9.5 C
Alba Iulia
Неділя, 29 Січня, 2023

Українські науковці розробили матеріали для створення амортизаторів нового покоління

В Інституті фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України розроблено ряд оригінальних гідрофобних пористих речовин на основі нанопористих силікагелів, здатних оборотно або необоротно поглинати воду за високого тиску і придатних для використання як робочих тіл демпферних пристроїв нового покоління — “молекулярних пружин”.

Повідомляє Національний Промисловий Портал.

Ефект поглинання води за високого тиску виникає внаслідок того, що поверхня пористого матеріалу не змочується водою і заповнення нанорозмірних пор стає енергетично невигідним процесом. Значення зовнішнього тиску, за якого відбувається заповнення пор, визначено оптимальним поєднанням ряду факторів: діаметра пор, природи алкільних груп на поверхні тощо. Пористі матеріали, в яких спостерігається оборотне багаторазове поглинання води у разі навантаження, можна використовувати як робочі тіла різних амортизаторів, а системи, в яких описаний ефект є необоротнім, відкривають перспективи для створення нових засобів захисту від ударів великої потужності.

У результаті досліджень показано придатність ряду модифікованих силікагелів, а також пористих координаційних полімерів 3d-металів, для використання як робочих тіл амортизаторів. Гідрофобність одержаних кремнеземних матеріалів забезпечена присутністю на їхній поверхні алкільних груп, а пористих координаційних полімерів розміщенням груп зі зв’язками С—Н у порах. Установлено вплив розміру пор силікагелю, природи модифікатора, розміру частинок гідрофобної речовини на величину тиску, за якого поглинається вода, та характеристики оборотності такого процесу.

blank

Ефективність досліджуваних матеріалів у процесах гасіння ударних навантажень оцінювали шляхом аналізу взаємозв’язку між об’ємом системи V і тиском Р до 1000 атм. У разі стиснення системи лише на 13%, зовнішній тиск зростає до 260 атм (ділянка Б—В на рисунку), вода заповнює гідрофобні пори, а енергія навантаження розсіюється або перетворюється у внутрішню енергію системи.

Спільно з Державним підприємством “Каталіз і екологія” Інституту фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України розроблено регламент і виготовлено дослідну партію гідрофобізованого комплексом різних алкільних груп силікагелю, який може бути застосований для створення амортизаторів нового покоління для гасіння ударних навантажень великої потужності, робота яких базується на значному (до 25%) зменшенні об’єму системи шляхом поглинання рідини пористим матеріалом у разі збільшення тиску.

Роботу проведено науковцями Інституту фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України – доктором хімічних наук С.В. Колотіловим та кандидатом хімічних наук О.В. Швецем.

Нагадаємо, раніше ми повідомляли про те, що Державною установою “Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України” розроблено метод субпіксельного підвищення просторової розрізненості супутникових зображень.

ДжерелоНАН України

Також на цю тему

Останні новини:

Зараз читають