В Саратовском государственном техническом университете им. Гагарина проводят исследования, результаты которых лягут в основу создания новых композитных материалов для микро- и наноэлектроники будущего.
Как выяснил корреспондент ИА «Регион 64», группу ученых, реализующих финансируемый Российским научным фондом научный проект, возглавляет доцент кафедры «Химия и химическая технология материалов» Николай Горшков. Он рассказал, что проводимые им и его командой исследования направлены на разработку новых композитных high-k материалов, которые позволят в дальнейшем создавать гибкие электронные приборы и устройства с благоприятными механическими свойствами.
На просьбу обозначить область практической реализации проводимых исследований и привести примеры устройств, где будут использоваться подобные композитные материалы, доцент Горшков, искренне рассмеявшись, ответил: «Недавно мой сын спросил меня: «Папа, а что ты всё время изобретаешь? Велосипед?». С научной точки зрения такая постановка вопроса звучит даже как-то обидно. Но по сути мы действительно каждый день изобретаем «велосипед», до конца не имея представления, каким он будет. В определенном смысле мы создаем научную платформу для создания «велосипеда» будущего. Область применения наших исследований чрезвычайно широка, а временнАя перспектива - бесконечность. Полученные нами результаты лягут в общую копилку мировой науки и станут основой для создания композитных материалов, которые будут использоваться в электронных приборах нового поколения, в том числе таких, которые не только обыватели, но и ученые пока не могут четко визуализировать. Но со временем такие устройства обязательно изобретут, и мы строим научный фундамент для того, чтобы людям было от чего отталкиваться при разработке смелых проектов будущего».
На вопрос о дальнейшей судьбе его проекта Николай раскрыл секрет, что исследованиями его команды заинтересовались в США. Буквально на днях он получил письмо из Международного центра дифракционных данных (ICDD) с заманчивым предложением.
«Они прочитали недавно опубликованную нами в интернет-журнале «Ceramics International» научную статью и просят предоставить данные наших исследований с целью экспертной оценки их качества и уникальности на предмет включения в международную базу. Это примерно то же самое, что для спортсменов получить шанс на победу в Олимпиаде. Не факт, что ты завоюешь это золото, но и возможность выпадает далеко не каждому. Скажем так, сейчас мы в номинации призеров. Если нас включат в этот международный реестр, мы получим право первородства. Для нас это станет шагом в бесконечность!» - поделился ученый.
Пандемия не только внесла коррективы в работу многих учреждений, но и подтолкнула ученых к новым разработкам. Прежде всего, касающихся здравоохранения.
Симулятор уже вовсю используется студентами-медиками. Особо актуальной эта разработка стала в период дистанционного обучения. Ведь все, что нужно для проверки знаний на практике, это компьютер.
Дмитрий Пименов, студент 2-го курса магистратуры ИнПИТ СГТУ им. Гагарина Ю.А.: «После запуска программы студент входит в режим тестирования, заполняет необходимую информацию о себе, после этого перед ним оказывается пациент».
Далее все как обычно: разговор с больным, осмотр и исследование результатов анализов. Только все виртуально. Ошибка студента в диагнозе будет означать лишь низкую оценку. Здоровью реальных пациентов ничего не угрожает. Студенты-технологи над усовершенствованием этого симулятора работают до сих пор. Параллельно занимаются и другими полезными it-разработками.
Сергей Корнилин, студент 3 курса СГТУ им. Гагарина Ю.А.: «Один из проектов, над которым мы сейчас работаем, это симулятор удаления катаракты для офтальмологов. Он позволяет студентам медикам пройти на симуляторе все действия, которые необходимы на реальной операции».
В настоящей операции когда-нибудь сможет применяться и это изобретение. Одностворчатый клапан сердца, на кадрах — увеличенная модель, распечатанная на 3D принтере.
