Теги → материя
Быстрый переход

В России разработан передовой термостойкий сплав для авиации и космоса

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») на международном авиационно-космическом салоне МАКС-2021 представил инновационный сплав на основе алюминия.

Здесь и ниже изображения pixabay.com

Здесь и ниже изображения pixabay.com

Одной из главных особенностей разработанного материала является высокая в своём классе термостойкость — до 450 градусов Цельсия. Для сравнения: обычный алюминий выдерживает нагрев до 150 градусов, а при превышении этого порога охрупчивается, что может приводить к разрушению изделий.

Ранее специалистам НИТУ «МИСиС» и Уфимского государственного авиационного технического университета удалось повысить термостойкость алюминия до 400 градусов Цельсия путём добавления в сплав циркония. Теперь этот порог повышен ещё на 50 градусов.

В исследованиях, помимо учёных двух названных организаций, приняли участие сотрудники Сибирского федерального университета. Добиться дальнейшего повышения термостойкости алюминия удалось за счёт добавления кальция.

Предложенный сплав содержит 0,8 % кальция, 0,5 % циркония, 0,5 % железа и 0,25 % кремния. «Новый материал отличается более высокой прочностью, электропроводностью и термостойкостью как по сравнению со сплавами на основе алюминия и циркония, так и со сплавами на основе алюминия и редкоземельных металлов. Улучшенной электропроводности удалось добиться за счёт добавления кальция», — говорится в публикации.

Сплав, как ожидается, найдёт применение в авиационной и космической промышленности, а также при изготовлении облегчённых электропроводов для линий электропередач. 

В России создали материал, который обещает прорыв в оптоэлектронике

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ) сообщает о разработке новой технологии синтеза передовых материалов для оптоэлектроники. Исследования велись совместно со специалистами из институтов Российской академии наук (РАН).

Учёные получили плёнки на основе диоксида ванадия, обладающие рекордными показателями. Отмечается, что названное вещество вызывает повышенный интерес в области оптоэлектроники из-за резкого изменения проводимости (на 4–5 порядков) при небольшой температуре (68 градусов Цельсия). Данная особенность позволяет создавать сверхбыстрые оптоэлектронные переключатели, управляемые температурой.

Российским исследователям удалось вырастить плёнки диоксида ванадия с необычной структурой, внешне схожей с ёлочными иголками. Для этого применялся гидротермальный метод — новейшая технология, которая до сих пор использовалась только в 11 работах по всему миру.

«С точки зрения синтетического подхода направление не только новое, но и непростое из-за большого количества параметров. С другой стороны, оно перспективное, так как воспроизводимое и более дешёвое, чем другие методы», — говорится в публикации МГУ.

МГУ

МГУ

Полученные плёнки обладают рекордными характеристиками. К примеру, при 68 градусах Цельсия величина сопротивления материала уменьшается почти на шесть порядков. Кроме того, рекордной стала чувствительность в терагерцевом диапазоне: при 1,5 ТГц пропускание падает в 8 раз — c 80 % до 10 %.

«Сейчас мы пытаемся уменьшить температуру, при которой происходит этот переход, так как 68 градусов — весьма неудобная температура с позиции широкого применения материалов. Кроме того, для нас важно совместить термоэлектрические свойства плёнок и их чувствительность к воздействию ИК- и терагерцевого излучений — это позволит расширить область использования», — отмечают учёные. 

Новая статья: Материнская плата ASUS ROG Crosshair VIII Dark Hero: повелительница ядер

Данные берутся из публикации Материнская плата ASUS ROG Crosshair VIII Dark Hero: повелительница ядер

Учёные выяснили, как не нужно искать тёмную материю

Международная группа астрономов исследовала вопрос поиска тёмной материи с помощью нейтронных звёзд. Это космические объекты с огромной массой и сильнейшими магнитными полями во Вселенной. Теоретически нейтронные звёзды могут оказать существенное воздействие на падающую на них тёмную материю. И это воздействие можно попытаться обнаружить радиотелескопами.

