразного материала и несмачивающей жидкости.
Ученые выяснили, что такие смеси за миллисекунды поглощают энергию внешнего импульсного воздействия. Результаты опубликованы в журнале Journal of Colloid and Interface Science https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979721006512?via%3Dihub
-
Ряд полученных частиц © scientificrussia.ru
Молодой ученый из Казани разработал метод маркировки автомобильного топлива при помощи люминесцентных наночастиц — квантовых точек на основе полупроводников сульфидов и селенидов кадмия и цинка. Технология позволяет придать каждой партии бензина, керосина или дизельного топлива свой уникальный «цифровой код» для её защиты от фальсификации.
-
Специалисты из Южного федерального университета (ЮФУ) разработали новую технологию создания пленочных покрытий из феррита никеля. Она позволяет сократить размеры компьютерных микросхем и наладить серийное производство высокочувствительных газовых датчиков. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Letters.
-
По словам Евгения Киселева, сфера применения новых материалов крайне широка. Фото: Анастасия Мавренкова. © c.radikal.ru
Химики Уральского федерального университета (УрФУ) усовершенствовали керамические мембраны, которые селективно выделяют кислород из газовых смесей. В химический состав материала ученые добавили марганец, благодаря чему улучшилась селективная проницаемость мембран по кислороду. Иными словами, благодаря новому химсоставу мембраны будут быстрее «отбирать» кислород и эффективнее доставлять его. Описание метода исследования и подробные расчеты опубликованы в Journal of the European Ceramic Society.
-
Якутские специалисты в области химических технологий и материаловедения при поддержке Арктического инновационного центра Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) им. М.К.Аммосова создали морозостойкий материал, который способен выдержать температуры от минус 70 °C до плюс 200 °C и обладает высокой стойкостью против физических воздействий.
-
Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) предложили принципиально новый материал, на основе которого можно будет изготавливать специальные стекла для использования в медицинских отраслях, где необходимо применение радиации. Например, для лечения рака. Исследование опубликовано в журнале Optical Materials.
-
Команда ученых Российского государственного университета (РГУ) нефти и газа им. И.М. Губкина совместно с коллегами разработала биокомпозитный материал для очистки сточных вод от нитрит-, нитрат- и фосфат-ионов. Он позволяет снизить содержание загрязняющих веществ на 81-99%, до уровня ниже предельно допустимой концентрации для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного назначения. В проекте под руководством академика РАН Алексея Дедова участвовали ученые из Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева (ИНХС) РАН и МГУ имени М.В. Ломоносова.
-
Северо-восточный федеральный университет © d.radikal.ru
Новый материал используют при создании уплотнений, манжет и прокладок для автомобильной и карьерной техники, технологических комплексов, использующихся в холодном климате.
Метод введения нанотрубок в морозостойкий каучук разработан аспирантом Института естественных наук Северо-Восточного федерального университета Екатериной Тимофеевой. С его помощью улучшится износо- и морозостойкость полученных материалов.
-
Сотрудники Байкальского института природопользования СО РАН (Улан-Удэ) разработали механически прочные и термостойкие полимерные материалы с эффектом памяти формы. Их можно использовать в 4D-печати конструкций для космической отрасли. Результаты исследования опубликованы в Передовые Технологии Материалов.
4D-печать отличается тем, что в ней используются материалы, которые могут менять свою форму в зависимости от воздействия какого-то внешнего стимула. Ученые БИП СО РАН разработали новые материалы для технологии DLP-печати. Ее преимущество в том, что она позволяет формировать изделия с очень высокой точностью и высоким разрешением. Это достигается за счет минимальной толщины единичного слоя — всего 50 микрон.
-
Схема напыления фторполимерсодержащего покрытия. Источник: Mashtalyar et al. / Journal of Magnesium and Alloys, 2021 © scientificrussia.ru
Российские ученые разработали способ защиты от коррозии магниевых сплавов — перспективных и востребованных в промышленности материалов. Для этого на их поверхность нанесли композиционное полимерсодержащее покрытие. Такая процедура увеличила стойкость сплавов к коррозии и износу до 27 раз. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Magnesium and Alloys.
-
Группа российских ученых из НИТУ «МИСиС» и Томского политехнического университета разработала простой и быстрый метод производства высококачественного карбида кремния из отходов деревообрабатывающей промышленности. Разработанный исследователями метод отличается быстротой реализации и низкой стоимостью исходного сырья. Исследование опубликовано в журнале Materials Chemistry and Physics.
