Архив

Рассмотрена деятельность одного из самых молодых лауреатов Нобелевской премии по физике 2010 г. Константина Сергеевича Новосёлова (род. 23.08.1974). Показано, что после получения одноатомной плёнки графена и первой публикации 2004 г., в мире начался графеновый прорыв к технологии будущего. Описаны основные вехи биографии Новосёлова, проанализирована его публикационная активность в период 2004 – 2018 гг., приведены данные, свидетельствующие о самом высоком уровне цитируемости публикаций Новосёлова в ведущих научных журналах мира. Перечислены основные научные награды, увлечения Новосёлова.

Углеродные нанотрубки со структурой слоев «елочка», синтезированные в аппарате высокого изостатического давления, были исследованы методами просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. В разных нанотрубках наблюдалось семь различных значений полууглов при вершине конуса. Показано, что полууглы при вершине конуса, приблизительно равные 5°, 15°, 25° и 35°, можно отнести только к структуре нанотрубок типа «свертки», а 10°, 20° и 30° – как к «свертке», так и к структуре, образованной вложенными друг в друга конусами, состоящими из слоев графена, изогнутыми в виде конусов из-за встраивания в них пятиугольников. Таким образом, наблюдение всех (семи) из этих значений углов при вершине свидетельствует о наличии нанотрубок типа «свертки» в исследуемом образце, но не исключает наличия нанотрубок с вложенными конусами.

Проведен анализ стадий и этапов проектирования технологического оборудования для традиционного производства, изучены особенности формирования технологического оборудования, использующего потоки энергии и расходных материалов. Структурный синтез мехатронных комплексов в цифровизированном производстве позволил дополнить новыми этапами процесс создания технологического оборудования как для традиционного автоматизированного субтрактивного, так и нового аддитивного производства. Описанные алгоритмами по предложенной структурной диаграмме связей процессы изготовления деталей без формообразующей оснастки, предоставляют возможность анализировать существующее и разрабатывать новое оборудование для послойного синтеза изделий. Показано, как при проектировании технологического оборудования для его использования в новом аддитивном и традиционном субтрактивном производстве, применяются методы и схемы послойного синтеза и формообразования деталей из композиционных материалов, построенные на использовании различных потоков энергии и компонентов материала, а также методы и схемы автоматизации и компьютерного управления процессами производства изделий.

Данная статья рассматривает вопросы загрязнения окружающей среды в результате техногенной деятельности и определяет наиболее эффективные пути защиты биосферы с помощью углеадсорбционных технологий. В силу своих физико-химический свойств активные угли являются идеальными сорбционными материалами, которые позволяют решать большой круг вопросов экологической безопасности. На основании теоретических предпосылок, высказанных академиком М. М. Дубининым, показано, что антрацит является отличным сырьем для получения активных углей. Разработана технология получения активных углей марки ДАС (дробленый антрацитовый сорбент) из антрацита и исследованы его адсорбционные свойства. Проведены испытания активного угля ДАС в очистке питьевой и сточных вод, защиты атмосферы от вредных газов и паров и детоксикации почв от остатков пестицидов. Обоснована необходимость и потребность в создании новых производств активных углей на основе антрацита российских угольных бассейнов.

Разработка методик оценки распределения пор по радиусам (или диаметрам) и исследования микроструктуры поверхности мембранной перегородки является актуальной задачей. Авторами работы проведены экспериментальные исследования распределения пор по диаметрам для ультрафильтрационной мембраны УПМ-К, определены пористость и гидродинамическая проницаемость мембран УАМ-50, УАМ-100. Анализ результатов эксперимента показывает, что ультрафильтрационная мембрана УПМ-К имеет среднее значение диаметров пор – 54 нм. Для мембран УАМ-50, УАМ-100 характерна ассиметричная структура (активный слой (плотный) и пористая подложка), при этом поры имеют размеры 2,5…40,0 нм и 10…40 нм, соответственно. Эксперименты по исследованию гидродинамической проницаемости ультрафильтрационных мембран УАМ-50, УАМ-100 при разделении раствора лаурилсульфата натрия показали, что кинетические кривые отклика системы«мембрана-раствор» условно разделяются на две стадии. Первая стадия процесса протекает быстрее и длится всего несколько минут. Через 7,80 и 13,05 мин гидродинамическая проницаемость уменьшается соответственно на ~ 27 и 7 %, что обусловлено структурными изменениями в ацетатцеллюлозном слое под действием механической нагрузки (трансмембранного давления). Вторая стадия более медленная – продолжительностью ~ 33 и 60 мин с уменьшением гидродинамической проницаемости соответственно на 41 и 11 %. На основе анализа аппроксимирующей функции найдены константы скорости мембранного разделения растворов и эмпирические коэффициенты уравнения.

Обзор посвящен современному состоянию исследований и достижений в области получения, изучения свойств детонационных наноалмазов (ДНА), их применения в технике и медицине. Рассмотрены и систематизированы новые данные по теории и практике синтеза ДНА за последние 1 – 5 лет. Показано, что зонахимических реакций (ЗХР) при взрыве взрывчатых веществ (ВВ) является определяющей для формирования фрактальной праалмазной структуры, определена окончательная область формирования наноалмазов (1/3–3/4 диаметров заряда ВВ). Показана возможность прогнозирования выхода ДНА и влияние параметров на процесс синтеза наноалмазов из индивидуальных взрывчатых веществ, бинарных и тройных композиций, определены их оптимальные составы. Определена оптимальная ширина ЗХР и время существования химических реакций. Определена зависимость выхода ДНА от содержания азота в ВВ. Приведен самый эффективный способ очистки ДНА и возможность получения графит-алмазных композиций заданного состава. Даны наиболее информативные показатели характеризации наноалмазов. Рассмотрены магнитные свойства наноалмазов и показана тождественность свойств ДНА из различных ВВ. Указаны характеристики новых композиций на основе ДНА: электрохимические покрытия (золото- и хром-алмазные), термопасты, алмазосодержащие полимерные нити для 3D-принтера, топливные композиции, энтеросорбенты, совместимые с биосистемами композиции наноалмазлекарство.