Считается, что тёмная материя распространена во Вселенной в соотношении пять к одному по сравнению с наблюдаемой материей. Но обнаружить тёмную материю или элементарные частицы, из которых она состоит (или из групп, образуемых этими гипотетическими частицами), не удалось ни в земных лабораториях, ни в ходе наблюдения за небом. Присутствие в природе тёмной материи обнаруживается лишь в виде гравитационных аномалий в космосе. Но учёные хотят чего-то конкретного.

Одной из перспективных для обнаружения гипотетических частиц тёмной материи считается акисон. Это лёгкая частица с нейтральным зарядом. Согласно теории, при воздействии сильным электромагнитным полем аксион может спонтанно распадаться на два фотона. При этом, как и каждый распад, он должен сопровождаться излучением, диапазон которого зависит от его массы. Если получится обнаружить характерные излучения со стороны нейтронных звёзд, а уж они-то с их энергией вполне способны разорвать аксион, то факт существования хотя бы одного элемента тёмной материи был бы доказан на практике.

В серии наблюдений астрономы воспользовались радиотелескопами Грин-Бэнк в США и 100-метровым телескопом Эффельсберга в Германии. Они изучили две ближайшие к нам нейтронные звезды и просканировали центр Млечного Пути, где находятся около 500 млн нейтронных звёзд. Учёные искали излучение на частоте около 1 ГГц, что соответствовало поиску аксионов массой в диапазоне от 5 до 11 мкэВ. Увы, ничего не обнаружено. В то же время это нельзя назвать провалом. Можно сделать вывод, что в этом диапазоне масс аксионов не существует и нужно поискать в другом. Отрицательный результат — тоже результат. Статья об исследовании опубликована в издании Physical Review Letters.

Новая статья: Обзор 7 материнских плат AMD B550 дешевле 10 000 рублей: есть ли достойные устройства в этом ценовом сегменте?

Данные берутся из публикации Обзор 7 материнских плат AMD B550 дешевле 10 000 рублей: есть ли достойные устройства в этом ценовом сегменте?

Российские учёные создали сплав, способный самостоятельно восстанавливать форму после сильной деформации

Специалисты лаборатории физики высокопрочных кристаллов Томского государственного университета (ТГУ) получили уникальную структуру сплавов, которые в перспективе смогут найти применение в космических аппаратах и технике, рассчитанной на специфичные условия эксплуатации.

Главная особенность предложенной структуры — особая способность к деформации и восстановлению исходной формы. В частности, как утверждается, величина обратимой деформации может достигать 15 процентов.

Российские исследователи, в частности, экспериментировали с высокоэнтропийными сплавами. За счёт добавления наночастиц удалось получить обратимую деформацию до 13,5 процентов. Предполагается, что результаты работы приведут к созданию новых конструкционных и функциональных материалов для космоса и Арктики.

«Максимально рассчитанный ресурс деформации, к которому стремятся материаловеды во всем мире — 8,7 процента. Физики ТГУ — первые, кто получил результат, в два раза превышающий теоретический ресурс, и описал механизм этого процесса», — говорится в публикации университета.

Кроме того, специалисты работали с ферромагнитными сплавами. В данном случае удалось достичь обратимой деформации до 15 процентов благодаря старению в мартенситном состоянии под нагрузкой. Это достижение пригодится при разработке термо- и магнитоконтролируемых силовых элементов, используемых в космической отрасли и робототехнике. 

Учёные из России повысили прочность перспективного материала для авиастроения

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») сообщает о разработке технологии, которая позволяет значительно улучшить прочностные характеристики карбида кремния — перспективного материала, который находит всё более широкое применение в различных отраслях, в том числе в авиастроении.

Карбид кремния практически не встречается в природе, а поэтому синтезируется искусственно. Для этого используются полевой шпат и кварцевый песок. Материал может применяться в качестве полупроводника, конструкционного соединения, абразива и огнеупора. К примеру, лопатки турбин и детали двигателей внутреннего сгорания из карбида кремния позволят существенно поднять рабочие температуры и заметно повысить характеристики агрегатов — их мощность, тяговую силу, КПД и экологичность.

