#материалы

Добыча трудноизвлекаемой нефти требует закачки в скважину геля для создания трещины и доставки специальных распорок, чтобы разломы не закрывались. После операции его нужно полностью удалить, иначе он закупорит поры и остановит добычу. Для этого используют специальные химические вещества — разрушители. Обычные такие средства срабатывают слишком рано, еще во время закачки, когда гель еще нужен. А пластиковые капсулы, в которые разрушители прячут для отсрочки, не выдерживают высокой температуры и огромного давления на глубине — они размягчаются и освобождают состав преждевременно. Ученые Пермского Политеха совместно с китайскими коллегами создали капсулы, которые выдерживают экстремальные условия, срабатывают точно тогда, когда нужно, и стоят в три раза дешевле пластиковых аналогов. Все это делает их идеальным решением для добычи трудноизвлекаемой нефти на больших глубинах.

Международная исследовательская группа с участием профессора Центра инженерных систем и наук Сколтеха Александра Корсунского впервые в мире провела прямое измерение механических напряжений в зоне контакта между алмазным индентором и сложным наноструктурированным покрытием с разрешением менее 80 нанометров. Используя синхротронную рентгеновскую нанодифракцию на синхротроне ESRF в Гренобле, ученые показали, что многослойное покрытие из керамического ZrN с прослойками аморфного сплава ZrCu на 30% эффективнее рассеивает упругую энергию по сравнению с монолитным аналогом, предотвращая распространение трещин. Результаты дают инженерам прямые количественные критерии для проектирования защитных покрытий нового поколения.

Физтехи с коллегами из Российского квантового центра и Индийского института науки в Бангалоре создали подход, позволяющий получать высококачественные сантиметровые пленки магнитного полупроводника CrCl₃ с размером кристаллитов около 10 микрометров всего за несколько минут. Добиться таких результатов помогла модификация классического метода осаждения из газовой фазы: ученые ликвидировали все возможные причины снижения качества покрытия, от следов влаги и кислорода, до инфракрасного излучения от нагревательных элементов установки.

Фрезы, сверла и резцы проходческих комбайнов работают в экстремальных условиях и быстро выходят из строя. Продлить им жизнь помогают специальные покрытия, но традиционные варианты уже не выдерживают нагрузок современного оборудования. Ученые ПНИПУ нашли способ сделать защиту инструмента в несколько раз эффективнее. Они впервые в мире определили оптимальные параметры напыления перспективного соединения ZrAlN: оно получилось в несколько раз тверже стали, с низким коэффициентом трения, способно выдерживать нагрузку более семи килограммов при высокой температуре, при этом по цене сопоставимо с аналогами. Инструмент с такой обработкой служит дольше, реже требует замены и позволяет работать быстрее. Для предприятий это означает снижение затрат и увеличение объемов выпуска.

Ученые из МФТИ и Регионального центра нанотехнологий Юго-Западного государственного университета (Курск) синтезировали наночастицы для тераностики. Наночастицы оксида гадолиния Gd₂O₃, легированные ионами редкоземельных элементов, могут одновременно работать как МРТ-контрастный агент и как потенциальный сенсибилизатор для фотодинамической терапии опухолевых новообразований. Такие материалы в перспективе могут помочь сделать лечение онкологических заболеваний более эффективным и управляемым.

Химики определили истинную структуру гидроксиламина — вещества, используемого при получении нейлона и лекарств — в кристаллической форме. Кроме того, ученые впервые в мире экспериментально «поймали» скрытую форму этого соединения — ранее никому не известный циклический димер. Этот прорыв упростит синтез новых стабильных кристаллических материалов на основе гидроксиламина.

Ученые Сургутского государственного университета совместно с учеными Томского политехнического университета разработали способ переработки тяжелых нефтяных остатков с помощью электродуговой плазмы в графитоподобный углерод — основу для синтеза карбидных материалов, востребованных в промышленности и электронике.

Ученые КНИТУ-КАИ предложили усовершенствованную пресс-форму для компрессионной консолидации в вакууме композиционных материалов и пластмасс с герметичной внутренней полостью. Изобретение относится к области обработки материалов давлением при воздействии вакуума, в частности к устройствам с герметичной внутренней полостью для компрессионной консолидации термопластичных композиционных материалов.

