- Информация о материале
Задачу продления срока службы самолётных и корабельных двигателей решают учёные Института неорганической химии СО РАН. Учёные создают тончайшие покрытия, которые должны защитить металл от жёстких условий эксплуатации и экстремально высоких температур.
ГТРК Вести Новосибирск, 29.10.2021
youtube Вести Новосибирск, 29.10.2021
Газотурбинные двигатели ─ сложнейшие инженерные конструкции. Их эксплуатируют на морских судах в крайне суровых температурных условиях. Внутри установки температура повышается до 1000 градусов. Чтобы продлить срок службы элементов, их покрывают особой защитной плёнкой.
Новосибирцы предложили свою оригинальную технологию.
«Исходный порошок засыпается в бункер, пары вещества попадают на поверхность сложной геометрической формы», ─ рассказывает научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Роман Шутилов.
В основе покрытия ─ оксиды циркония, иттрия, другие металлы с низкой теплопроводностью. В реакторе порошок преобразуется в газ. Облако частиц оседает на поверхности изделия, образуется прочный, долговечный слой, защищающий металл от трещин и сколов.
Первоочередная задача разработки ─ защита двигателя от высоких температур.
По словам Романа Шутилова, термобарьерное покрытие понижает температуру металлической основы лопатки как минимум на 100 градусов.
Покрытие позволит продлить срок службы элементов двигателей и эксплуатировать их в экстремальных условиях. Газотурбинные двигатели применяются в самолётах, вертолётах, различных летательных аппаратах и на морских судах, уточняет заведующая лабораторией Института неорганической химии СО РАН, профессор РАН Тамара Басова.
Преимущество метода ─ экономичность. Готовое изделие дешевле аналогов. Правда, признаются учёные, технология требует доработки оптимального состава покрытия и условий нанесения.
Работа выполнена под руководством профессора, д.х.н. Игоря Константиновича Игуменова.
- Информация о материале
Об успехах рассказали учёные Института неорганической химии Сибирского отделения РАН. Производство кристаллов редкое, а технология, которую применяют сибиряки – уникальная. Искусственно синтезированные кристаллы используют для изучения тайн космоса, а также для решения вполне земных задач, например, в диагностике онкозаболеваний.
ГТРК Вести Новосибирск, 28.10.2021
Образец кристалла германата висмута участвовал в эксперименте по изучению космических лучей в Швеции, где его запускали на аэростате. В таких исследованиях важно исключить влияние атмосферы, чтобы детектор фиксировал только важные события. Кристалл счищал всё лишнее, как шелуху.
«Они выполняют функцию защитного экрана. Потому что взаимодействие обшивки корабля с излучением порождает другие частицы, которые будут искажать исходный сигнал», ─ пояснил заведующий лабораторией Института неорганической химии СО РАН Владимир Шлегель.
Новосибирские монокристаллы ─ одни из лучших в мире. Их устанавливают на борту космических установок, используют в геологоразведывательных приборах, в системах поиска взрывчатки. Кроме того, они ─ важный элемент томографов. Американские и японские производители медицинского оборудования зачастую используют именно сибирские кристаллы.
«По качеству кристаллов мы остаёмся на вершине, ─ констатирует директор Института неорганической химии СО РАН Константин Брылёв. ─ Это обусловлено квалификацией людей и оборудованием, которое многолетним инженерным трудом доводилось до совершенства».
Монокристаллы хоть и напоминают с виду стекло, но на этом их сходство заканчивается. Плотность вещества близка к плотности стали. Технология более экономична и практически безостаточна. В классическом варианте в остатках бывает более 50%, у новосибирских учёных ─ 10%. Это важный экономический фактор.
Новосибирские кристаллы помогают корейским астрофизикам расширять познания о Вселенной, искать следы тёмной материи, установить массу нейтрино ─ крошечных космических частиц, которые испускают умирающие звёзды. В планах сибиряков ─ участие и в других крупных международных проектах.
- Информация о материале
"В Институте неорганической химии СО РАН сегодня презентуют новейшие разработки. Теоретическая наука, в очередной раз, дала толчок практической. Так, в стенах лаборатории учёные работают над созданием аппарата, который сможет диагностировать заболевания почек и лёгких, анализируя выдыхаемый пациентом воздух, как алкотестер дорожной полиции..." Об этой и других разработках - в репортаже корреспондента ОТС Александра Шпака.
- Информация о материале
Разработка сотрудников ИНХ СО РАН позволит увеличить биосовместимость имплантов. Проблема отторжения инородного тела после эндопротезирования стоит достаточно остро. Особенно это актуально для онкопациентов с ослабленным иммунитетом.
«Мы предложили материал, который состоит из двух компонентов. Первый – толстое покрытие из благородного металла ─ платины или иридия. Они обладают высокой биосовместимостью. А за антибактериальные свойства будут отвечать наночастицы золота», ─ рассказывает старший научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Евгения Викулова.
Металлсодержащую жидкость учёные преобразовывают в твёрдое вещество, чтобы после превратить в «облако». Оно окутывает имплант и оседает на его поверхности. Это ─ метод химического осаждения газовой фазы. Температура реакции невелика ─ меньше 300 градусов, а значит невысоки и энергозатраты.
Покрытие из благородных металлов улучшает такую характеристику импланта, как биосовместимость. А для того, чтобы придать изделию антибактериальные свойства, на его поверхность осаждают наночастицы золота.
Проблема биосовместимости имплантов особенно остро стоит в онкохирургии. У пациентов они хуже приживаются, часто процесс сопровождают осложнения. Именно поэтому так важно совершенствовать изделия. Разработанное покрытие учёные проверили в экспериментах на живых клетках и карликовых свиньях.
Заведующий отделом Новосибирского научно-исследовательского института патологии кровообращения им. академика Е. Н. Мешалкина Александр Жеравин рассказывает:
«Проверили эксперименты на токсические свойства новых покрытий, группа благородных металлов показал себя неплохо. В настоящее время проводим имплантацию крупным животным. Чувствуют себя хорошо».
Объёмы эндопротезирования в регионе растут. Так что развитие подобных технологий практикующие хирурги только приветствуют.
«Если наши коллеги, которые занимаются материаловедением, смогут улучшить качество покрытия, это будет прорывом. Это важное и очень востребованное направление», ─ подчеркнул директор Новосибирского НИИТО им. Я. Л. Цивьяна Андрей Корыткин.
Задач, которые предстоит решить исследователям, не на один год: оценить безопасность, эффективность, воспроизводимость технологии. Её перспективность они уже доказали. Теперь важен интерес со стороны инвесторов.
© ИНХ СО РАН 1998 – 2024 г.