Новости МиТ
Учеными разработана технология, которая позволяет обычные аэрогели преобразовывать в самые прочные и самые легкие твердые материалы, которые к тому же еще и прозрачны почти как воздух. На основе новых материалов можно создать облегченные бронежилеты для солдат, более прочную броню для танков и более прочные строительные материалы, говорят исследователи.
Материалы могли бы также использоваться для лучшей изоляции окон, создания более долговечных шин и более надежных конструкций самолетов и космических аппаратов.
Результаты исследований, описывающие характеристики и свойства этих материалов, были опубликованы 12 сентября в выпуске Nano Letters — приложении журнала Американского химического общества.
"Мы взяли самый легкий доступный материал и сделали его в 100 раз более прочным. Он стал самым легким и прочным материалом в мире, — говорит Николас Левентис, химик Университета Mиссури-Ролла и ведущий автор статьи. — Наш материал появляется как основа для создания любых облегченных и сильных материалов, которые потребуются на рынке".
Аэрогели были первоначально созданы в 1930-х годах. Они оставались лишь в качестве лабораторных материалов для исследований вплоть до 1960-ых, когда ученые начали рассматривать их как среду для хранения жидкого ракетного топлива. Первые аэрогели были сделаны из кремнезема и имели химический состав, идентичный эмали. Аэрогели до сих пор были чрезвычайно лабильными и легко абсорбировали влагу, которая ограничивала их практическое применение.
В усилии, направленном на улучшение свойств этих материалов, Левентис и его коллеги решили совместить молекулярные нити крошечных частиц кремнезема (стекла) с полиуретаном (пластмассой). Но полученный на их комбинированной основе материал все еще оставался слишком лабильным.
Тогда исследователи решили химически скрепить вместе волокна молекулярной структуры стекла с полиизоцианатлигнином, одной из разновидности полиуретана. Подобно самым первым аэрогелям, полученные материалы были прозрачны почти как воздух. Но новый химический подход к построению этой молекулярной структуры привел к аэрогелям, которые были в 100 раз более стойкими к распаду и почти полностью нечувствительными к влажности по сравнению с первоначальными видами аэрогелей, сделанных из простого кремнезема.
Аэрогели также характеризуются высокой устойчивостью к теплопередаче, что позволяет использовать их в качестве изоляционных материалов. В ближайшем будущем новые нанокомпозитные аэрогели будут, вероятно, использованы в качестве материалов для окон-изоляторов, холодильников и термосов, предсказывает Левентис.
Другие сферы применения материалов могут быть направлены на создание более прочных автомобильных бамперов и более прочных и легких бронежилетов. Новые материалы по-прежнему способны сохранять жидкое топливо, что позволит сделать из них более надежные и более прочные топливные баки для самолетов и ракетоносителей.
Исследователи недавно получили патенты на формулы новой технологии производства аэрогелей. Они в ближайшем будущем планируют сделать аэрогели еще более прочными.
НОВОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ПОЗВОЛИТ ПЕРЕКЛЮЧАТЬ СТРЕЛКИ ТРАМВАЙНЫХ ПУТЕЙ НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ ВАГОНА, ЧТО ОБЛЕГЧИТ РАБОТУ МАШИНИСТАМ ТРАМВАЕВ
Все, кто часто ездит в трамваях и наблюдает пересечение ими стрелочных развязок, наверное, не раз наблюдали картину, когда машинист вагона, чертыхаясь, выходил из трамвая, чтобы металлической палочкой перевести стрелку в нужном ему направлении для продолжения движения. Это застопоривает движение трамвая, увеличивая продолжительность нахождения его на маршруте и время задержки пассажиров, следующих к месту назначения.
Федеральным Государственным Унитарным Предприятием "Конструкторское бюро специального машиностроения" (Россия), специально для решения этой проблемы было создано такое устройство, которое приводит автоматически в действие трамвайные стрелки прямо из вагона трамвая.
Непосредственно сам прибор был создан группой исследователей КБСМ: Баду Е. И., Глуховым Н. Я., Матвеевым Е. Н., Перепечевым В. М., Рогачевым В. Т., Студзинским Ю. А., Евдокимовым В. М., Голубевым М. П. и Демша А. А.
Принцип работы устройства заключается в том, что оно содержит первый и второй передатчики команд с антеннами, расположенными соответственно в голове и хвосте трамвая. В устройстве присутствуют также приемник сигнала поворота (ПСП), блок выделения сигнала поворота и логический каскад, соединенный соответственно с ПСП и первым и вторым силовыми коммутаторами.
