В Пермском Политехе разработали уникальную установку для отслеживания взаимодействия водород-металл
Водород относится к числу важнейших видов сырья химической и нефтехимической промышленности, а также применяется в металлургии и энергетике. Этот газ — перспективная, безопасная и эффективная альтернатива традиционным видам топлива, из-за чего интерес к нему только растет. Использование водорода в различных процессах и даже его хранение может приводить к опасным последствиям — взрывам и поломкам. Ученые ПНИПУ разработали уникальную установку и методику для исследования взаимодействия водорода и металла. Это поможет в подборе материалов и защитных покрытий для множества применений. Что в свою очередь повысит безопасность и предотвратит катастрофы.
На разработку выдан патент. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». При использовании и хранении водорода может возникнуть явление наводороживания (водородная хрупкость), когда газ попадает прямо в кристаллическую решетку металла. Из-за этого ухудшаются физико-механические свойства металлов, они приобретают хрупкость.
Например, если хранить водород в баллонах, то он может «проникнуть» в стенку, начать ломать металлическую решетку, и емкость потеряет прочность. Также есть ряд реакций, проводимых с помощью водорода в реакторе, например, гидроочистка или риформинг при переработке нефти. Наводороживание в данном случае может привести к взрыву, который не только разрушает всю установку, но и несет опасность человеческих жертв.
Ученые Пермского Политеха создали способ и устройство для исследования кинетики (сколько граммов в секунду поглощается через единицу поверхности) взаимодействия водорода с образцом из металла или сплава до 1000 градусов, как в процессе поглощения, так и в процессе выделения газа с высокой точностью измерения параметров. Близких аналогов этого устройства в мире нет.
С помощью разработки политехников можно изучать свойства различных металлов и покрытий для них, чтобы предотвращать поглощение водорода. А также определять, сколько его накопилось в деталях, которые с ним взаимодействовали, и насколько безопасно эксплуатировать их дальше. Установка включает электронагревательную печь, дифференциальный манометр для измерения давления газов, систему создания и измерения вакуума, две изолированные реакционные камеры.
В одну из них помещают инертный образец, равный по объему исследуемому образцу, который помещен во вторую камеру. Дифференциальный манометр выполнен с возможностью измерения разности давления между двумя реакционными камерами. Также используют винтовой шприц-дозатор с водородом, соединенный со второй реакционной камерой.
«Наша установка позволяет определять изменение объема на пять миллиметров кубических: получается совершенно невероятная чувствительность этой системы. Это позволяет проводить измерения на образцах массой полграмма и даже меньше, то есть не нужно затрачивать много материала, чтобы исследовать его свойства. Известные системы предполагают использование образцов 20-50 граммов и имеют меньшую чувствительность из-за способа измерения», – поделился кандидат химических наук, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ Николай Углев.
Новаторская разработка ученых Пермского Политеха имеет большой потенциал для применения в различных сферах науки и производства. Исследование взаимодействия водорода и металлов повысит безопасность объектов и процессов, где они применяются.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно