Российские ученые создали уникальный метод ремонта автотрасс
Законодатели мировой шоссейной моды немцы серьезно заинтересовались разработкой российских ученых. Ученые НИТУ "МИСиС" разработали технологию, которая позволит сократить срок ремонта трасс с недели до нескольких часов, а затраты - минимум в три раза. Более того, разбитый, покрытый трещинами верхний слой полотна вообще не придется менять, а значит, надолго перекрывать трассы. Автомобилисты процесс ремонта практически не заметят.
В чем суть этой революционной технологии? Скажем сразу - это не сегодняшний день. Речь идет о новых дорогах, которые еще предстоит проложить. В основе идеи - нанотехнологии, а конкретно - углеродные трубки диаметром в 30 нанометров. Общая длина одного грамма таких трубок 367 тысяч километров, как до Луны. Они обладают многими привлекательными свойствами, в частности, индукционной восприимчивостью.
- Мы предлагаем вводить нанотрубки в асфальто-битумное покрытие дороги, - сказал корреспонденту "РГ" один из авторов проекта Станислав Мамулат. - Кроме того, разрабатывается специальная мобильная установка, которая создает высокочастотное излучение. Принцип напоминает обычную микроволновку. Во время ремонта дороги наноизлучение установки индуцирует в нанотрубках токи, которые нагревают асфальт до температуры 135 С. Он становится вязким, а дальше обычным катком покрытие восстанавливается. На этом "лечение" полотна завершается. Быстро и дешево.
Надо подчеркнуть, что с этой идеей российские ученые сумели совершить настоящий прорыв и опередить конкурентов, которые уже давно разрабатывают технологии индукционного самозалечивания асфальта. В частности, в Китае и Голландии в асфальто-битумную смесь вводится металлическая проволока. Но этот вариант создает массу проблем. И самое неприятное, что приходится заново подбирать состав самой смеси, а это для строителей серьезная головная боль. И здесь нанотрубки вне конкуренции. Их можно просто ввести в состав смеси. Неужели никто в мире не попробовал применить аналогичный вариант? Ведь сегодня нанотрубки широко применяются в самых разных технологиях. Оказывается, именно в этом и есть изюминка российской разработки.
- Дело в том , что в высоковязкой смеси нанотрубки сворачиваются в клубок, и никакой индукции в теле полотна, а значит, и разогрева не происходит, - говорит Мамулат. - Нам удалось решить эту задачу и создать разветвленную сеть трубок во всем теле полотна. За счет этого и работает такая технология. Добавка незначительно увеличивает стоимость дорог, так как на тонну асфальтобетона вносится около 17 грамм нанотрубок, а цена грамма не более доллара.
Полевые испытания новой технологии планируются на одном из дорожных объектов подготовки к чемпионату мира по футболу-2018. Кроме того, на ее основе разрабатывается международная программа по созданию индукционно-залечивающихся материалов. Эксперты предложили включить ее в технологическую платформу для применения в Монголии, Казахстане, Малайзии и других проектах "Шелкового пути". Таким образом, "МИСиС" стал первой российской организацией, включенной в глобальную инновационную технологическую платформу ITA "Один пояс - один путь", учрежденной Международной дорожной федерацией.
https://rg.ru/2017/07/18/rossijskie-uchenye-sozdali-unikalny...
Нановоды в нанотрубках
Довольно точно известно, что на уровне моря вода закипает при 100 градусах Цельсия. Однако, если вода помещена в очень маленький объём, точка кипения может немного смещаться, а конкретно - снижаться на несколько градусов.
И вот совсем недавно команда исследователей из MIT решила поместить воду внутрь углеродных нанотрубок. Эффект немало удивил исследователей - вместо того, чтобы начать кипеть при более низкой температуре, вода фактически стала твёрдой при температурах, превышающих точку кипения. Такого никто не ожидал.
Конечно, не так-то просто было и измерить температуру воды внутри нанотрубок, не влияя при этом на результат измерений, однако учёные справились. Для этого был использован метод колебательной спектроскопии.
Напомним, что нанотрубка - это углеродная структура, похожая на соломинку для коктейля, только диаметр отверстия варьируется от одного до нескольких десятков нанометров, а это одна миллиардная метра. По результатам был сделан вывод, что вполне возможно замерзание воды при температуре около 150С.
Исследование наглядно показало, как мало мы знаем о воде, одном из самых распространённых соединений на Земле, и её фазовых переходах. Практическая же сторона исследования пока декларируется так: "Мы сможем разработать очень надёжные водяные провода", сказал Майкл Страно (Michael Strano), профессор MIT.
Подробности платные:
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano...