Однако существует проблема. Дело в том, что карбидокремниевая керамика имеет малую прочность на растяжение и изгиб, а также низкую трещиностойкость. Способ улучшить эти характеристики нашли российские исследователи: идея заключается в формировании армирующих нановолокон по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

НИТУ «МИСиС»

НИТУ «МИСиС»

«Синтез проводился в несколько этапов. Сначала порошки кремния, углерода, а также тантала и тефлона замешивались в планетарной мельнице, затем полученная смесь сжигалась в реакторе. Как раз в процессе горения происходило формирование нановолокон. Последний этап — спекание изделия в вакуумной печи», — говорится в публикации НИТУ «МИСиС».

Утверждается, что предложенный метод позволяет повысить трещиностойкость карбида кремния в полтора раза. 

Остекление из нового российского материала не боится сильных ударов и агрессивных химикатов

Государственная корпорация Ростех сообщает о том, что российские специалисты разработали инновационный композитный материал, предназначенный для создания антивандального и долговечного остекления различных архитектурных сооружений.

Прозрачные панели изготавливаются из листового монолитного поликарбоната, на который наносится кремнийорганическое покрытие, повышающее его износостойкость, химическую стойкость и твёрдость поверхности.

Таким «стёклам» не страшны агрессивные растворители, входящие, скажем, в состав чистящих средств или красок для граффити. Напыление сохраняет оптические свойства в неблагоприятных погодных условиях, включая дождь, снег, пыль и ультрафиолетовые лучи.

Толщина панелей может варьироваться в зависимости от области использования. Так, для окон различных коммерческих зданий, витрин и внутренних перегородок подходят листы толщиной 6 мм. Для защиты от взлома предназначены 10-миллиметровые панели: они выдерживают удары бойком молотка или обухом топора с энергией 300–350 Дж. Такие листы подходят для остекления складских помещений, хранилищ и депозитариев, торговых залов ювелирных и оружейных магазинов, аптек, внутренних помещений банков.

Материал создан предприятиями холдинга АО «РТ-Химкомпозит», входящего в корпорацию Ростех. Важно отметить, что абразивостойкий поликарбонат не уступает по своим характеристикам лучшим мировым аналогам, при этом его стоимость почти вдвое ниже. 

В России создан материал с самой высокой температурой плавления — около 4200 °C

Российские исследователи из центра «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» создали новый материал, который, как утверждается, обладает самой высокой температурой плавления среди всех известных на данный момент соединений.

Специалисты говорят, что активное развитие аэрокосмической отрасли предъявляет всё более серьёзные требования к элементам конструкции летательных аппаратов. В частности, отдельные узлы и детали должны выдерживать огромные температуры. К примеру, на кромках крыльев при выходе из атмосферы и повторном входе температура может достигать 4000 градусов Цельсия.

Новый материал как раз и предназначен для использования в наиболее теплонагруженных узлах летательных аппаратов — носовых обтекателях, воздушно-реактивных двигателях и пр.

Сообщается, что предложенное соединение представляет собой тройную систему гафний-углерод-азот — карбонитрид гафния (Hf-C-N). Получить этот материал российские учёные смогли при помощи метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

Утверждается, что температура плавления материала составляет около 4200 градусов Цельсия. Точное значение измерить пока не удалось — очень трудно имитировать такие температурные нагрузки в лабораторных условиях.

Ещё одно достоинство соединения — высокая твёрдость (21,3 ГПа). Карбонитрид гафния также обладает высокой теплопроводностью и стойкостью к окислению. Более подробно с результатами исследования можно ознакомиться здесь

В России созданы передовые органические стёкла для авиации

Государственная корпорация Ростех сообщает о том, что в нашей стране разработаны инновационные материалы, предназначенные для остекления авиационной техники.

В работах приняли участие специалисты холдинга «РТ-Химкомпозит». Передовые материалы созданы на основе полиметилметакрилата (ПММА).

Утверждается, что стёкла, произведённые по предложенной технологии, обладают высокими прочностными характеристиками и термической стабильностью. Они могут применяться в современных вертолётах и самолётах, включая сверхзвуковые машины.

