Новые материалы от российских ученых

Наверху сегодня продекларировали, что развитие и модернизация промышленности в России являются безусловным приоритетом. И это приятно!

При этом по опросам, подавляющее большинство россиян (94%) считают, что развитие технологий будущего важно для человечества, доверяют таким технологиями порядка 77% опрошенных.

Согласны?

Под технологиями будущего часто подразумевается искусственный интеллект и другие фантастические твари, однако в нашей стране активно развивается и прикладная наука, в том числе материаловедение. О новых открытиях в котором мы расскажем в сегодняшнем дайджесте технологий сохранения энергии.

Ученые Института геохимии и аналитической химии представили технологию извлечения лития из руды и пластовых рассолов

Ученые Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского в Москве, которому скоро исполнится 100 лет со дня основания, представили новую технологию, которая позволит получить больше лития в процессе добычи нефти. Литий – ключевой компонент литий-ионных аккумуляторов. Тех самых, которые широко применяются в мобильных устройствах, электромобилях и хранении энергии из возобновляемых источников. Более эффективное и экономически выгодное извлечение лития может способствовать разработке доступных и долговечных аккумуляторов, улучшая технологии энергоснабжения.

daigest213.jpg

Сегодня для получения лития используется серная кислота, что приводит к образованию большого количества отходов и загрязнению окружающей природы. Сообщается, что новый подход, разработанный российскими учеными, предусматривает, что химическая реакция идет по замкнутому циклу, а применяемые реактивы используются многократно и не образуют опасных побочных продуктов.

Более того, новая технология может способствовать развитию фармацевтики, стекольного производства, аэрокосмической и ядерной отраслей. Мировой спрос на литий, по прогнозам, может увеличиться в 5 раз до 2030 года.

Интересно, что хотя Россия обладает крупными запасами лития, более 20 лет мы его не добывали, предпочитая более дешевый импорт. Сырье поступало в страну в виде карбоната лития в основном из Чили, Аргентины, Китая и Боливии. С импортом ожидаются перебои, поэтому собственное производство решит эту проблему.

Важность импортозамещения переоценить невозможно!

Ученые Саратовского государственного технического университета разработали новый способ упрочнения металлических поверхностей

Сообщается, что новую технологию можно использовать в области эндопротезирования суставов, создания устройств горнодобывающей, агломерационной, металлургической и машиностроительной промышленности, для дробления хрупких материалов.

daigest213.1.jpg

Отмечается, что применение новых высокотвердых покрытий позволит повысить эксплуатационную надежность оборудования для дробления материалов и увеличить долговечность рабочих элементов, подверженных интенсивному износу.

Новые системы могут использоваться в производстве буровых коронок для бурения нефтяных и газовых скважин, конструировании и создании породоразрушающих инструментов для работы в условиях Крайнего Севера и бурения мерзлых грунтов.

Россия намерена системно развивать Крайний Север, в том числе его инфраструктуру, ведь Севморпуть может стать альтернативным маршрутом между Европой и Азией. И здесь пригодятся новые технологии – от сэндвич-панелей до прочных металлических поверхностей.

Ученые Пермского Политеха разработали технологию, которая усовершенствует металлическую 3D-печать

По стандартной схеме осуществления наплавки электронный луч воздействует на поверхность изделия с подачей присадочной проволоки сбоку, под углом. Для осуществления наплавки в требуемом направлении изделие перемещается по определенной траектории. Однако в результате таких процессов часто получаются деформированные, некачественно наплавленные слои металла.

Сообщается, что для решения этой проблемы ученые ПНИПУ разработали технологию вертикальной подачи проволоки с ее оплавлением двумя электронными лучами, направленными с противоположных сторон.

daigest213.2.jpg

Сообщается, что новая технология позволит повысить производительность создания новых изделий и обеспечить высокое качество материала. Модернизация технологии делает доступной 3D-печать крупногабаритных изделий с высокой сложностью из высокотехнологичных дорогостоящих материалов.

Российские ученые создали сверхпрочный и пластичный сплав

Ученые улучшили механические свойства сплава, состоящего из алюминия, ниобия, титана и ванадия за счет изменения обработки. Авторы установили, что прокатка и последующий короткий высокотемпературный отжиг обеспечивает формирование мелкозернистой структуры, которая делает его сверхпрочным и самым пластичным

Ученые из Белгородского государственного национального исследовательского университета и Санкт-Петербургского государственного морского технического университета исследовали механические свойства предложенного ими ранее тугоплавкого среднеэнтропийного сплава из алюминия, ниобия, титана и ванадия с упорядоченной структурой. Для проведения систематических исследований ученые варьировали размеры зерен и доменов, изменяя условия обработки, а именно температуры и длительности отжига после холодной прокатки.

daigest213.3.jpg

Сообщается, что полученные результаты могут создать основу для разработки новых практически значимых композиций с уникальными механическими свойствами, способными значительно увеличить дальность полетов воздушных судов и снизить количество вредных выбросов

Измельчение зерен позволило увеличить растяжимость материала примерно на 50% при комнатной температуре. По этому показателю сплав превосходит все известные на сегодняшний день тугоплавкие высоко/среднеэнтропийные. Авторы исследования предполагают, что представленный ими материал с достижением повышения пластичности за счет относительно простой обработки может быть перспективным для конструкционного применения в авиационной и космической промышленности.

В МГМУ Сеченова создали саморазворачивающиеся на орбите полимеры для космических аппаратов

Утверждается, что разработку можно назвать научным прорывом: прочность на разрыв новых полимеров достигает 115 мегапаскаль, а прочность подобных полимерных интеллектуальных материалов, существующих сегодня на рынке и описанных в научных статьях, не превосходит 75 МПа. Кроме того, полимеры выдерживают температуру до 462-541°С и радиационное воздействие.

Сообщается, что по прочности на разрыв новые полимеры превосходят существующие более чем на 60%.

Полимеру можно придавать различную форму, а потом, после воздействия на них какого-либо внешнего стимула, в данном случае температуры, материал возвращается к своей первоначальной геометрии.

daigest213.4.jpg

Сообщается, что получение смарт-полимера открывает путь к 4D-печати и созданию самосборных и программируемых материалов. Кроме того, смарт-полимеры могут конкурировать с металлами и сплавами, так как они легче и при производстве дают меньше отходов.

Ждем сэндвич-панели в обкладках из полимера? Почему бы и нет!
Не секрет, что многие технологии обкатываются сначала в космосе – так произошло с утеплителем из пенополиизоцианурата ПИР, возможно, и новые полимеры ждет та же судьба.

Технологичной вам рабочей недели!

Подпишитесь на публикации нашего блога

И вы точно будете в курсе самых современных технологий и трендов

Еще публикации

Дайджест технологий сохранения энергии №251
22.04.2024

Смотрите наши
проекты

gototop