или бесплатные:
http://phys.org/news/2016-11-astonishing-behavior-confined-c...
PS:
А взято отсюда, т.к. это я сделаль - https://vk.com/sciencelite?w=wall-101771347_44
Оставляю ссылку на пост, т.к. на группу запретили оставлять.
Первый пост из нашей группы http://pikabu.ru/story/almaz_s_sekretom_4646152
Шелкопряды съели графен и сделали шёлковую нить, которая проводит электричество
Ничего не подозревающие шелкопряды поедают листья шелковицы, опрыснутые двухпроцентной взвесью графена
Тутовый шелкопряд — относительно крупная одомашненная бабочка, которую китайцы как минимум 5000 лет используют для производства шёлка (вероятно, после нескольких столетий или тысячелетий селекции). Долгое время Китай был мировым монополистом, поставляя красивую ткань в Европу по торговому пути, который назвали Шёлковым путём. Потом византийцы выкрали яйца шелкопряда, а затем и европейцы добыли их благодаря крестовым походам.
Впрочем, здесь не о хитрых китайцах с их тысячелетними бизнес-планами, а об уникальном материале, которым является шёлк сам по себе. Это натуральный белок, один из самых прочных в природе. Волокно состоит на 75% из фиброина и на 25% из серицина. Под микроскопом заметны две параллельно идущие нити фиброина с комкообразными налётами серицина. Кроме них, в шёлке присутствуют воски и жиры, а также минеральные вещества. Ширина шёлковой нити 32 мкм, длина может достигать 1,5 километров. Разрывное напряжение около 40 кгс/мм2.
Шёлк — выдающийся материал, и учёные предпринимали неоднократные попытки улучшить шёлковое волокно с помощью различных функциональных компонентов, таких как краски, флуоресцентные протеины, антимикробные средства, наночастицы металлов/полупроводников, а также электропроводящие полимеры.
Для модификации шёлкового волокна применяется две основные стратегии: модификация готовой нити и обогащение материала в процессе его производства (пищеварения) внутри шелкопряда. Первый из этих техпроцессов довольно сложный, многоэтапный и требует применения ядовитых реагентов. Для сравнения, недавно изобретённый способ обогащения шёлка внутри шелкопряда — вполне экологически чистый и относительно простой процесс. Нужно только посадить шелкопрядов на диету.
Учёные с химического факультета и центра нано- и микромеханики Университета Цинхуа (Пекин) предложили новый способ обогащения шёлкового волокна с помощью углеродных нанотрубок и графена.
Углеродные нанотрубки и графен обладают великолепными механическими характеристиками и широко используются в производстве высокопрочных материалов. Было несколько попыток добавить углеродные нанотрубки в шёлк путём модификации готовой нити или добавления в рацион шёлкопрядов. Похожие опыты проводились с пауками. В прошлом эксперименте шелкопрядам скармливали многостенные нанотрубки диаметром около 30 нм. Сейчас китайские учёные логично предположили, что для пищеварительной системы шелкопрядов и внедрения в структуру фиброина гораздо более приемлемыми окажутся не многостенчатые, а одностенчатые нанотрубки диаметром около 1-2 нм. Забегая вперёд, они не ошиблись.
Кроме одностенчатых нанотрубок, учёные решили скормить шелкопрядам ещё и графен, тоже потенциальный упрочнитель. Чтобы скормить материалы животным, учёные применили простой метод: они распылили взвесь с одностенчатыми нанотрубками и графеном на листья шелковицы, которыми питаются шелкопряды — а потом собрали продукт из кокона.
Опыт завершился успехом. Диета шелкопрядов с добавками одностенчатых нанотрубок и графена привела к получению шёлковой нити с улучшенными свойствами. Нить получена естественным натуральным путём из кокона, как и обычная шёлковая нить.
Учёные изучили спектры комбинационного рассеяния шёлкового волокна и экскрементов шелкопрядов — и подтвердили в обоих случаях внедрение углеродных нанотрубок в шёлковое волокно. Они также проверили, насколько изменились свойства волокна после внедрения углеродных нанотрубок.
На иллюстрациях показана схема эксперимента, фотографии коконов, полученных после кормления шелкопрядов листьями шелковицы с нанесённой взвесью нанотрубок концентрацией по массе 0,2% и 1,0% и взвесью графена с концентрацией 0,2% и 2,0%. Показаны фотографии со сканирующего электронного микроскопа для каждого образца шёлковой нити и диаграмма с характеристиками растяжимости нити
Другие механические характеристики улучшенных шёлковых волокон показаны в таблице: разрывное напряжение, максимальное растяжение до разрыва и модуль упругости.