«Основные преимущества новых материалов перед иностранными образцами — повышенная стойкость к поверхностному растрескиванию и сохранение прочностных характеристик после длительного нагрева в течение 100 часов при температуре 160 ºC, а также при кратковременном нагреве до 180 ºС», — говорится в сообщении Ростеха.

Отмечается, что новые органические стёкла по своим техническим и эксплуатационным характеристикам соответствуют лучшим мировым образцам. Предполагается, что в перспективе передовые материалы найдут применение в космической отрасли, судостроении, в железнодорожном транспорте и пр.

Серийное производство новых высокотехнологичных стёкол планируется развернуть на предприятии НИИ полимеров холдинга «РТ-Химкомпозит». 

В России создан инновационный полимер для космоса и авиации

Государственная корпорация Ростех сообщает о том, что в нашей стране успешно проведены промышленные испытания инновационного конструкционного полимера, не имеющего российских аналогов.

Ростех

Ростех

Материал получил название «Акримид». Это листовой конструкционный пенопласт, обладающий рекордной теплостойкостью. Полимер также устойчив к химическим воздействиям.

Ожидается, что российская разработка найдёт самое широкое применение. Среди сфер её использования названы космическая и авиационная отрасли, радиоэлектронная область, судостроение и пр.

Материал, к примеру, может служить в качестве лёгкого заполнителя при изготовлении многослойных деталей из стеклопластика и углепластика, внутренней обшивки космических летательных аппаратов, самолётов, обтекателей двигателей и др.

Роскосмос

Роскосмос

«Внедрение отечественной разработки позволит отказаться от импортных аналогов в стратегически важных отраслях: это производство космических аппаратов, авиационной техники, судостроение, радиоэлектроника», — отмечает Ростех.

Изготовления инновационного материала уже организовано на базе НИИ полимеров. Это предприятие входит в состав холдинга «РТ-Химкомпозит» госкорпорации Ростех. 

Российский пористый материал для замены кости обладает рекордной выносливостью

Исследователи Сибирского физико-технического института при Томском государственном университете (СФТИ ТГУ) завершили тестирование нового пористого сплава СВС-TiNi, на основе которого планируется создавать костные имплантаты нового поколения.

Никелид титана (TiNi) уже сейчас достаточно широко применяется в медицине. Российским специалистам удалось получить модифицированный никелид титана (СВС-TiNi) с повышенной коррозионной стойкостью. Сплав имеет высокую биологическую совместимость и максимальную для пористых материалов выносливость при циклических нагрузках.

Добиться улучшения функциональных характеристик, как отмечается, удалось благодаря модификации газовой среды, в которой проводится синтез сплава. Биомеханические свойства материала тестировали с помощью метода квазистатического растяжения и изгиба.

Оказалось, что в испытаниях на выносливость 70 % образцов из сплава СВС-TiNi выдержали 1 000 000 циклов деформации без разрушения. Это рекордный результат для пористых коррозионно-стойких материалов.

Биоинертность сплава подтверждена в ходе серии экспериментов с участием лабораторных животных. На очереди — сертификационные испытания (технические и токсикологические).

«Высокая выносливость и биоинертность пористого сплава, доказанная в результате доклинических испытаний, позволят применять этот материал в новых оперативных методиках в онкологии и травматологии при замещении обширных дефектов костных структур», — отмечается в публикации ТГУ. 

Российский материал для имплантатов предотвращает развитие бактериальной инфекции

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» сообщает о разработке передового материала, на основе которого могут изготавливаться медицинские имплантаты.

Фотографии НИТУ «МИСиС»

Фотографии НИТУ «МИСиС»

Отмечается, что после планового хирургического вмешательства при установке имплантатов в 1–4 % случаев возникает бактериальная инфекция. При сложных переломах этот показатель и вовсе достигает 30 %. Причём зачастую в такой ситуации требуется повторное хирургическое вмешательство.

Новый материал для имплантатов способен уничтожать до 98 % бактерий в течение 12 часов после установки. Достигается это за счёт наличия наночастиц платины и железа. Материал эффективно подавляет рост и распространение патогенных бактерий, не оказывая угнетающего действия на клетки иммунной системы.

