Кислород — самый важный элемент нашей планеты. Его широко применяют в промышленности, науке и медицине, но самое главное — кислород формирует условия для жизни на Земле. Ученые Пермского Политеха рассказали, что производит больше кислорода — леса или океан и почему его избыток приводит к похолоданию.

Ученые МИЭМ НИУ ВШЭ совместно с учеными ИХР РАН смоделировали поведение ионных жидкостей в заряженных углеродных порах размером 1–15 нанометров и оценили подвижность их катионов и анионов. Выяснилось, что с увеличением размера аниона его подвижность растет, а у катиона, наоборот, с увеличением размера подвижность снижается. Данные об ионных жидкостях помогут эффективнее разрабатывать суперконденсаторы на их основе.

Стремясь сделать летательные аппараты легче и снизить шум, разработчики модернизируют строение авиадвигателей. Например, используют полимерные композиционные материалы (они легче стандартных металлов и сплавов) и экспериментируют со звукопоглощающими конструкциями (увеличивают их площадь, приближают к источнику шума). Однако внесение изменений в такую конструкцию меняет частоты ее колебаний и может вызвать эффект резонанса, а это в свою очередь провоцирует появление повреждений, например, микротрещин, в деталях авиадвигателя и со временем приводит к разрушению всей конструкции. Ученые ПНИПУ и специалисты завода «Машиностроитель» изучили, как характеристики звукопоглощающей конструкции влияют на ее собственные частоты. На основе этого они разработали методику проектирования, которая позволит заблаговременно просчитывать возникновение резонанса и принимать меры по борьбе с ним (например, менять геометрию или материал конструкции). Это поможет защитить самолеты и другие летательные аппараты от резонансных разрушений.

На этапе нового энергетического перехода главная тенденция развития энергетического рынка сегодня — это распределенная энергетика, которая характеризуется децентрализацией сети, внедрением «умных» систем энергоснабжения, активным вовлечением потребителей и увеличением доли источников возобновляемой энергии. Одной из технологий распределенной энергетики является распределенная генерация — такое производство электроэнергии, когда вместо большой электростанции ее источником является много малых объектов. Например, владелец дома с солнечными панелями может продавать произведенную электроэнергию. В электросетях распределенной генерации важное место занимают инверторы — устройства, которые преобразуют мощность выработанной электроэнергии до частоты переменного тока. В странах Европы и СНГ такой показатель равен 50 Гц. Ученые из Сколтеха разработали алгоритм для таких инверторов, который поможет контролировать качество энергии, передаваемой в общую электросеть.

Полимерные композиты широко применяются при изготовлении элементов газотурбинных двигателей, беспилотных летательных аппаратов и оболочечных труб. Традиционная лезвийная обработка таких материалов не позволяет экономически эффективно получать сложные пазы, технологические отверстия и другие элементы на изделиях. Повышенный износ лезвийного инструмента способствует снижению качества обработки. Кроме того, в процессе работы появляется мелкодисперсная пыль, которая отрицательно сказывается на долговечности оборудования, а также требует усиленной защиты оператора от попадания в дыхательные органы. Молодые ученые Передовой инженерной школы Пермского Политеха доказали эффективность альтернативного метода обработки полимерных композитов – проволочно-вырезной электроэрозионной обработки.

В НИЦ «Курчатовский институт» провели исследование железного основания навершия меча, обнаруженного в ходе археологической экспедиции Института археологии РАН в 2019 году на территории исторических сел в Суздальском Ополье.

Стеклопластик — это композитный материал, который часто используют для изготовления труб. Такие трубы прокладывают при устройстве канализации и водоотведения, в пожаротушении, при перевозке воды. Стеклопластик предотвращает риск замыканий электропроводки, поэтому его применяют на электростанциях и других промышленных производствах. Каждый непредвиденный удар, вибрация или другая нагрузка, даже небольшой интенсивности и продолжительности, сокращает время эксплуатации композитов. Важно понимать, как различные виды нагрузок влияют на физические характеристики таких материалов. Ученые ПНИПУ провели исследование и описали процессы накопления повреждений и разрушения стеклопластиковых труб при многоосных статических и циклических нагрузках. Результаты исследования позволят оценивать снижение механических характеристик стеклопластиков, прогнозировать срок их службы и совершенствовать структуру композита.

Студенты из НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде и Приволжского исследовательского медицинского университета получили финансовую поддержку в размере миллиона рублей на разработку и тестирование инновационного мобильного приложения StressTouch.

Литий-ионные аккумуляторы нашли широкое применение в нашей жизни: от бытовой техники и электромобилей до накопителей энергии в системах жизнеобеспечения труднодоступных районов. Они хорошо зарекомендовали себя в работе, имея высокую плотность энергии и низкий саморазряд. В достижении наилучших характеристик аккумуляторов огромную роль играет состав раствора электролита. Ученые МФТИ и ОИВТ РАН разработали более быстрый и надежный метод проверки состава на молекулярном уровне, который может обеспечить максимальный КПД.