-
Исследователи Центра Проектирования, производственных технологий и материалов Сколтеха и их коллеги построили и верифицировали модель термопластичного хаотично армированного композиционного материала. Эффективность этой модели показали на примере расчетов прочности перспективных образцов композитной запорной арматуры и предохранительных устройств для съемных цистерн, предназначенных для перевозки химических продуктов автомобильным, железнодорожным и морским транспортом. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Pressure Vessels and Piping.
-
Сколковский институт науки и технологий (Сколтех). Фото: Сколтех © sk.ru
Исследователям Сколтеха и их коллегам из Лёвенского католического университета (Бельгия) удалось восстановить трехмерные изображения волокнистых материалов, полученных с помощью микрокомпьютерной томографии. Чтобы решить эту сложную и трудоемкую для человека задачу, ученые использовали методы машинного обучения. Полученные результаты, опубликованные в журнале Computational Materials Science, имеют важное значение для дальнейшего углубленного анализа свойств материалов.
Микрокомпьютерная томография — незаменимое средство при исследовании трехмерной микроструктуры композитов, армированных волокном, и других сложных материалов. Однако использование этого метода связано с рядом дополнительных трудностей, таких как очень малые размеры образцов, наличие на изображениях артефактов и затененных областей, а также низкое качество, либо полное отсутствие отдельных фрагментов изображения. Для решения этой непростой задачи ученые решили воспользоваться методами, которые реставраторы применяют при восстановлении произведений искусства — в частности, методом реконструирования дефектов, который уже широко применяется в цифровой обработке изображений.
-
Иллюстрация. Испытание образцов отвержденной смолы и пултрудированных композитов: (a) деформированный образец отвержденной смолы, (b) отвержденные образцы смолы после фиксации формы, (c) отвержденные образцы смолы после восстановления формы, (d) деформированный образец пултрудированного композита, (e) геометрия пултрудированного образца после деформации и деформирующее приспособление, (f) образец полтрудированного композита после восстановления формы. © skoltech.ru
Ученые из Сколтеха исследовали перспективный вид композитных материалов на предмет наличия у них эффекта памяти формы, то есть способности после деформации возвращать свою исходную форму за счет нагрева или иного воздействия. В работе рассмотрены армированные стекловолокном плоские ламинаты на эпоксидной основе, изготовленные методом пултрузии. Последний имеет большой потенциал в контексте производства композитов с эффектом памяти формы для электроники, биомедицинских и других приложений, но прежде не изучался применительно к таким материалам. Результаты исследования опубликованы в журнале Composites Part A: Applied Science and Manufacturing.
-
В последнее время внимание учёных направлено на разработку материалов с комплексом сложно сочетаемых характеристик — например, высокой прочности, пластичности и ударной вязкости. Заведующий лабораторией объемных наноструктурных материалов НИУ «БелГУ», доктор технических наук Геннадий Салищев отмечает, что одним из наиболее перспективных решений является разработка материалов с градиентной структурой, то есть материалов, в которых закономерно меняется структурное состояние или фазовый состав по сечению. Материаловеды НИУ «БелГУ» на старте работы над этой непростой задачей.
-
Учёные Сибирского федерального университета предложили усовершенствовать боевую одежду пожарных с помощью особых вкладышей, содержащих пружинящие детали из материала с памятью формы. Этот материал — хорошо известный сплав никеля и титана под названием нитинол, практически не подверженный коррозии и отличающийся высокой прочностью. При нагревании изделий из нитинола происходит их быстрое расширение, а последующее остывание возвращает деформированный предмет в изначальную форму. Изготовить из нитинола «умные» вкладыши для перчаток, шлемов, курток или комбинезонов пожарных разработчики с кафедры Техносферной и экологической безопасности решили относительно недавно, и идея оказалась практически реализуемой.
-
Технологию семикратного увеличения прочности изделий из титана и нержавеющей стали представили ученые НИТУ «МИСиС» совместно с французскими коллегами.
По словам разработчиков, им впервые в мире удалось объединить две технологии обработки металлов, считавшиеся несовместимыми, и благодаря этому добиться резкого улучшения свойств материалов. Результаты исследования опубликованы в журнале Surface and Coatings Technology.