Утверждается, что материал способен уничтожать различные бактерии, включая золотистый и эпидермальный стафилококк, кишечную палочку, клебсиеллу пневмонии.

В исследованиях, помимо российских специалистов, приняли участие учёные из Чехии и США. В ближайшее время планируется организовать тестирование полученных образцов внутри живого организма (in vivo).

Для материала рассматривается возможность не только медицинского применения. К примеру, разработка может пригодиться при создании фильтров воды нового поколения. 

В России создана новая теплопроводная паста для компьютеров и электроприборов

Российские специалисты предложили уникальный состав диэлектрической теплопроводной пасты, предназначенной для применения в компьютерных и электрических приборах.

Ростех

Ростех

Паста разработана компанией «РТ-Химкомпозит», входящей в государственную корпорацию Ростех. В основе состава — нитрид бора. Утверждается, что по совокупности параметров теплопроводности, качества использования и цены материал превосходит большинство аналогов, выпускаемых в России и странах Евросоюза.

Теплопроводные пасты содержат в своем составе мелкодисперсные наполнители различного происхождения. Специалисты подчёркивают, что теплопроводность нитрида бора значительно выше, чем у других наполнителей. Именно благодаря этому удалось улучшить характеристики новой пасты.

В настоящее время изготовлена опытная партия пасты на основе нитрида бора. Она направлена на реализацию в специализированные магазины компьютерной техники.

По результатам первых продаж будет принято решение об организации массового производства новой теплопроводной пасты. 

Для ремонта МКС-прибора для поиска тёмной материи потребуется пять выходов в открытый космос

Источники в ракетно-космической отрасли, как сообщает сетевое издание «РИА Новости», рассказали о необходимости починки магнитного альфа-спектрометра, смонтированного на внешней поверхности Международной космической станции (МКС).

Фотографии Роскосмоса

Фотографии Роскосмоса

Речь идёт о приборе AMS-02, который был доставлен на орбиту в мае 2011 года. Устройство предназначено для изучения состава космических лучей, поиска антиматерии и тёмной материи.

AMS-02 представляет собой современный детектор физических частиц. Ожидается, что данные, собранные при помощи этого спектрометра, позволят учёным расширить знания о происхождении Вселенной.

Итак, сообщается, что в работе AMS-02 зафиксирована неисправность, связанная с функционированием системы охлаждения. Для устранения проблемы потребуются несколько выходов космонавтов в открытый космос.

«В конце года астронавт NASA Эндрю Морган и астронавт Европейского космического агентства (ESA) Лука Пармитано выполнят пять выходов в открытый космос для ремонта системы охлаждения спектрометра AMS-02», — рассказали осведомлённые лица.

Добавим, что запуск пилотируемого корабля «Союз МС-13» со следующей длительной экспедицией на МКС в составе космонавта Роскосмоса Александра Скворцова, астронавта ESA Луки Пармитано и астронавта NASA Эндрю Моргана запланирован на 20 июля 2019 года. 

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
NVIDIA и Королевский колледж Лондона ускорили исследования мозга с помощью суперкомпьютера Cambrdige-1 5 ч.
Selectel анонсировала облачное файловое хранилище с NFS/SMB и тройной репликацией 5 ч.
Apple выпустила iOS 14.7.1 с исправлением бага разблокировки часов Apple Watch 6 ч.
В новой геймплейной демонстрации AWAY: The Survival Series показали погоню за стрекозой, охоту на ящерицу, битву со змеёй и не только 8 ч.
Роскомнадзор заблокировал сайт Genius с текстами песен 8 ч.
Видео: узнаваемые враги и сила чёрной дыры в кинематографическом трейлере приключенческого ролевого экшена Grime 9 ч.
Сюжетное дополнение «Осада Парижа» к Assassin’s Creed Valhalla получило официальную дату выхода 10 ч.
Эрмитаж выпустит NFT-токены по избранным картинам из своей коллекции 10 ч.
Евросоюз дал Google два месяца на улучшение результатов поиска отелей и авиабилетов 11 ч.
Spotify начал уведомлять о новых релизах любимой музыки и подкастов 11 ч.