Сергей Пичхидзе, доктор технических наук, профессор: «Данная модель позволяет увеличить полнопроточность потока крови, уменьшить регургитацию крови и создать условия, приближенные к работе естественного, нативного клапана сердца, в частности, митрального клапана сердца».
Эту конструкцию под руководством преподавателей также создавали студенты технического и медицинского вузов.
Подробнее – в репортаже Аллы Гуреевой (ГТРК «Саратов») от 15 февраля 2021 года.
Ученые Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" (НИТУ "МИСиС") с зарубежными коллегами представили новую экономичную электрохимическую ячейку на основе углеродной ткани, сообщила пресс-служба вуза.
Модули на основе таких ячеек позволят преобразовать бросовое, попутное тепло в электроэнергию и смогут в перспективе заряжать носимые гаджеты прямо на руке, а автомобильные аккумуляторы – теплом выхлопных газов. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Sustainability.
Развитие технологий прямого преобразования бросового тепла в электроэнергию (термоэлектричество) – одно из передовых направлений развития альтернативной энергетики. Многие ученые считают наиболее перспективными технологии с использованием термоэлектрохимических ячеек (термоячеек), которые позволяют получать энергию от источников с температурой не выше ста градусов Цельсия.
Работа термоячеек основывается на так называемом эффекте Зеебека: в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает электродвижущая сила (ЭДС), если места контактов имеют разную температуру. Серьезным недостатком уже существующих современных образцов термоячеек является их низкая выходная мощность. Это существенно ограничивает область их применения.Коллектив ученых кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ "МИСиС" совместно с коллегами из Саратовского государственного технического университета имени Гагарина, РЭУ Плеханова и Университета Нигерии представил новое исследование, посвященное повышению емкости и эффективности термоэлектрохимических ячеек, способных преобразовывать энергию бросового тепла в электрический ток.
В частности, разработчики решали проблему перехода от активно изучаемых электродов на основе углеродных нанотрубок к углеродным тканям – материалу более доступному и дешевому. Один грамм нанотрубок стоит примерно 100 рублей, в то время как грамм углеродной ткани – 7,5 рублей.
В результате, максимальная мощность для углеродного волокна, модифицированного металлическим титаном и оксидом титана, увеличилась до 25,2 мВт / м2, который обеспечивает КПД в 1,37%. Лучший мировой результат для термоячеек составляет около 3%, при этом в них использованы дорогостоящие массивы углеродных нанотрубок "nanoforest", декорированные игольчатыми наночастицами платины.
Сегодня научный коллектив работает над дальнейшим повышением мощности полученных термоэлектрических модулей и планирует приступить к созданию опытных прототипов устройств на их основе. опытных прототипов устройств на их основе.
Ученые исследовали два вида конструкций ячеек: обычную электрохимическую ячейку с солевым мостиком и корпусом типа монетной ячейки. В результате экспериментов они обнаружили, что модификация поверхности электродов титаном и оксидом титана может снизить внутреннее сопротивление ячейки на три порядка.
Ирина Злобина, доцент Института машиностроения, материаловедения Саратовского государственного технического университета имени Гагарина, ищет способы повысить прочность корпуса самолета. Для этого она исследует влияние электромагнитного поля на электрофизические характеристики армированных волокон углепластиков. Обработка в СВЧ уже готового изделия из углепластика с армированными волокнами повышает прочность и выносливость материала.
Эксперименты подтвердили повышение прочности различных композиционных материалов от 14 до 60% в зависимости от вида испытаний, состава материала и технологии его получения. У обработанных таким методом конструкций из композиционных материалов до трех раз возрастает время устойчивости под нагрузкой.
Разработку учёных Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю. А. показали по «Телеканалу РЕН-ТВ».
«Система удалённого экологического мониторинга состояния атмосферы» может определять сотни различных запахов, начиная от аромата апельсина и заканчивая распознаванием скопления метана в угольной шахте.
Подробнее – в сюжете «Документальные проекты. РЕН ТВ» от 9 февраля 2021 года.