Как понятно из таблицы, предстоит провести ещё ряд экспериментов, чтобы найти оптимальную концентрацию углеродных нанотрубок и графена в диете шелкопрядов, чтобы у них получались нити большей прочности. Мы видим, что диета с более слабой концентрацией SWNT1-S и GR1-S привела к производству волокна с гораздо лучшими свойствами, чем диета с более высокой концентрацией SWNT2-S и GR2-S.
Неудивительно, что после добавления графена и углеродных нанотрубок шёлковая нить стала проводником электричества. У лучшего образца шёлка с частицами графена электрическая проводимость составила довольно высокие 120 сименс на сантиметр. Такой шёлк можно использовать в электронике. Удобно запитывать носимые гаджеты, вшитые прямо в шёлковую одежду. Собственно, и светящуюся ткань сделать достаточно просто.
На фотографиях с просвечивающего электронного микроскопа хорошо видно, что шёлковые волокна с глеродными нанотрубками (посередине) и графеном (внизу) гораздо лучше структурированы, чем обычный шёлк (вверху).
Интересный материал, скоптпастил с гиктаймс!
Привет от шелкопрядика :3
(Мистер Баян ругался на это милое создание)
НАУКА ПОЗВОЛИЛА ГУСЕНИЦАМ ШЕЛКОПРЯДА ВЫРАБАТЫВАТЬ СВЕРХПРОЧНУЮ ШЁЛКОВУЮ НИТЬ
Гусеница тутового шелкопряда в течение 26-32 дней питается исключительно листьями дерева шелковицы, после чего сплетает для себя кокон из непрерывной шёлковой нити длиной от 300 до 1500 метров. Эти белые коконы активно используются в текстильной промышленности для производства шёлка. Толщина шёлкового волокна составляет всего 20-30 микрометров, а разрывное напряжение – около 40 кгс/мм². Не так давно китайским учёным удалось в ходе необычного эксперимента получить куда более прочную шёлковую нить с необычными свойствами, способную заинтересовать даже Спайдермена.
Учёные из китайского Университета Цинхуа путём несложных махинаций заставили гусениц тутового шелкопряда вырабатывать шёлковую нить, укреплённую углеродными нанотрубками. Для этого нескольких особей на протяжении некоторого времени кормили привычным им кормом — листьями шелковицы, предварительно опрысканными раствором с 0,2-процентным содержанием углеродных нанотрубок или графена. После этого гусеницам позволяли сплести кокон. Исследования показали, что полученное шёлковое волокно оказалось на 50% прочнее обычного. Ещё одним необычным свойством волокна стала его электропроводность, правда для этого нужно сначала прогреть нить до температуры 1050 градусов Цельсия. После охлаждения свойства материала сохраняются.
Китайские исследователи отмечают, что метод производства такой нити посредством кормления гусениц графеном куда более прост в реализации и ощутимо экологичнее, нежели если обрабатывать нанотрубками уже готовые нити. В случае постобработки пришлось бы растворять наноматериалы токсичными растворителями, следы которых в итоге могли бы остаться на нитях. Организм гусениц же весьма эффективно проделывает всё вместо опасных реагентов. Полученный материал в будущем можно будет использовать для создания сверхтонкой электропроводки, встроенной в умную одежду. Согласитесь, это куда приятнее, нежели толстые металлические провода.
Автор: СЕРГЕЙ ГРЭЙ
Оригинал тут.
Ждем появления человека-паука
Сверхпрочную паутину изготовили из наевшихся графеном червей
Ученым удалось получить проводящую электрический ток паутину, укрепленную углеродными нанотрубками. Способ синтеза нового материала исследователи из Университета Цинхуа описали в статье, опубликованной в журнале Nano Letters. Об этом сообщает сайт Gizmodo.
Червей тутового шелкопряда кормили листьями шелковицы, опрысканными водными растворами, которые содержали 0,2 процента углеродных одностенных нанотрубок. Когда гусеницы окуклились и сформировали кокон, ученые собрали синтезированный насекомыми шелк.
Такой способ является экологически чистым, в отличие от обработки шелка графеном, которая требует применения токсичных химических растворителей.
Полученный материал на 50 процентов прочнее и способен проводить электричество после нагрева до 1050 градусов Цельсия.
В предыдущей работе ученые кормили насекомых наночастицами диоксида титана, чтобы сделать их нити устойчивыми к ультрафиолетовому излучению.
На волне фото с работы
Не могу показать ничего кроме продукции с сайта(всё секретненько). Tuball - одностенные углеродные нанотрубки
В Питере шаверма и мосты, в Казани эчпочмаки и казан. А что в других городах?
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
Реклама АО «Кордиант», ИНН 7601001509