Наука и изобретения

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
https://sdelanounas.ru/blogs/140292/
Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г. Ромашина разработало новый композиционный керамический материал на основе диоксида циркония. Материал выдерживает термоудар до 2000 °C и может использоваться в агрессивной химической среде.
«Технология» приступили к разработке нового материала в 2019 году в интересах предприятий атомной промышленности в целях импортозамещения. Для достижения заданных характеристик — высокой термостойкости и химической устойчивости — диоксид циркония был синтезирован из нанокристаллических порошков с добавками оксидов магния и кальция. Таким образом была получена композиция, обладающая свойствами всех вошедших в нее элементов.
Материал может применяться для производства огнеупорных форсунок, сопел для распыления металлических расплавов, дозаторов для непрерывной разливки сталей, тиглей для индукционной плавки металлов и сплавов. Из композиции на основе диоксида циркония уже изготовлена опытная партия.
«Это одна из 50 запатентованных нашим предприятием в 2020 году разработок. Новый керамический материал будет широко использоваться в производстве продукции гражданского назначения. В настоящее время композит с такими характеристиками в России не производит никто, но спрос на него есть. Изделия из такого материала незаменимы в металлургии, атомной энергетике, транспортном машиностроении. Кроме того, мы сможем решить проблему импортозамещения комплектующих и расходных деталей, использующихся как в оснащении оборудования, так и производстве продукции».
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
https://scientificrussia.ru/news/hi...t-zaryazhatsya-v-10-raz-bystree-litij-ionnogo
в Санкт-Петербургском государственном университете разработали новый тип аккумулятора, который может заряжаться в десять раз быстрее литий-ионного, а также является более безопасным — как с точки зрения вероятности возгорания, так и последствий его утилизации для окружающей среды. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале Batteries & Supercaps.
Чтобы решить эту проблему, ученые СПбГУ синтезировали полимер на основе комплекса никель-сален (NiSalen). Молекулы этого полимера выступают в качестве молекулярной проволоки, на которую прикреплены энергоемкие нитроксильные фрагменты. Такая молекулярная архитектура материала позволяет добиться одновременно высоких мощностных, емкостных и низкотемпературных характеристик.
«Концепция этого материала возникла у нас в 2016 году. В это время мы начали заниматься фундаментальным проектом "Электродные материалы для литий-ионных аккумуляторов на базе металлорганических полимеров", поддержанным грантом Российского научного фонда. Когда мы исследовали механизм переноса заряда в этом классе соединений, оказалось, что у них есть два направления развития. Первое — они могут использоваться в качестве защитных слоев в связке с традиционными материалами литий-ионных батарей. И второе — они сами могут стать активным компонентом электрозапасающих материалов».
«Аккумулятор, созданный с использованием нашего материала, будет заряжаться за считаные секунды — примерно в десять раз быстрее, чем литий-ионный. Мы уже выяснили это в результате экспериментов. Однако на данном этапе он отстает от них на 30–40 % по емкости. Сейчас мы работаем над увеличением этого показателя при сохранении скорости заряда-разряда».
Сейчас ученые оформляют патент на свое изобретение. Его правообладателем станет Санкт-Петербургский государственный университет.
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
https://scientificrussia.ru/news/vp...u-protestirovali-v-tokamake-novogo-pokoleniya
Российские ученые впервые в мире изучили, как удерживается энергия термоядерной плазмы в сферическом токамаке нового поколения. Оказалось, что токамак Глобус-М2 эффективно использует магнитное поле и многократно превосходит установки предыдущего поколения.
Исследование проведено при поддержке гранта Президентской программы Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Nuclear Fusion.
«Эксперименты показали, что в токамаке Глобус-М2 устойчивость плазмы выше, возрастают давление и эффективность использования магнитного поля. Благодаря этому растет экономическая производительность реактора. Исследования плазмы на Глобус-М2 проводятся при температуре выше 10 миллионов градусов, и в этих условиях получена рекордная для компактных сферических токамаков плотность плазмы. По сравнению с установкой предыдущего поколения — токамаком Глобус-М — температура плазмы возросла вчетверо, а эффективность удержания — втрое. Как результат — десятикратное увеличение так называемого тройного произведения — основного критерия эффективности термоядерного реактора. При этом вывод установки на максимальные параметры еще предстоит осуществить в ближайшие годы».
наиболее перспективный способ управления реакциями синтеза – использование установок типа токамак (ТОроидальная КАмера с МАгнитной Катушкой), изобретенных в СССР в 60-е годы.
Ученые из ФТИ РАН (Санкт-Петербург) совместно с коллегами из НИИЭФА имени Д.В. Ефремова, НИЦ «Курчатовский институт», Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН, СПбГУ, СПбГПУ, МИФИ и других организаций впервые в мире провели исследования на сферическом токамаке Глобус-М2. Эта установка относится к новому поколению сферических токамаков наряду с зарубежными проектами NSTX-U (США) и MAST-U (Великобритания), запуск которых ожидается в ближайшие годы.
Альтернативные разработки, к которым относятся и компактные сферические токамаки типа Глобус-М2, позволят снизить стоимость термоядерного реактора-токамака и скорее внедрить технологии управляемого термоядерного синтеза в энергетику. Одним из перспективных направлений является создание гибридных систем, состоящих из сферического токамака, вырабатывающего топливо для ядерных реакторов из Урана-238 и Тория-232, и ядерного реактора, работающего на этом искусственно созданном топливе.
Глобус-М2.jpg
 