Ученые Пермского Политеха развеяли мифы о кипячении и антибактериальном мыле, а также рассказали, чем опасны антибиотики, гаджеты и немытая посуда.

ПВХ-профили, из которых сделаны пластиковые окна, дополнительно укрепляются стальным сердечником. Если заменить металл на материал, который хуже проводит тепло, то термоизоляционные свойства окон улучшатся, и в помещении станет теплее, а расход энергии на отопление снизится. Технологию изготовления альтернативных армирующих элементов для окон ПВХ испытали и усовершенствовали в Сколтехе.

Команда исследователей из НИУ ВШЭ и Института AIRI доказала эффективность разработанного ими ранее метода PSIICOS при построении карты нейронных сетей головного мозга. В отличие от других методов, он ищет не отдельные нейрональные источники, а сразу сети и делает это максимально быстро и точно.

В результате природных процессов и деятельности человека в водную среду поступает марганец, количество которого может превышать допустимые нормы. Предельно допустимая концентрация марганца в водных объектах составляет 0,1 миллиграмма на литр. Его накопление в растениях приводит к нарушению их роста и даже гибели, а переизбыток в организме животных и человека может стать причиной неврологических, репродуктивных и респираторных заболеваний. В последнее время активно развивается новый метод очистки вод от тяжелых металлов с использованием микроорганизмов. Студентка Колыхматова Ксения и биотехнолог Ольга Бахирева из Пермского Политеха разработали биосорбент, который позволит эффективно очистить воды от ионов марганца, понижая их концентрацию до допустимой нормы.

Ученые института астрономии РАН совместно с коллегами из университета Пердью (США) провели численные расчеты развития вспышки в магнитосфере нейтронной звезды. Группа исследователей нашла критические условия, при которых быстрое пересоединение магнитного поля формирует облако у поверхности звезды.

Ученые открыли осадочную систему редкого типа в разломе Вима в Центральной Атлантике и описали механизм ее формирования. Авторы показали, что течения донной воды из Антарктики тысячелетиями формировали в долине разлома каналы и намывали осадочные валы. Это наблюдение поможет понять, каким был океан сотни тысяч и миллионы лет назад и как циркулировали его воды, а также прогнозировать изменения, которые могут произойти в будущем.

Человек ежедневно подвергается воздействию шума от различных устройств: от кондиционеров до двигателей самолета. Для снижения шума, распространяющегося в каналах воздуховодов или энергетических установок, каналы облицовывают звукопоглощающими конструкциями (ЗПК). Основной характеристикой ЗПК в этом случае является импеданс — полное акустическое сопротивление. Оптимальное значение импеданса обеспечивает максимальное затухание звуковых волн в канале. Существует ряд полуэмпирических моделей, позволяющих рассчитать импеданс. Ученые ПНИПУ выяснили, какие модели наиболее точно описывают импеданс в зависимости от разных уровней шума.

Физики из МФТИ и Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов с коллегами исследовали структуру ультратвердого фуллерита, по механическим свойствам превосходящего даже алмаз. Ученые показали, что материал состоит из небольших групп атомов (кластеров), которые отличаются механическими свойствами. Исследование открывает новые структурные свойства аморфных углеродных сверхтвердых материалов.

При производстве электронного оборудования одним из этапов является изготовление печатной платы — пластины, на поверхности которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Без нее устройство не будет работать. Печатные платы широко применяются в бытовой и вычислительной технике, аппаратуре средствах связи, в системах автоматизации. Они используются в медицинском приборостроении, автомобильной, авиационной и космической промышленности. При мелкосерийном производстве, достаточно часто заготовку печатной платы изготавливают методом сверления и фрезерования на CNC станке, который производит операции по заданной программе без участия человека. Станок оснащен рабочим столом, на который крепится деталь, а затем выполняется ее обработка с высокой степенью точности. Однако для минимального участия оператора и повышения качества обработки требуется конкретное определение координат расположения заготовки. Ученые Пермского Политеха разработали интеллектуальную систему управления процессом изготовления печатных плат для CNC станка. Изобретение экономит время работы и повышает качество производства.

Для качественной обработки деталей в машиностроительном производстве важна износостойкость шлифовального круга. Время от времени круг нужно «править», но как понять, в какой момент необходимо остановить обработку, чтобы это было рационально с технологической и экономической точек зрения? Ученые Южно-Уральского государственного университета предложили оригинальное решение, а идею им подали старые мастера, которые на слух могли определить, что шлифовальный круг истерт.

Осенью наш организм находится под угрозой появления различных недомоганий. Но у некоторых людей в этот период наблюдается обострение психических заболеваний. Однако чаще всего в обществе принято не уделять должного внимания этим болезням. Многие думают, что они пройдут сами и все наладится, но это не так. Сегодня, 10 октября, во Всемирный день психического здоровья, Екатерина Баньковская, Юлия Неверова и Ольга Юрьева, эксперты Пермского Политеха, рассказали про осеннее обострение, депрессию и выгорание на работе.