Электроника, фотоника и киберфизические системы

КОЛОНКА РЕДАКТОРА СПЕЦВЫПУСКА

Айрат Жавдатович Сахабутдинов — Ср, 01 окт 2025 14:04:16 +0300

Каждая конференция, проводимая РИА, это не только обсуждение научных достижений, но и формирование культурного пространства инженеров, в котором рождаются новые смыслы и направления развития науки и технологий. Международная научно-практическая конференция «Современные подходы и практические инициативы в инженерных науках», проходящая в Казани в 2025 году, логично вписывается в эту миссию. А её география, тематика и состав участников отражают масштабы современного инженерного мышления, начиная от вопросов материаловедения и нанотехнологий до фотоники, сенсорных систем и энергетики будущего — в тезисах конференции прослеживается общий вектор —создание устойчивой, интеллектуальной и безопасной технологической среды.

ОБРАЩЕНИЕ ПРЕЗИДЕНТА РОССИЙСКОЙ ИНЖЕНЕРНОЙ АКАДЕМИИ

Борис Владимирович Гусев — Ср, 01 окт 2025 14:12:35 +0300

Российская инженерная академия всегда стояла на переднем крае научных исследований и разработок, имеющих непосредственное практическое применение по отраслям промышленности. Мы стремимся создавать благоприятную среду для поддержки инноваций и развития инженерной деятельности, и проходящая конференция в этом процессе занимает достойную нишу, способствуя обмену знаниями и популяризации инженерной науки.

ПОЛУЧЕНИЕ ПОРОШКА ОКСИДА ЖЕЛЕЗА МЕТОДОМ КАРБАМИДНОГО ОСАЖДЕНИЯ

Даниль Камилевич Минабутдинов, Наиль Фаикович Кашапов, Ленар Наилевич Кашапов — Пт, 12 сен 2025 00:00:00 +0300

Порошки оксидов железа представляют собой важную группу неорганических материалов, широко применяемых в промышленности благодаря своей доступности, стабильности свойств и разнообразию цветовых оттенков. Их окраска обусловлена наличием оксидов железа (II) и (III), а также их гидратированных форм. В зависимости от состава и структуры порошки могут быть желтыми (гидратированный оксид железа III, гетит), красными (гематит), черными (магнетит) или коричневыми (смешанные фазы). Синтетические железооксидные порошки обладают высокой химической чистотой, чистотой цвета, дисперсностью и устойчивостью к воздействию света, щелочей и слабых кислот, что делает их востребованными в промышленности, например, в производстве красок, пластмасс, строительных материалов, керамики, магнитных материалов и радиозащитных покрытий.

ПРИМЕНЕНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ И СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА БИОМАРКЕРОВ МОЗГА ПРИ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВЫХ ТРАВМАХ

Пт, 12 сен 2025 00:00:00 +0300

В работе рассмотрены особенности применения волоконно-оптических датчиков для мониторинга основных биомаркеров мозга, используемых для выявления и предотвращения осложнений при травмах головного мозга. Рассмотрены предложения по разработке мультиплексированных датчиков для одновременного измерения до четырёх показателей. Представлены перспективные разработки биологически растворяемого датчика на основе интерферометра Фабри – Перо и фотонно-кристаллических структур. Сделан вывод о том, что волоконно-оптические датчики позволяют проводить не только высокоточные измерения физиологических параметров, но и позволяют обеспечить возможность раннего выявления повреждений тканей мозга и оценить эффективность лечебных мероприятий.