студент

Модератор
Команда форума
Сообщения
40.414
Адрес
Москва
Российские ученые впервые в мире изучили, как удерживается энергия термоядерной плазмы в сферическом токамаке нового поколения.
Еще бы снимать ее научиться...
 

Р-330Б

Активный участник
Сообщения
262
Адрес
СНГ
...наиболее перспективный способ управления реакциями синтеза – использование установок типа токамак (ТОроидальная КАмера с МАгнитной Катушкой), изобретенных в СССР в 60-е годы.Посмотреть вложение 19011
Из детства-отрочества: вспоминаются киножурналы начала 70-х (не припомню уже их названия) перед просмотрами детско-юношеских фильмов в кинотеатрах в которых достаточно часто упоминался ТОКАМАК под Рязанью (хотя ждали мы перед просмотрами "Хочу всё знать" или "Ералаш")...Посмотреть вложение 19011[/QUOTE]
Ученые из ФТИ РАН (Санкт-Петербург) совместно с коллегами из НИИЭФА имени Д.В. Ефремова, НИЦ «Курчатовский институт», Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН, СПбГУ, СПбГПУ, МИФИ и других организаций впервые в мире провели исследования на сферическом токамаке Глобус-М2. Эта установка относится к новому поколению сферических токамаков наряду с зарубежными проектами NSTX-U (США) и MAST-U (Великобритания), запуск которых ожидается в ближайшие годы....Посмотреть вложение 19011
Дежавю какое-то с разницей в полсотни лет...разве, что тороид стал сферой...
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
Дежавю какое-то с разницей в полсотни лет...разве, что тороид стал сферой...
слова\термины да, те же .. а вот содержимое за ними уже с иным наполнением ....
впрочем тема то не поясняющая, а информирующая, а то уж больно много имеется тех кто компетентно и уверенно утверждает что наука в России умерла, вот и подкидываю я факты которые об ином, о жизни в российской науке ...
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
https://isu.ru/ru/news/2021/details/news-id2021-00075/
В Институте нефте- и углехимического синтеза Иокутского ГосУниверситета разработаны уникальные классы палладиевых катализаторов двух типов, которые по своим характеристикам в некоторых случаях превосходят мировые стандарты. Этот результат закреплен и подтвержден патентами Российской Федерации и публикациями в рейтинговых научных журналах. Также уже получен фундаментальный, но при этом имеющий и прикладное значение результат — разработан новый метод, значительно упрощающий исследование каталитических процессов.
Катализ превращений углеводородов и квантово-химическое моделирование химических процессов — это одно из приоритетных направлений, развиваемых в Иркутском государственном университете. Достигнутые в этой области результаты позволяют вузу эффективно конкурировать с ведущими мировыми исследовательскими центрами.
Данное направление успешно реализуется на базе двух взаимодействующих друг с другом научных подразделений ИГУ: НИИ нефте- и углехимического синтеза и лаборатории квантовой химии.
Разработки такого же высочайшего класса есть у ученых-химиков ИГУ и в области полимерной химии — это разработка новых подходов к созданию новых полимерных материалов, и прежде всего, азотсодержащих материалов, а также модифицирование природных полимеров. Получение таких материалов — это результат процессов полимеризации, где ключевая роль отводится каталитическим реакциям, исследованием которых занимаются ученые.
В Иркутском государственном университете разработкой и применением методов расчетной химии занимается лаборатория квантовой химии, а также созданная по гранту Минобрнауки России лаборатория квантохимического моделирования молекулярных систем. Выполнение теоретических исследований (расчетов) проводится с использованием парка высокопроизводительных компьютеров (для примера — это вычислительные машины с 40 ядерными процессорами и оперативной памятью до 768 гигабайт).
— Необходимый инструментарий для решения задач, которые ставятся перед современной химической наукой, сейчас уже не ограничивается только экспериментом. Это связано с возникающими как техническими, так и фундаментальными сложностями. Результаты эксперимента иногда просто невозможно объяснить без привлечения теоретических методов исследования. Провести квантовохимическое моделирование возможных маршрутов реакций, оценить предпочтительность того или иного маршрута, а уже затем проводить эксперимент часто оказывается экономически более эффективно. Сейчас это выходит на такой уровень, что нам удается даже предсказать возможные продукты и влияние начальных условий на их состав и соотношение.
Иокутск.jpg
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
https://scientificrussia.ru/news/gazoturbinnyj-dvigatel-sdelali-v-dva-raza-bystree-obychnogo
Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва успешно провели испытания малоразмерного газотурбинного двигателя.
Испытанный образец – это прототип для создания серии двигателей, которые могут работать на экологически чистых видах альтернативного топлива, в том числе с добавлением водорода.
"В Институте двигателей и энергетических установок (ИДЭУ) Самарского университета прошли успешные испытания малоразмерного газотурбинного двигателя, спроектированного и изготовленного научными сотрудниками института. Разработанная здесь перспективная технология проектирования и производства МГТД позволит на основе математического моделирования и оптимизации конструкции и процессов производства деталей двигателя, в том числе благодаря широкому использованию аддитивных технологий, создавать новые малоразмерные газотурбинные двигатели всего за 1,5 года".
"Задача проектирования именно малоразмерного газотурбинного двигателя является очень актуальной и противоречивой, так при уменьшении размеров самого двигателя уменьшаются величины КПД узлов, возрастают потери в проточной части. Поэтому создаваемые математические модели рабочих процессов двигателя должны корректироваться с учетом малоразмерности будущего изделия".
Детали двигателя были изготовлены на 3D-принтере с использованием отечественных металлических порошковых композиций. Для печати были разработаны специальные технологические режимы, учитывающие, как различные типы движения лазерного луча влияют на механические свойства синтезируемого материала.
ИДЭУ.jpg
 