Сами коммутаторы соответственно соединены с электроприводами первой и второй стрелок трамвайных путей и контактным проводом. Блоки логической обработки сигнала поворота и первый и второй блоки усилителей встроены в модульный блок логического каскада. Выходы приемников сигнала подключены соответственно к входам блока выделения сигнала поворота. Выход последнего подключен к входу блока логической обработки сигнала поворота. А выходы каждого из блоков усилителей подключены соответственно к управляющим входам соответствующего коммутатора.
В результате функционирования такой схемы трамвайные стрелки переводятся без проблем и с высокой степенью надежности машинистом состава.
Технический результат данного новшества состоит в повышении надежности передачи информации, характеризующей свободное состояние зоны стрелочного перевода от подвижных единиц, и блокировки трамвайной стрелки во время проследования поезда.
Последнее обстоятельство имеет особое значение для эксплуатационной безопасности движения по трамвайным путям через стрелки. Если, например, стрелка в момент прохождения первой головной части колес трамвая сработает на перевод, то вагон может сойти с рельс.
БОЛЕЕ ЛЕГКАЯ КЕРАМИКА МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛУЧЕНА НА ОСНОВЕ НОВОГО ВСПУЧИВАЮЩЕГОСЯ СОСТАВА, РАЗРАБОТАННОГО РОССИЙСКИМИ УЧЕНЫМИ
Группой ученых Ростовского Государственного Строительного Университета была придумана формула нового вспучивающегося состава, который может использоваться для создания всевозможных керамических изделий более легкого веса и высокой прочности.
Исследовательская группа в составе Петрова В. П., Крбашяна Р. Г., Явруяна Х. С., Денисова П. Г., Петрова И. В., Иванченко А. В. развила технологию производства вспучивающегося состава с улучшенными свойствами — повышенной прочностью и сниженной усадки изделий. Сама схема производства таких изделий значительно упрощена.
Сущность новинки заключается в том, что вспучивающийся состав содержит глину, отходы углеобогащения фракции 0-3 мм, жидкое стекло и воду в таком соотношении компонентов, что отходы углеобогащения составляют 40-70% от всей массы материала, глина — 10-38%, жидкое стекло — 2-5% и вода — 15-20%.
Масса такого состава обеспечивает вспучиваемость смеси с увеличением объема в 1,3-1,6 раза при сохранении прочностных свойств изделия, морозоустойчивости и снижении плотности до 40%.
Подобный состав значительно дешевле в изготовлении, не требует какого-то экзотического сырья, более прочен по сравнению с существующими аналогами, и что самое главное, — может увеличивать объем формы на 30-60%, вспучивая изделие.
Керамические материалы на основе такого состава будут обладать меньшим весом при том же объеме и при тех же технических характеристиках изделия. Подобные преимущества достигаются благодаря вспучиваемости состава и снижения его плотности почти наполовину.
Подготовила Светлана ГЛАЗКОВА
Материалы могли бы также использоваться для лучшей изоляции окон, создания более долговечных шин и более надежных конструкций самолетов и космических аппаратов.
Результаты исследований, описывающие характеристики и свойства этих материалов, были опубликованы 12 сентября в выпуске Nano Letters — приложении журнала Американского химического общества.
"Мы взяли самый легкий доступный материал и сделали его в 100 раз более прочным. Он стал самым легким и прочным материалом в мире, — говорит Николас Левентис, химик Университета Mиссури-Ролла и ведущий автор статьи. — Наш материал появляется как основа для создания любых облегченных и сильных материалов, которые потребуются на рынке".
Аэрогели были первоначально созданы в 1930-х годах. Они оставались лишь в качестве лабораторных материалов для исследований вплоть до 1960-ых, когда ученые начали рассматривать их как среду для хранения жидкого ракетного топлива. Первые аэрогели были сделаны из кремнезема и имели химический состав, идентичный эмали. Аэрогели до сих пор были чрезвычайно лабильными и легко абсорбировали влагу, которая ограничивала их практическое применение.
В усилии, направленном на улучшение свойств этих материалов, Левентис и его коллеги решили совместить молекулярные нити крошечных частиц кремнезема (стекла) с полиуретаном (пластмассой). Но полученный на их комбинированной основе материал все еще оставался слишком лабильным.
Тогда исследователи решили химически скрепить вместе волокна молекулярной структуры стекла с полиизоцианатлигнином, одной из разновидности полиуретана. Подобно самым первым аэрогелям, полученные материалы были прозрачны почти как воздух. Но новый химический подход к построению этой молекулярной структуры привел к аэрогелям, которые были в 100 раз более стойкими к распаду и почти полностью нечувствительными к влажности по сравнению с первоначальными видами аэрогелей, сделанных из простого кремнезема.