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ

Пт, 12 сен 2025 00:00:00 +0300

Рассмотрены характерные особенности, преимущества и недостатки газовых и битопливных двигателей внутреннего сгорания. Приведены технические параметры и внешние скоростные характеристики современных отечественных газовых двигателей, применяемых на автомобильном транспорте. Рассмотренные в статье материалы позволяют обоснованно выбрать газовый двигатель для использования его на автомобильном транспорте.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ТОРЦЕВЫЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ ФАБРИ–ПЕРО С РАДИОФОТОННЫМ МЕТОДОМ ОПРОСА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ОБЛЕДЕНЕНИЯ

Пн, 15 сен 2025 00:00:00 +0300

В докладе представлен новый датчик обледенения на основе параллельных концевых интерферометрах Фабри-Перо c радиофотонным опросом, сформированный в двух одномодовых оптических волокнах, в каждом из которых в качестве зеркал используются слабоотражающая ультракороткая волоконная брэгговская решетка и ортогональный скол волокна, характеризуемый отражением Френеля. Предлагаемый датчик снижает стоимость и сложность изготовления сенсора в целом, сохраняет его структурную целостность, поскольку решетки записываются внутри волокна, и позволяет реализовать измерения степени обледенения при изменении структуры покрытия конца волокна: вода, иней, снег, лед. Ключевым элементом для организации радиофотонного опроса интерферометра является применение адресной волоконной брэгговской структуры, формирующей зондирующее его излучение с определенной разностной частотой между компонентами и равными их амплитудами, которая записана после лазерного излучателя. Высокую чувствительность измерений обеспечивает спектральная характеристика сенсора, формируемая эффектом Вернье при взаимодействии двух интерферометров, имеющих различную измерительную базу.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ ФАБРИ–ПЕРО С ИНТЕГРИРОВАННОЙ АДРЕСНОЙ ВОЛОКОННОЙ БРЭГГОВСКОЙ РЕШЁТКОЙ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ

Пн, 15 сен 2025 00:00:00 +0300

В докладе представлен новый двухпараметрический датчик на основе параллельных интерферометров Фабри-Перо, каждый из которых сформирован на базе двух сверхкоротких волоконных брэгговских решеток с разной измерительной базой, для создания опорного и измерительного каналов контроля давления. В каждый интерферометр дополнительно встроена адресная волоконная брэгговская структура для контроля и компенсации температуры. Уникальность датчика заключается в том, что применение адресных волоконных брэгговских структур дуально: ее функции в обоих каналах - формирование зондирующего излучения с двумя и тремя компонентами для опроса интерферометров, и придание измерениям признака адресных. Предлагаемый датчик характеризуется низкой стоимостью и простотой изготовления интерферометров; имеет конструктивную целостность, поскольку брэгговские решетки и структуры записываются внутриволоконно; работоспособен в диапазоне измерения высокого давления до 5 МПа и высокой температуры до 525 °С, поскольку волокно используется без внешнего полимерного покрытия. Высокую чувствительность измерений обеспечивает спектральная характеристика сенсора, формируемая эффектом Вернье при взаимодействии двух параллельных интерферометров, а также применение радиофотонного опроса огибающей Вернье на частотах биений компонент адресных структур.

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА МОНИТОРИНГА СИГНАЛОВ-ПРЕДВЕСТНИКОВ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ГРП НА ОСНОВЕ ЦИФРОВЫХ СЕЙСМОСТАНЦИЙ И МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНОГО ШУМА

Мансур Эмерович Сибгатуллин, Ленар Ришатович Гилязов — Пн, 15 сен 2025 00:00:00 +0300

Комплекс состоит из цифровых сейсмостанций собственной разработки и методов математической обработки искаженных шумом сигналов с оригинальным методом моделирования случайного шума.

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ СЕНСОР МЕТАНА

Пн, 15 сен 2025 00:00:00 +0300

Метан является наиболее экологически чистым из ископаемых топлив. Его безопасное применение требует совершенных сенсоров для контроля возможных утечек и предотвращения возгораний и взрывов газа. Нами разработан и доведен до предсерийного уровня цифровой оптoэлектронный сенсор метана на собственной инновационной элементной базе.

