№151-2/12/2019
#дайджест #инновации
Ученые придумали
новый «диэлектрик-невидимку»
25 ноября 2019
КОМПОЗИТЫ
Ученые Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского (КФУ)
рассчитали свойства искусственного диэлектрика, который сможет поглощать
электромагнитное излучение в различных диапазонах. Результаты исследования
опубликованы в журнале «Journal of Communications Technology and Electronics».
Радиопоглощающие материалы применяют в военной сфере, чтобы сделать
самолеты и другую технику «невидимой» для радиолокатора. Их также используют
для покрытия изнутри специальных помещений – «безэховых камер»,
предназначенных для испытаний радиоизлучающих устройств. Находят
применение эти материалы и в других целях – в технике сверхвысоких частот.
Требования к качеству радиопоглощающих покрытий постоянно возрастают.
Уровень поглощения электромагнитного излучения зависит от диэлектрической
проницаемости. «Естественные» материалы не всегда имеют необходимую
проницаемость, поэтому на практике широко применяются искусственные
композиционные материалы. Например, частички железа или короткие отрезки
тонкого провода, намешанные в отвердевший пластик.
Научно-технический прогресс
ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ
НОВЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ
СПЛАВОВ
КАК СООБЩАЕТ ЖУРНАЛ «THE ENGINEER», НОВЫЕ
ВЫСОКОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ АЛЮМИНИЯ,
ПРОИЗВОДИМЫЕ ИЗ ПОЛНОСТЬЮ ПЕРЕРАБОТАННЫХ
МЕТАЛЛОВ, МОГУТ БЫТЬ РАЗРАБОТАНЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ
СОЗДАННОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО
ПАРТНЁРСТВА, ВОЗГЛАВЛЯЕМОГО ВЕЛИКОБРИТАНИЕЙ.
В целях создания системы полного цикла для использования и
переработки алюминия учёные из Брунельского центра по
инновационным исследованиям технологий контроля
кристаллизации жидкого металла (Brunel Centre for Advanced
Solidi cation Technology — BCAST) при Университете Брунеля в
Лондоне (Brunel University), сотрудничающие с нидерландским
производителем алюминиевых изделий — компанией Constellium
—организовали стратегическое исследовательское партнёрство.
Это партнёрство будет разрабатывать высококачественные
алюминиевые сплавы, а также изучать возможности их
использования в конструкциях лёгких транспортных средств.
Алюминиевые сплавы обладают целым рядом преимуществ,
включая низкую плотность, высокую прочность и высокую
коррозионную стойкость. В результате спрос на алюминиевые
изделия растёт, в частности, в транспортной отрасли. Однако
процесс добычи и переработки алюминия является чрезвычайно
энергоёмким. Как объясняет профессор Жонгуин Фан (Zhongyun
Fan), руководитель проекта и директор центра BCAST, транспортное
средство должно пройти 10 000 миль до того, как оно станет
эффективным в плане сокращения выбросов CO . Но если
использовать переработанный алюминий, сокращение выбросов
диоксида углерода начинается с первого дня. Проект STEP (Strain
Enhanced Precipitation) предусматривает разработку нового
поколения сплавов, обладающих ультравысокой прочностью
(приблизительно в два раза превышающей прочность
традиционных алюминиевых сплавов), а также хорошей
пластичностью, высокой стойкостью к ударным нагрузкам и
высокой теплопроводностью. Учёные будут использовать
комбинацию производственных методов, в том числе деформацию
и сокращение размера кристаллов разрабатываемых сплавов, для
увеличения общей прочности металла. Ученые также планируют
разработать новый процесс литья — литье в кристаллизатор
прямым охлаждением с кондиционированием расплава (melt
conditional direct chill — MC-DC), при котором жидкий металл
интенсивно отверждается. Процесс литья MC-DC обеспечивает
производство алюминиевых заготовок намного более высокого
качества. Полученные методом литья MC-DC алюминиевые
заготовки имеют кристаллы намного меньшего размера, в
результате чего повышается прочность и облегчается процесс их
дальнейшей переработки.
Прозрачное проводящее покрытие
защитит солнечные батареи
26 ноября 2019
СЭС, ПОЛИМЕРЫ
Ученые из Массачусетского технологического института улучшили прозрачный
защитный материал, в 10 раз повысив его электропроводность. При внедрении в
высокоэффективные солнечные батареи покрытие повышает их стабильность и
производительность.
Исследование было проведено командой, включавшей Мейсама Гейдари
Гарачешмеха, профессоров Карен Глисон и Цзина Конга, сообщает sciencedaily.com.
Его результаты опубликованы в Science Advances.
Целью проекта был поиск материала, сочетающего прозрачность и
электропроводность. Структура полезна для различных систем, включая сенсорные
экраны и солнечные батареи, объяснила Глисон. Чаще всего для этих целей
используется оксид титана и индия (ITO). Но материал хрупкий и разрушается в
процессе эксплуатации.
Глисон с коллегами улучшили гибкую версию покрытия 2 года назад. Но оно
продолжало уступать ITO. Новый, упорядоченный материал в 10 раз превосходит
показатели предшественника.
Прозрачность и проводимость измеряется в Сименсах/см. У ITO показатель
находится в диапазоне 6 000 – 10 000 См/см. От нового материала требовалось хотя
бы 35 См/см, но ученые добились 3 000 См/см и продолжают улучшать структуру.
Материал представляет собой тонкий слой органического полимера PEDOT,
созданного путем окислительного химического осаждения из паровой фазы.
Процесс обеспечивает горизонтальное выравнивание кристаллов, дающее высокую
электропроводность. Осаждение дополнительно улучшает параметр, уменьшая
расстояние между полимерными цепочками.
Демонстрируя потенциал продукта, команда внедрила его в перовскитную
солнечную батарею. В опытах PEDOT наносился на основание диаметром 15 см. Но
процесс подходит для более масштабного, рулонного производства.
«Его легко адаптировать для промышленности, — сказал Гарачешмех. — Покрытие
обрабатывается при 140 °С – значительно меньшей температуре, чем требуют
альтернативные материалы».
Осаждение позволяет наносить покрытие прямо на пластиковое или другое
основание, точно повторяя рельеф. Так, оказавшись на ткани, оно сохранит ее
воздухопроницаемость.
RusCable Insider Digest.
Электронное периодическое издание.
Свид-во СМИ ЭЛ № ФС 77-67589
10
Еженедельный бесплатный дайджест рынка
кабеля, энергетики и электротехники.
Каждый понедельник на вашей @почте и на RusCable.Ru