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.

 
Автор: Олеся Герасименко.

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

Наука в Сибири, №43, 04.11.2021 


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.

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».
 
В сравнении с классическим методом выращивания кристаллов, тот, что применяют сибиряки ─ оригинальный. Он позволяет получать изделия с улучшенными оптическими характеристиками, особенно чистые, без малейших искажений. К тому же, самые крупные в своём классе.

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.
 
Автор: Олеся Герасименко.

"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. 

Телеканал ОТС, 26.10.2021


 

В лаборатории теоретическая химия превращается в практическую. Небольшие пластинки - опытные образцы - покрыты особым гибридным материалом, который отвечает на выдыхаемый человеком воздух - данные считывает компьютер - замеряет электрическое сопротивление. Если слишком много аммиака - у человека не в порядке почки, если избыток СО2 - возможна пневмония. В пандемию разработка приобрела особую значимость она позволит бесконтактно определять больных, быстро и без лишних процедур.

 

 

Интерфакс Россия, 26.10.2021

Кристаллы для поиска темной материи выращивают в Новосибирске

Новосибирск. 26 октября. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Института неорганической химии им.А.В.Николаева (ИНХ, Новосибирск) выращивают кристаллы для двух международных экспериментов по поиску частиц темной материи, сообщил журналистам заведующий лабораторией роста кристаллов ИНХ Владимир Шлегель.

"Корейцы (Республика Корея - ИФ) уже запускают свой проект Korea Invisible Mass Search (KIMS), в котором мы участвуем. Они построили подземную лабораторию с эквивалентом водного столба 5-6 км, чтобы исключить космику (влияние космических лучей - ИФ), кристаллы должны иметь свой собственный фон очень низкий", - сказал он.

По словам Шлегеля, в корейском детекторе предстоит установить около 300 кг кристалла молибдата лития, в котором, по замыслу эксперимента, при попадании частиц темной материи будут возникать фотоны.

Такие же кристаллы планируется вырастить для подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, там молибдата лития потребуется около 500 кг.

"Можно сказать, что сейчас никто кроме нас молибдат лития не делает", - сказал Шлегель.

Также изготовленные в ИНХ кристаллы используются для изучения свойств нейтрино - частицы, чрезвычайно слабо взаимодействующей с веществом.

Ученый также сообщил, что в лаборатории отработано выращивание кристаллов германата висмута, которые используются для регистрации ионизирующего излучения в самых разных областях - от геологоразведки до медицинской позитронно-эмиссионной томографии.

По современным представлениям, примерно 25% от общей массы Вселенной занимает темная материя - форма материи, которая недоступна прямому наблюдению и проявляется только в гравитационном взаимодействии. Обычная материя, состоящая из барионов (протонов и нейтронов), занимает только около 5%. Все остальное - темная энергия, некая теоретическая величина-константа, которая описывает непрерывное расширение Вселенной. Существование темной материи - одна из главных загадок современной физики.

 

 

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. 

ГТРК Новосибирск, 17.09.2021


 

Иридий, как платина, серебро и золото ─ из благородных металлов. Их отличительная особенность ─ биологическая инертность. То есть организм их не отторгает. Новосибирские химики решили покрыть плёнкой благородных металлов импланты, чтобы улучшить их свойства.

«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.

 
Автор: Олеся Герасименко.