Аэрогели также характеризуются высокой устойчивостью к теплопередаче, что позволяет использовать их в качестве изоляционных материалов. В ближайшем будущем новые нанокомпозитные аэрогели будут, вероятно, использованы в качестве материалов для окон-изоляторов, холодильников и термосов, предсказывает Левентис.
Другие сферы применения материалов могут быть направлены на создание более прочных автомобильных бамперов и более прочных и легких бронежилетов. Новые материалы по-прежнему способны сохранять жидкое топливо, что позволит сделать из них более надежные и более прочные топливные баки для самолетов и ракетоносителей.
Исследователи недавно получили патенты на формулы новой технологии производства аэрогелей. Они в ближайшем будущем планируют сделать аэрогели еще более прочными.
НОВОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ПОЗВОЛИТ ПЕРЕКЛЮЧАТЬ СТРЕЛКИ ТРАМВАЙНЫХ ПУТЕЙ НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ ВАГОНА, ЧТО ОБЛЕГЧИТ РАБОТУ МАШИНИСТАМ ТРАМВАЕВ
Федеральным Государственным Унитарным Предприятием "Конструкторское бюро специального машиностроения" (Россия), специально для решения этой проблемы было создано такое устройство, которое приводит автоматически в действие трамвайные стрелки прямо из вагона трамвая.
Непосредственно сам прибор был создан группой исследователей КБСМ: Баду Е. И., Глуховым Н. Я., Матвеевым Е. Н., Перепечевым В. М., Рогачевым В. Т., Студзинским Ю. А., Евдокимовым В. М., Голубевым М. П. и Демша А. А.
Принцип работы устройства заключается в том, что оно содержит первый и второй передатчики команд с антеннами, расположенными соответственно в голове и хвосте трамвая. В устройстве присутствуют также приемник сигнала поворота (ПСП), блок выделения сигнала поворота и логический каскад, соединенный соответственно с ПСП и первым и вторым силовыми коммутаторами.
Сами коммутаторы соответственно соединены с электроприводами первой и второй стрелок трамвайных путей и контактным проводом. Блоки логической обработки сигнала поворота и первый и второй блоки усилителей встроены в модульный блок логического каскада. Выходы приемников сигнала подключены соответственно к входам блока выделения сигнала поворота. Выход последнего подключен к входу блока логической обработки сигнала поворота. А выходы каждого из блоков усилителей подключены соответственно к управляющим входам соответствующего коммутатора.
В результате функционирования такой схемы трамвайные стрелки переводятся без проблем и с высокой степенью надежности машинистом состава.
Технический результат данного новшества состоит в повышении надежности передачи информации, характеризующей свободное состояние зоны стрелочного перевода от подвижных единиц, и блокировки трамвайной стрелки во время проследования поезда.
Последнее обстоятельство имеет особое значение для эксплуатационной безопасности движения по трамвайным путям через стрелки. Если, например, стрелка в момент прохождения первой головной части колес трамвая сработает на перевод, то вагон может сойти с рельс.
БОЛЕЕ ЛЕГКАЯ КЕРАМИКА МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛУЧЕНА НА ОСНОВЕ НОВОГО ВСПУЧИВАЮЩЕГОСЯ СОСТАВА, РАЗРАБОТАННОГО РОССИЙСКИМИ УЧЕНЫМИ
Исследовательская группа в составе Петрова В. П., Крбашяна Р. Г., Явруяна Х. С., Денисова П. Г., Петрова И. В., Иванченко А. В. развила технологию производства вспучивающегося состава с улучшенными свойствами — повышенной прочностью и сниженной усадки изделий. Сама схема производства таких изделий значительно упрощена.
Сущность новинки заключается в том, что вспучивающийся состав содержит глину, отходы углеобогащения фракции 0-3 мм, жидкое стекло и воду в таком соотношении компонентов, что отходы углеобогащения составляют 40-70% от всей массы материала, глина — 10-38%, жидкое стекло — 2-5% и вода — 15-20%.
Масса такого состава обеспечивает вспучиваемость смеси с увеличением объема в 1,3-1,6 раза при сохранении прочностных свойств изделия, морозоустойчивости и снижении плотности до 40%.
Подобный состав значительно дешевле в изготовлении, не требует какого-то экзотического сырья, более прочен по сравнению с существующими аналогами, и что самое главное, — может увеличивать объем формы на 30-60%, вспучивая изделие.
Керамические материалы на основе такого состава будут обладать меньшим весом при том же объеме и при тех же технических характеристиках изделия. Подобные преимущества достигаются благодаря вспучиваемости состава и снижения его плотности почти наполовину.
Подготовила Светлана ГЛАЗКОВА
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 43 за 2002 год в рубрике материалы и технолгии