ТЕПЛОВИЗИОННАЯ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РАСПЛАВА

Наиль Фаикович Кашапов, Марат Рашитович Фазлыев, Евгений Витальевич Попов — Пн, 15 сен 2025 00:00:00 +0300

Представлена инженерно-техническая система (ИТС) для автоматизации контроля температуры расплава металлов в литейных печах на основе бесконтактного тепловизионного мониторинга. Система реализована с использованием тепловизора «Пергам Spectr 640 UC» ^[1] и ПО «Пергам IResearch», обеспечивающих расчет температуры зеркала расплава, запись данных и визуализацию. Апробация проведена на трех плавках сплава МА8Цч в газовой печи «K.M.T. ПП-140» ^[2]. ИТС выявила динамику нагрева, момент расплавления шихты и локальные неоднородности, заменив ручные замеры. Точность мониторинга составила ±15°C, что соответствует требованиям технологического контроля.

ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКИХ ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ ПЛЁНОК С ПОМОЩЬЮ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Пн, 15 сен 2025 00:00:00 +0300

В статье представлены результаты получения тонких газонаполненных плёнок с использованием аддитивных технологий. Изучено влияние степени заполнения полимером на поверхностный потенциал и зарядовую плотность. Показано, что увеличение площади границы фаз “полимер–воздух” улучшает электрические свойства плёнок, однако при высокой разреженности снижается их целостность.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ МОДИФИКАЦИИ ДРЕВЕСНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БИОКОМПОЗИТОВ

Ксения Геннадьевна Аникеева, Руслан Рушанович Сафин — Пн, 15 сен 2025 00:00:00 +0300

Одной из актуальных задач современного материаловедения является разработка экологически безопасных альтернатив традиционным синтетическим полимерам, накапливающимся в окружающей среде. В этом контексте особое внимание уделяется древесно-полимерным композитам (ДПК) на основе возобновляемого сырья, которые сочетают высокие эксплуатационные характеристики и биоразлагаемость. Однако их эффективность ограничена слабым межфазным взаимодействием между гидрофильным древесным наполнителем и гидрофобной полимерной матрицей, что приводит к повышенной гигроскопичности и снижению механической прочности. Целью настоящего исследования является оценка эффективности двухступенчатой модификации древесного наполнителя – термической обработки при 210 ℃ с последующим озонированием – для улучшения физико-химических и эксплуатационных свойств биокомпозитов на основе термопластичного крахмала. В работе использовалась сосновая древесная мука в качестве наполнителя, подвергнутая двухступенчатой обработке. Структурные изменения в составе наполнителя анализировали методом ИК-Фурье спектроскопии [1]. Оценку эксплуатационных характеристик проводили по показателям водопоглощения, предела прочности при изгибе и растяжении. Установлено, что двухступенчатая модификация приводит к деструкции гемицеллюлоз и лигнина, снижению содержания гидроксильных групп и образованию новых оксигенсодержащих функциональны групп, что подтверждается данными ИК-спектроскопии. Это способствует улучшению адгезии между наполнителем и матрицей. В результате водопоглощение композитов с модифицированным наполнителем снизилось на 50% по сравнению с образцами на основе необработанной муки. Прочность при растяжении увеличилась на 17,89%, при изгибе – на 15,6% при оптимальном содержании наполнителя 30%. Полученные данные свидетельствуют о высокой эффективности предложенного авторами метода модификации для повышения качества биоразлагаемых композитов. Двухступенчатая обработка древесного наполнителя представляет собой перспективный подход для создания материалов, пригодных для применения в сельском хозяйстве, в частности при производстве биоразлагаемых емкостей для посадки растений.

ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ НА ОБЪЕКТЫ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВА ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Алсу Ренатовна Галяутдинова, Альберт Хатнурович Сафиуллин — Вт, 16 сен 2025 00:00:00 +0300

В данной статье рассматривается важность и необходимость внедрения системы оценки и управления техническим состоянием на объекты электрохозяйства газотранспортных предприятий. Как правило, объекты электрохозяйства являются обеспечивающимися и вспомогательными системами для основной деятельности газотранспортных предприятий. И без надлежащего уровня технического состояния объектов электрохозяйства невозможно обеспечить надежное газоснабжение потребителей.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СУЛЬФОНАТНЫХ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Дмитрий Сергеевич Колыбельский — Вт, 16 сен 2025 00:00:00 +0300

В статье рассматривается организация производства сульфонатных пластичных смазок для металлургической отрасли. Подчеркивается высокое качество и эксплуатационные свойства продукции, которые обеспечивают надежную защиту узлов трения и возможность работы в сложных условиях, включая высокие температуры и механические нагрузки.

АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ РЕФЕРЕНСНОГО КОМБИНИРОВАННОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА НА ОСНОВЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ ФАБРИ-ПЕРО

Вт, 16 сен 2025 00:00:00 +0300

В докладе рассмотрены физические подходы для проектирования референсного комбинированного волоконно-оптического датчика (РКВОД) параметров воздуха (температуры, давления, относительной влажности) для многосенсорных систем качественного и количественного мониторинга концентрации парниковых газов в нем. Проведен анализ физических основ проектирования датчиков указанного класса и разработаны варианты их перспективной структурной реализации на двух параллельных или последовательных резонаторах Фабри-Перо (РФП) и одной адресной волоконной брэгговской структуре (АВБС).

СИСТЕМЫ ТРИГЕНЕРАЦИИ ЮЖНЫХ РЕГИОНОВ РОССИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

Ср, 17 сен 2025 00:00:00 +0300

В условиях глобального изменения климата и истощения традиционных энергетических ресурсов, использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) становится все более актуальным. В данной статье рассматривается разработка системы тригенерации, ориентированной на южные регионы России, с целью повышения энергоэффективности и снижения экологической нагрузки. В качестве методов и инструментов решения поставленной задачи используются современные методы моделирования, основанные на интегрированном подходе и потенциальные возможности применения систем тригенерации в южных регионах России с акцентом на использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Результаты исследования: предложен комплекс математических моделей тригенерации с использованием гибридных гелиоустановок для локальных энергосистем и разработана методика, позволяющая экспериментально подтвердить достоверность предложенного комплекса математических моделей тригенерации. Системы тригенерации могут быть реализованы различными способами, включая прямую генерацию тепла и электроэнергии, а также применение абсорбционных холодильных машин для получения холода. В статье рассматриваются наиболее актуальные технологические решения.

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПЕРФТОРСУЛЬФОНОВЫХ МЕМБРАН

Ср, 17 сен 2025 00:00:00 +0300

Были исследованы полимерные материалы на основе перфторсульфоновых мембран при введении примеси металлов тербия и европия (EuCl3 и TbCI3) методом диэлектрической спектроскопии. Выявлены влияние частоты приложенного электрического поля на диэлектрическую проницаемость материалов и наличие максимумов потерь, что свидетельствует о существовании релаксационных процессов различной природы.

ОЦЕНКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РЕФЕРЕНСНОГО КОМБИНИРОВАННОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА НА ОСНОВЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ ФАБРИ-ПЕРО

Ср, 17 сен 2025 00:00:00 +0300

В докладе определены конструктивные особенности для построения параллельных и последовательных референсных комбинированных волоконно-оптических датчиков (РКВОД) и построены их математические модели с оценкой характеристик чувствительности по каждому из измеряемых параметров с учетом их взаимной связи уравнениями Эдлена и проявлением эффекта Вернье в структурах с двумя резонаторами Фабри-Перо (РФП). Оценки показали, что такая конструкция РКВОД позволит измерять температуру окружающей среды в диапазоне -60…+60 °С с чувствительностью ~13 пм/°С по АВБС, а также в диапазоне +10…+60 °С с чувствительностью ~ −500 пм/◦C по последовательной схеме РФП. При этом относительная влажность (RH) по указанной схеме РФП может измеряться с чувствительностью ~400 пм/%RH в диапазоне 20…90%RH, а давление воздуха по параллельной схеме РФП ~400 пм/МПа в диапазоне до 0,15 МПа.

ФЕРРОЭЛЕКТРЕТЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНЫХ ЭЛЕКТРЕТОВ С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ ЗАРЯДОМ

Xiaoqing Zhang — Чт, 18 сен 2025 00:00:00 +0300

Ферро-/пьезоэлектреты - это ячеистые электреты, обладающие значительным пьезоэлектрическим эффектом. Матрицей пьезоэлектрета может быть электрет с пространственным зарядом, изготовленный из неполярных полимеров, или/и ориентированно-дипольные электреты, изготовленные из полярных полимеров с собственными диполями. В этой статье будут рассмотрены физические принципы работы ферроэлектретов с пространственным зарядом, технологии их изготовления и пьезоэлектрические свойства, а также их применение в области гибких электронных устройств.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОДИОКСИДА КРЕМНИЯ НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИЗОТАКТИЧЕСКОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА

Чт, 18 сен 2025 00:00:00 +0300

В работе показано, что добавление наночастиц SiO₂ в полимерную матрицу изотактического полипропилена позволяет значительно улучшить её термофизические и диэлектрические характеристики. Оптимальной концентрацией наполнителя является 3–5 об.%, при которой достигается максимальное увеличение кристалличности, снижение диэлектрических потерь и ограничение подвижности макромолекул полимера. Результаты работы могут быть использованы для создания композитов с улучшенными электроизоляционными и термостойкими свойствами.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕ В СОПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНКАХ P(VDF-TRFE) ПУТЕМ УПРАВЛЯЕМОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Guodong Zhu — Чт, 18 сен 2025 00:00:00 +0300

Стремительное развитие носимой электроники и Интернета вещей диктует необходимость разработки гибких датчиков, способных точно обнаруживать физические и химические сигналы. Пьезоэлектрические полимеры, в частности сополимеры поливинилиденфторида и трифторэтилена [P(VDF-TrFE)], являются перспективными материалами для этих приложений благодаря своей гибкости и электроактивным свойствам. Однако их относительно низкие пьезоэлектрические коэффициенты ограничивают чувствительность. В данном исследовании изучается улучшение пьезоэлектрических характеристик пленок P(VDF-TrFE) посредством контролируемой кристаллизации, индуцированной шаблонами из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Анизотропное поведение кристаллизации значительно улучшает кристалличность, сегнетоэлектрические свойства и пьезоэлектрические коэффициенты пленок, что подтверждено анализами АСМ, рентгеновской дифракции и наномасштабными исследованиями. Шаблонные пленки демонстрируют более сильные пьезоэлектрические отклики, включая улучшенные коэффициенты d33 и направленную пьезоэлектрическую анизотропию, что позволяет более чувствительно обнаруживать механическое возбуждение в гибких устройствах. Эти результаты показывают, что кристаллизация с использованием темплатов является перспективной стратегией оптимизации характеристик пьезоэлектрических полимеров в гибких датчиках нового поколения.

НОВЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ И АСФАЛЬТЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Чт, 18 сен 2025 00:00:00 +0300

В данном исследовании рассматриваются инновационные композиционные материалы на основе полиолефинов и асфальтовых концентратов с акцентом на доступные многофункциональные наполнители, улучшающие механические, термические, реологические и электрические свойства полимеров. Использование нефтяных асфальтенов и остатков гидрокрекинга в качестве наполнителей демонстрирует повышение долговечности полимеров благодаря антиоксидантному эффекту и устойчивости к термо- и УФ-деградации, что подчеркивает их потенциал в производстве экологичных полимерных композитов.

ГИБКИЕ ТЕХНОЛОГИИ СЕНСОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ЧЕЛОВЕКА И МАШИНЫ

Fang Peng — Чт, 18 сен 2025 00:00:00 +0300

Пьезоэлектреты — это тип искусственного микроструктурированного функционального материала с высокой пьезоэлектрической активностью. Обычно они основаны на полимерных электретах с объемным зарядом и обладают такими преимуществами, как мягкость, низкое сопротивление, низкая стоимость и т. д. Разработаны различные гибкие датчики давления/вибрации на основе пьезоэлектретов, и были проведены различные испытания на мониторинг физиологических сигналов человека, что способствует развитию гибкой электронной технологии.