студент

Модератор
Команда форума
Сообщения
40.414
Адрес
Москва
https://scientificrussia.ru/news/gazoturbinnyj-dvigatel-sdelali-v-dva-raza-bystree-obychnogo
Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва успешно провели испытания малоразмерного газотурбинного двигателя.
Испытанный образец – это прототип для создания серии двигателей, которые могут работать на экологически чистых видах альтернативного топлива, в том числе с добавлением водорода.
"В Институте двигателей и энергетических установок (ИДЭУ) Самарского университета прошли успешные испытания малоразмерного газотурбинного двигателя, спроектированного и изготовленного научными сотрудниками института. Разработанная здесь перспективная технология проектирования и производства МГТД позволит на основе математического моделирования и оптимизации конструкции и процессов производства деталей двигателя, в том числе благодаря широкому использованию аддитивных технологий, создавать новые малоразмерные газотурбинные двигатели всего за 1,5 года".
"Задача проектирования именно малоразмерного газотурбинного двигателя является очень актуальной и противоречивой, так при уменьшении размеров самого двигателя уменьшаются величины КПД узлов, возрастают потери в проточной части. Поэтому создаваемые математические модели рабочих процессов двигателя должны корректироваться с учетом малоразмерности будущего изделия".
Детали двигателя были изготовлены на 3D-принтере с использованием отечественных металлических порошковых композиций. Для печати были разработаны специальные технологические режимы, учитывающие, как различные типы движения лазерного луча влияют на механические свойства синтезируемого материала.
Посмотреть вложение 19243
Вызывает слегка брезгливое умиление:
Судьба самолёта: история "водородного" Ту-154 | PARKHIS | Яндекс Дзен (yandex.ru)
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия

студент

Модератор
Команда форума
Сообщения
40.414
Адрес
Москва
история "водородного" Ту-154 да, положительных эмоций не генерирует
Фиг с Ту-154! Просто в Совдепии на водороде запускали полноценные промышленные двигатели, а не настольные игрушки!
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
Фиг с Ту-154! Просто в Совдепии на водороде запускали полноценные промышленные двигатели, а не настольные игрушки!
эту игрушку сваяли быстро и на основе матмодели ... что не стоит этим заниматься, нет за этим будущего?
 