Чтобы спутник не потерял ориентацию в космосе, мощный лазер бил точно в цель, телескоп разглядел свет далеких галактик, а рисунок микросхемы вышел без единого дефекта, нужен материал с уникальными свойствами. Он должен работать при высоких температурах и при этом оставаться прозрачным в ультрафиолете. На практике такими характеристиками обладает сверхчистое кварцевое стекло. Производят этот материал в США, Германии и Японии, при этом традиционная технология его изготовления основана на использовании токсичных хлорсодержащих веществ. Ученые Пермского Политеха разработали отечественный способ создания такого стекла, полностью исключающий вредные выбросы. Полученный материал имеет пропускание более 80% в ультрафиолетовой области на длине волны 190 нанометров и более 90% в видимой области спектра — это уровень лучших мировых аналогов.

Российские ученые разработали защитное покрытие для биорезорбируемых магниевых сплавов, которое позволяет замедлить коррозию материала и существенно уменьшить образование газа при его растворении в биологической среде.

Исследователи из Сколтеха (входит в группу ВЭБ.РФ) совместно с коллегами из Харбинского политехнического университета и Университета Цзянсу (Китай) опубликовали работу, в которой представили первую эмпирическую модель для объяснения и прогнозирования сенсорного поведения иерархических трехфазных систем на основе углеродных нанотрубок в широком диапазоне температур (от –170 °C до 90 °C).

Ученые теоретически предсказали устойчивый к нагреву двумерный материал на основе нитрида цинка и ванадия, который эффективнее некоторых аналогов поглощает ультрафиолет и преобразует его энергию в электрический заряд. Благодаря таким свойствам новое соединение потенциально может стать основой для создания миниатюрных фотодетекторов, солнечных батарей и гибких оптоэлектронных устройств.

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали синтетическое масло для газопоршневых двигателей, позволяющее снизить расход топливного метана на семь процентов. Продукт разработан в целях импортозамещения в сфере энергетики. Разработка открывает новые возможности распределенной энергетики на Крайнем Севере, Дальнем Востоке и других территориях без центральных сетей.

Слушатели узнают, почему замена пакетов на экомешочки не решает глобальную проблему и что на самом деле происходит с микропластиком, попадающим в организм.

Статуя Свободы не всегда была зеленой. После открытия в 1886 году ее медная облицовка имела рыжевато-коричневый цвет, но постепенно потемнела, а затем покрылась зеленой патиной. Разбираемся, сколько времени заняло это превращение и почему оно защитило монумент от разрушения.

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.

Физики Инженерной школы ядерных технологий ТПУ разработали новый подход к созданию материалов водородной энергетики, основанный на управлении дефектной структурой и иерархической архитектурой материала. Подход позволяет перейти от традиционного подбора составов и добавок к проектированию материалов с заданными характеристиками хранения и транспорта водорода.

Гексаферриты — соединения оксида железа с вытянутой вдоль одной оси кристаллической решеткой — обладают ценными для техники свойствами, включая магнитные. В новой работе ученые МФТИ с коллегами изменили гексаферрит бария, заместив некоторые атомы железа в его составе на алюминий. Это привело к образованию магнитных подрешеток кристалла и придало ему уникальное свойство: сразу два магнитных перехода.

Китай успешно завершил первые в мире 537-дневные испытания материалов на коррозионную стойкость на глубине 10 000 метров. Об этом сообщила Китайская государственная судостроительная корпорация.

Лесовозные дороги сегодня важны для вывозки сырья и связи между удаленными территориями. Однако из-за слабых грунтов, сурового климата и высоких нагрузок от тяжелой техники они быстро разрушаются. Традиционно их строят из щебня и песка, но на переувлажненной или промерзающей земле такие конструкции деформируются и требуют частых ремонтов. Поэтому для укрепления дорог все чаще применяют геосинтетические материалы — полимерные прослойки, которые удерживают полотно от сдвига и отводят воду. Проблема в том, что действующие российские нормативы учитывают их влияние лишь усредненно, что не позволяет точно спрогнозировать поведение дороги на конкретном грунте. В итоге проектировщики либо закладывают избыточные слои материалов, либо недооценивают нагрузки и получают недолговечную конструкцию. Ученые Пермского Политеха впервые в России разработали методику количественной оценки влияния геосинтетики на прочность путей. Она позволяет заранее рассчитывать, во сколько раз вырастет устойчивость дороги в зависимости от типа грунта и жесткости прослойки. Это поможет не только сократить затраты, но и строить более надежные конструкции даже в сложных природных условиях.