Материаловедение и аддитивные технологии

‌В Москве пройдет первый молодежный фестиваль «Композиты без границ» http://www.rosatom.ru/journalist/news/v-moskve-proydet-pervyy-molodezhnyy-festival-kompozity-bez-granits/ 16 и 17 ноября в Москве, в музее «Атом» на ВДНХ впервые пройдет молодежный фестиваль «Композиты без границ» – уникальное событие для всех, кто интересуется современными технологиями и инновациями в области композитных материалов. Организаторами мероприятия выступают Композитный дивизион госкорпорации «Росатом» и музей «Атом». Среди спикеров фестиваля заявлены: Фёдор Сенатов, кандидат физико-математических наук, директор Института биомедицинской инженерии Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» (НИТУ МИСИС), популяризатор науки; Игорь Потапкин, пилот-рекордсмен, мастер спорта международного класса; Александр Иванов, ведущий инженер Физико-технологического института Уральского федерального университета (ФТИ УрФУ), автор блога «Химия – Просто», телеведущий канала «Наука»; Николай Рахматов, основатель кайт-школы Kiteclass и бренда «Тундра», многократный чемпион России по сноукайтингу; Юрий Рудчик, основатель брендов Actiondist, Prime Snowboards, Terro и других; Ярослав Кузьмичев, популярный хоккейный блогер, основатель медийной команды NBSK; Владимир Тимофеев, спортивный блогер, комментатор, и многие другие. Посетителей ждет насыщенная образовательная программа, включая увлекательный «Композитный диктант», который позволит каждому проверить свои знания. Также будет возможность принять участие в мастер-классе по формованию композитных изделий, а также испытать свои интеллектуальные способности в мини-квизах, которые пройдут на площадке фестиваля.

Пионер физики твердого тела и "отец" советской физики Абрам Фёдорович Иоффе, родившийся 29 октября - выдающийся физик, который в начале 20 века заложил фундамент современной науки о материалах. Его исследования по электропроводности кристаллов стали отправной точкой для развития целого направления - физики твердого тела. Вот лишь некоторые из его ключевых достижений: ⭐️Открытие электронной проводимости: Иоффе доказал, что проводимость в кристаллах осуществляется электронами, а не ионами, как считалось ранее. ⚡️Исследования диэлектрических свойств: Иоффе изучил диэлектрические свойства кристаллов, что позволило понять их поведение под воздействием электрического поля. 🏫Создание Физико-технического института: Иоффе основал в Петрограде Физико-технический институт (ФТИ) в 1918 году, который стал центром развития физики и материаловедения в СССР. Иоффе - это не только гениальный ученый, но и выдающийся педагог: под его руководством выросло целое поколение будущих ведущих ученых.

👀Китайские исследователи разработали «лунные кирпичи» для строительства будущей лунной базы🌚 🗣️Кирпичи более чем в три раза прочнее, чем стандартные красные кирпичи или бетон. Помимо лунных кирпичей, команда разработала специализированного робота для 3D-печати, способного использовать лунный грунт в качестве строительного материала, что делает его жизнеспособным вариантом для будущего строительства на Луне. 🔍Состав лунного грунта варьируется в зависимости от местоположения: некоторые области содержат в основном базальт, а другие состоят в основном из анортозита. Команда стремится определить лучший материал для строительства в зависимости от места будущих лунных миссий.

Исследователи разработали инновационный сплав, специально для аддитивного производства, обеспечивающий значительные улучшения в производстве турбинных лопаток для газотурбинных двигателей. 👀 🤫Сплав, богатый ниобием, способен выдерживать экстремальные температуры, превосходящие те, которые выдерживают обычные суперсплавы на основе никеля и кобальта, а именно свыше 1316°C (2400°F), не плавясь, сохраняя свою структурную целостность. 🗣️Исследователи настроили процесс электронно-лучевой плавки для успешного производства компонентов без трещин. Это достижение представляет собой прорыв в аддитивном производстве, поскольку предыдущие попытки создать высокотемпературные легкие материалы без трещин не увенчались успехом. 💥Разработка может изменить аэрокосмическую отрасль, предоставив более эффективные и надежные лопатки турбин. Легкий вес сплава в сочетании с его способностью выдерживать сверхвысокие температуры делает его идеальным для использования в лопатках турбин, особенно в газотурбинных двигателях самолетов. Эти двигатели часто испытывают экстремальные температурные условия, и улучшенный материал может уменьшить выбросы углекислого газа за счет повышения термостойкости и эффективности в работе.

Сотрудничество McLaren с Divergent привело к созданию системы подвески, повторяющей установку толкателя, используемой в автомобилях Формулы-1, с внутренними амортизаторами.🚙 🗣️Такая конструкция уменьшает неподрессоренную массу и улучшает динамику управления, обеспечивая лучшую отзывчивость и управляемость. Использование аддитивного производства позволило McLaren разработать сложную геометрию, которую трудно достичь традиционными методами. 🤫Система подвески W1, напечатанная на 3D-принтере, не просто демонстрирует техническое совершенство, но и оказывает реальное влияние на ходовые качества автомобиля. Легкие и высокопрочные компоненты играют решающую роль в повышении скорости и маневренности, предлагая водителям улучшенные характеристики как на дороге, так и на трассе.