студент

Модератор
Команда форума
Сообщения
40.414
Адрес
Москва
эту игрушку сваяли быстро и на основе матмодели ... что не стоит этим заниматься, нет за этим будущего?
Стоит безусловно. Примерно, как строить заново канализацию в средневековом городе, предварительно запустив до полной недееспособности построенную еще римлянами...
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
Стоит безусловно. Примерно, как строить заново канализацию в средневековом городе, предварительно запустив до полной недееспособности построенную еще римлянами...
как в средневековом? да не, при таком раскладе ваще не стоит маяться с канализацией - на хрена позорицца, лучше кустиков насадить и в них оправляться ... красиво, экологично;)
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
http://www.sbras.info/news/tomskie-uchenye-sintezirovali-splav-s-troekratnym-zapasom-iznosostoikosti
Ученым лаборатории перспективных технологий Томского научного центра СО РАН удалось создать технологию, позволяющую в едином вакуумном цикле синтезировать поверхностный сплав «никель-алюминий», износостойкость которого почти в три раза выше по сравнению с исходной стальной подложкой.
«Интерметаллическое соединение NiAl является востребованным в разных сферах. Этот материал сочетает в себе свойства керамики и металла, обладает высокой температурой плавления, теплопроводностью, стойкостью к окислению, высокотемпературной коррозионной стойкостью и низкой массовой плотностью. Такой материал может применяться для покрытия деталей, которые эксплуатируются при очень высоких температурах и в агрессивных средах, поэтому к ним предъявляются особые, очень высокие требования относительно их жаропрочности и износостойкости. Например, это турбинные лопатки авиационных двигателей, направляющие лопаток промышленных паровых турбин, тепловыделяющие элементы и системы охлаждения ядерных реакторов».
Исследователи из ТНЦ СО РАН совместно со специалистами Института сильноточной электроники СО РАН предложили качественно новый подход к синтезу покрытий «никель-алюминий» — путем формирования поверхностного сплава. Такой подход позволяет синтезировать даже заданные фазы, то есть получать покрытие с оптимальным набором свойств. Для формирования нужного соединения использовалась электронно-пучковая машина, созданная специалистами ИСЭ СО РАН. Синтез поверхностного NiAl сплава с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка микросекундной длительности позволил добиться высоких адгезионных свойств.
Успешному процессу синтеза поверхностного сплава «никель-алюминий» предшествовали работы по моделированию этого процесса с использованием авторских программных комплексов. В настоящее время научный коллектив лаборатории развивает этот метод и для других перспективных материалов — например, сплава «хром-цирконий», который применяется и в ядерной отрасли.
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
https://scientificrussia.ru/news/pe...imuyu-elektroniku-ot-komnatnogo-osveshcheniya
Молодые ученые НИТУ «МИСиС» разработали перовскитные фотопреобразователи на основе наночастиц оксида никеля для автономного питания беспроводной маломощной электроники от комнатного освещения.
