| Главная » Статьи » Физика |
|
Новейшие достижения в области нанотехнологии Автор: Бырдин В.С., кандидат технических наук. Исследование и разработки в области нантехнологии сегодня охватывает едва ли не все отрасли промышленности. Сплавы, керамика, новые материалы различного назначения, катализаторы, лекарства, энергетические установки – везде появляется нанотехнологический след. Российские ученые показали, что строительная индустрия, например , представляет собой гигантское поле деятельности для нанотехнологии. Ученые, работающие в области строительного материаловедения, создали новые виды бетонов, которые в обиходе получили название «нанобетон». В отечественной строительной индустрии освоено изготовление бетона с добавлением базальтового фиброволокна, на поверхность которого наносят углеродное нанокластеры с их помощью отремонтирован мост через Волгу в Кимерах в 2007. В настоящее время добавки диоксида титана широко применяются в красках, специальных ценных и других строительных материалах. Дело в том, что под влиянием солнечного света наночастицы этого соединения работают как фотокализатор, преобразуя атмосферный кислород и пары воды. Этот атомарный кислород обладает большой активностью и его достаточного для окисления и разложения органических загрязнений, дезодорирования помещений, уничтожения бактерий. Задание из цементных композитов с наночастицами СО2 сохраняют свой цвет в течение длительного времени даже под воздействием агрессивной городской среды. Здания и дороги из таких бетонов строят в Европе с 1990-х годов (1) Отечественными ученными разработан новый вид маховика двигателя из нанографита, что даст возможность в считанные годы электрифицировать транспорт и модернизировать саму автономную отрасль (2) Специалисты компании «Инвест Трупп» предложили использовать углеводородные наночастицы-нанотрубки, фуллерены, а также минерал в котором они содержатся в качестве наполнителей термоэлопластов. В результате при введении 2% по массе наночастиц прочность полимера выросла на 80% сопротивление материала разрыву – в два раза, а модуль пригодности, характеризующий жесткость- в 1.5 раза. Специалисты Института проблем химической физики РАН, создали катализатор, очищающий воздух от угарного газа, на основе детонационных наноалмазов. По своей миниатюрности они в 30 раз превосходят имеющие аналоги (6) специалисты СКТБ «Технолог» создали новую технологию очистки детонационных наноалмазов, которая дает возможность получение практически чистых наноалмазов. Выход наноалмазов по новой технологии возрастает в два раза, а содержание углеродов них достигает 96-98% вместо 88% что снижает их себестоимость вдвое, а это повышает Конкурентоспособность материалов из них (3) Новые фильтрующие и собирающие материалы, а также носители для катализаторов на основе наноструктруированного углерода создали специалисты института проблем переработки углеводородов РАН. Эти материалы отличает развитая пористая структура и высокая прочность на истирание. Поэтому они хороши для очистки газов и сточных вод от твердых частиц и органических соединений, а также для очистки продуктов химического производства от неизрасходованных реагенов, испытания показали , что концентрация органических веществ в сточных водах уменьшалась на 95.6-96.8% а концентрация ацетиленговых соединений в продуктах переработки нефти на 95.5- 99.9% (7) В пищевой промышленности созданы наночай, нановитамины, нанобиодобавки, которые позволяет управлять процессами в организме. (5) Американские ученные разработали специальные смеси природных ферментов для производства биотоплива. Эти смеси ферментов способные преобразовать сложные трудноразлогаемые растительные углеводы, в том числе и целлюлозу в простые сахара, которые затем бактериями перерабатываются в этанол. Полученный таким образом биоэтанол намного дешевле, чем производимый по существующим биотопливым технологиям. Он может быть использован в двигателях различных транспортных средств, при этом выбросы углекислого газа будут существенно ниже, чем выбросы сжигания традиционного углеводородного топлива. Исследователи из Университета мэриленд (США разработали новый способ борьбы с инфекционными заболеваниями без применения антибиотиков. Как известно, антибиотики имеют множество побочных эффектов, таких как привыкание организма, аллергических реакции, уничтожение полезной флоры организма и др. Американские ученые смогли обнаружить и остановить распространение болезнетворных бактерий с помощью микроскопической биохимической «нанофабрики». Это «нанофабрика» обнаруживает специфические болезнетворные бактерии и их обезвреживает, причем действует избирательно, не затрачивая полезные микроорганизмы. Кроме того, данный механизм позволяет обнаружить инфекцию на ранних стадиях, минимизировать последствия и помочь организму самому справится с заболеванием, не прибегая к применению антибиотиков. Новые идеи осуществляют ученые Нидерландов в Роттердаме. Здесь реклама Маас впадает в Северное море, в результате чего соленая вода смешивается с пресной. Это обстоятельство вдохновило ученных Голландского центра экологических рациональных водных технологий «Wetsus» начать работу над инновационным проектом ученые считают, что считают, что смогут получить энергию благодаря разнице в солености разных типов воды. Для этого они создали специальную установку, которая состоит из резервов с пресной соленой водой и обогащенной электронами жидкостями. Первые два соединены трубками с отдельными частями специальной диафрагмы, а вода в последнем запускает химический процесс. Модель наглядно демонстрирует : Когда морская вода снижается. Если же разместить селективную мембрану между жидкостями и, то уровень концентрауии можно контролировать и потенциально вырабатывать энергию. Руководитель проекта Йоос Вееерман объясняет: «В морской воде есть два различных типа ионов – натрия и хлора, положительные и отрицательные. Они также имеют два типа мембран: одна позволяет пройти лишь положительному иону, другая- отрицательному. Положительные ионы проходят через одну мембрану, а отрицательные через другую, таким образом получаем электрический поток между морской и пресной водой.» Исследовательскую программу этого центра поддержали правительство стран и компании энергетической и машиностроительной отрасли. Основные задачи проекта- разработка рентабельных мембран и испытания прототипа в реальной среде. После длительных исследований ученые пришли к выводу, что дельты рек, где есть и соления вод - наилучшее места для добычи «голубой» энергии с одного кубометра воды можно добывать мегаватт энергии в секунду (1) Литература
| |
| Просмотров: 5168 | Комментарии: 1 | | |
| Всего комментариев: 0 | |