👀Что такое CVD-алмазы?💎 Один из методов, который используют для производства алмазов, это метод CVD (Chemical vapor deposition) - метод химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ). Метод CVD используется для получения высокочистых твёрдых материалов, для производства полупроводников и создания тонких плёнок. 💬 Метод химического напыления CVD позволяет получать алмазные монокристаллы до 10 карат без необходимости использования высокого давления. При невысоком давлении (примерно 0,1 атм) подложка монокристалла помещается в специальную колбу реактора, где присутствует водород с небольшим количеством метана (около 1-5%). Специальный микроволновый генератор 6кВ разогревает содержимое до 1000 градусов Цельсия, образуя плазму высокой плотности из водорода и углерода. В результате на поверхности алмаза-затравки получаются новые слои из осажденного углерода. ➡️Таким CVD методом можно производить как полностью бесцветные алмазы, так и с коричневым оттенком. Их размеры определяются параметрами подложки. Алмазы, созданные по CVD-технологии, практически не имеют посторонних примесей, таких как азот или бор, что дает им преимущества даже перед природными алмазами как для промышленного, так и ювелирного применения. 💎Алмазы синтетического типа могут применяться в различных областях промышленности: ювелирное дело, оптика, электроника, детекторы и мониторы, квантовые технологии, теплоотводящие элементы, промышленность, горно-добывающая промышленность, подложки. 📎В оптике искусственные алмазы используются при производстве ультрафиолетовых и инфракрасных окон, создании продукции лазерной оптики, изготовлении линз, датчиков и регистраторов частиц. Также из искусственных алмазов изготавливают: ✔️монокристаллы и поликристаллы; ✔️продукцию, которая используется в хирургии глаза; ✔️порошки, суспензии, пасты; оптические пластины.

👀Что на фото? 🙂

Свет надежды: российские ученые нашли способ разлагать токсичные отходы с помощью обычной лампочки! 🌎 Ученые разработали фотокатализаторы, которые, активируясь под действием света, превращают кислород в активную форму, способную разлагать токсичные отходы. 💡 Новые фотокатализаторы в десятки раз дешевле существующих технологий, а для их активации можно использовать обычные LED-лампы, что значительно снижает стоимость очистки. Они эффективно разлагают полупродукты лекарств, ароматические углеводороды и другие токсичные соединения, превращая их в безвредные воду и углекислый газ. 🌟Соединение может использоваться до тысячи раз без потери эффективности. Ученые планируют оптимизировать технологию для разложения различных токсичных соединений.

Новосибирские ученые разработали антиотражающие покрытия для солнечных элементов нового поколения ☀️Ученые НГУ совершили прорыв в области фотоэлектроники, способные значительно повысить эффективность солнечных элементов и фотодетекторов. 🔘Покрытие состоит из нанодисков германия в слое оксида индий-олова, которые формируют метаповерхность - структуру с необычными оптическими свойствами.Покрытие направляет значительную часть света вдоль поверхности материала, увеличивая вероятность его поглощения. Это приведет к увеличению генерации энергии в первом случае и повышению чувствительности во втором. 🔆Новые покрытия не закрывают поверхность полностью, что делает их перспективными для использования в фотохимии. Ученым предстоит доказать эффективность разработанных покрытий на конкретных примерах солнечных элементов и фотодетекторов. Разработка НГУ имеет потенциал для революции в области солнечной энергетики и фотоэлектроники, способствуя созданию более эффективных и доступных технологий.

👀Теперь и гелевая 3D–печать Группа инженеров NSTRMNT воплотила в жизнь новый способ 3D-печати, получивший название «приостановленная диспозиция» («suspended disposition»). 3D -принтер в этом случае использует жидкую смолу и гель. 🗣️Технология делает возможным осуществлять 3D–печать объемного объекта по шести осям любой самой причудливой формы. 3D-принтер NSTRMNT оснащён шестиосевым роботизированным манипулятором от Stäubli, включающим в себя перистальтический насос. Он выдавливает при помощи насоса смолу в жидком состоянии в гель, являющийся структурной поддержкой печатному объекту. Координация движений робота при создании отпечатков и контроль за расходом и направлением потока смолы осуществляется с помощью микропроцессора Arduino. Полный контроль над манипуляциями делает возможным удаление части напечатанного объекта при засасывании материала обратно. После того, как печать завершена, на жидкий полимер воздействуют УФ-излучением в течение 1-2 минуты для того,чтобы смола в жидком состоянии затвердела. ✔️ Остатки геля могут быть использованы повторно.Ненужный гель можно хранить в контейнере на протяжении нескольких недель подряд без потери необходимых свойств.

👀Возможно ли по отпечаткам пальцев определить пол и возраст? Да, возможно. Эти знания позволили исследователям сосудов раннего бронзового века, обнаруженных при раскопках древнего сирийского города Тель Хамы, установить, что большую часть сосудов сделали дети, самым младшим из них было 7–8 лет. 💬Как известно, отпечатки не меняются с возрастом, но по их плотности по краям можно определить размер ладони, а по нему – возраст и пол. Город ТельХама около 4,5 тысяч лет назад был частью царства Эблы, одного из крупнейших в регионе в то время. В ходе исследования установлено, что половину самых ранних из изученных сосудов сделали гончары в возрасте до 18 лет, самым младшим из них было 12–13, девочек и мальчиков – примерно поровну. С образованием царства доля детей увеличилась до двух третей, а самым юным гончарам было 7–8 лет. Оставшаяся треть принадлежала взрослым мужчинам. Интересно, что в выборке есть сосуды, на которых сохранились отпечатки пальцев и взрослых, и детей. Вероятно, это следы обучения. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17585716.2024.2380137