Результаты работы опубликованы в международном журнале Solar Energy Materials and Solar Cells.
«В этой работе мы показываем, что перовскитные солнечные элементы могут быть реализованы в инвертированной (перевернутой) конфигурации с использованием NiO в качестве материала для переноса дырок. Для создания модулей на основе NiO мы использовали обычный высокотемпературный (300°C) и низкотемпературный (<100°C) процессы. Плотность мощности 36,5 мкВт/см2 была достигнута для сплошного слоя NiO, в то время как 28,4 мкВт/см2 было получено с ячеек со слоем из наночастиц NiO при стандартной освещенности любого офиса – 400 люкс. Полученной мощности хватит для мелких датчиков и даже для наушников и беспроводной клавиатуры».
По словам разработчиков, помимо разницы в плотности мощности, наночастицы NiO позволили создать первый низкотемпературный неорганический слой, транспортирующий положительные носители заряда для перовскитного солнечного элемента с низким уровнем освещенности, и, как мы показываем, его можно легко масштабировать до 1 см2 без потери производительности.
«Полученный прототип площадью 5 см2 позволил обеспечить энергией беспроводной Bluetooth Low Energy (BLE) датчика, предназначенного для передачи данных о температуре/давлении/влажности в помещении».
Помимо устройств интернета вещей, новые фотомодули можно будет использовать для питания «умных» банковских карт, пультов управления бытовой техникой, компьютерных мышей и клавиатур, маломощной техники типа кухонных весов, а также носимой электроники.
В настоящее время коллектив разработчиков продолжает лабораторные испытания созданных прототипов.
МИСиС.jpg
 

Ёрш

Активный участник
Сообщения
7.235
Адрес
Гдето на севере
эту игрушку сваяли быстро и на основе матмодели ... что не стоит этим заниматься, нет за этим будущего?
Будующее в этом проекте не водород, хотя...
Там главное даже не математическое моделирование, а SLS 3D принтер и на отечественных порошках. Вместо стандартной, станочной металлообработке и машиностроении как было во времена СССР.
 

грач

Активный участник
Сообщения
6.628
Адрес
Россия
https://scientificrussia.ru/news/s-...ti-poluchena-keramika-s-unikalnymi-svojstvami
Ученые НИЦ «Курчатовский институт» разработали новый состав суспензий для изготовления керамических изделий с помощью технологии трехмерной печати. Полученные материалы обладают оптимальным сочетанием механических и электропроводящих свойств, что делает их перспективными для изготовления компонентов энергетических и медицинских устройств. Благодаря этому разработка может оказаться востребованной для ряда отраслей промышленности. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of the European Ceramic Society.
В качестве основы для изготовления суспензий ученые выбрали порошок стабилизированного оксида циркония, выпускаемый отечественным производителем. Процесс формирования изделия из жидкой массы осуществлялся с помощью компактного 3D-принтера. Керамическую деталь «выращивали» слой за слоем, придавая ей нужную форму.
 
Сверху