ГИБРИДНОЕ БАРЬЕРНОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ КОМПОНЕНТОВ

Константин Владимирович Липин, Искандер Ильдарович Муратов — Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

Разработан гибридный барьерный композит на основе кремнийорганических компонентов для снижения кислородопроницаемости полимерных материалов. Оптимальный состав включает глицидилоксипропилтриметоксисилан и аминопропилтриэтоксисилан в соотношении 1:9, что обеспечивает снижение кислородопроницаемости на 90%. Метод отличается простотой и использованием доступных реагентов.

СЕЙСМИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ В ТАТАРСТАНЕ

Малик Хамидович Рахматуллин, Юля Юрьевна Кочнева, Венера Георгиевна Исмагилова — Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

В данной статье представлены сейсмические наблюдения в юго-восточном районе Татарстана с анализом геодинамических процессов и закономерностей сейсмической активности. Комплексный сбор и интерпретация данных выявляют тектоническое поведение региона и потенциальные риски. Исследование предоставляет ценные сведения для оценки сейсмической опасности и способствует пониманию местной геодинамики, влияющей на возникновение землетрясений.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ СКАНИРУЮЩАЯ КАЛОРИМЕТРИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК ПОЛИЛАКТИДА С ПИРОГЕННЫМ ДИОКСИДОМ КРЕМНИЯ РАЗЛИЧНОГО ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ

Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

В данной работе методом ДСК исследовано влияние 2% и 4% SiO2 на термические характеристики PLA. Установлено, что температура стеклования PLA и его композитов практически не зависит от концентрации SiO2 и составляет (65 ± 1) °С. Добавление SiO2 незначительно влияет на изменение энтропии при релаксационном переходе из стеклообразного в высокоэластичное состояние, что свидетельствует о его воздействии на упорядоченность полимерной структуры PLA.

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОТОЧНЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ БАТАРЕЯХ

Виолетта Юрьевна Чебакова, Наиль Фаикович Кашапов, Алсина Динартовна Хафизова — Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

В работе разработан алгоритм решения задачи численного исследования электро - химических процессов в гетерогенных системах, основанных на электролизе щелочных растворов, в частности проточных редокс батарей. Данный численный алгоритм позволяет прогнозировать выход выделяемых компонент, а также рассчитывать концентрации веществ, участвующих в приэлектродных процессах и их пространственное распределение.

ВЛИЯНИЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЛАКТИДНЫХ ПЛЕНОК НА ИХ СТРУКТУРУ И ЭЛЕКТРЕТНЫЕ СВОЙСТВА

Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

В работе показано, что добавление аэросила (диоксида кремния) в полилактид приводит к изменению его электретных свойств. Изменение метода приготовления пленок из композиций полилактида и аэросила (отлив из раствора или горячее прессование) существенно сказывается как на геометрии образцов, так и на химическую структуру (содержание влаги в пленках) и, следовательно, на значения их электретных характеристик. Для объяснения привлекали метод ИК-спектроскопии, который показал, что разница связана с наличием в объеме образца молекул полярной жидкости (хлороформа, воды), присутствие которых повышает значения электропроводности образцов.

РАЗМЕР АТОМА ГЕЛИЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ МЕМБРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Игорь Павлович Попов — Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

Отмечено, что электроны атома гелия образуют квантовую систему подобно куперовской паре электронов в сверхпроводниках. Квантовые системы характеризуются тем, что квантом момента импульса ћ наделялся не каждая их частица, а вся квантовая система целиком. При этом показано, что существующее расчетное значение радиуса атома гелия связано с тем, что каждый из его двух электронов наделялся квантом момента импульса ћ. Необходимость исключения указанных двойных стандартов при определении момента импульса квантовых систем приводит к тому, что квантом момента импульса ћ следует наделять не каждый электрон атома гелия, а их квантовую совокупность. Следствием этого является корректировка значения радиуса атома гелия, который оказался практически в четыре раза меньше табличного значения.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВАКУУМНО-ИМПУЛЬСНОЙ СУШКЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Владимир Аркадьевич Наумов — Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

Разработанная ранее математическая модель газодинамических процессов в установке вакуумно-импульсной сушки (УВИС) была использована для исследования начальной стадии сушки моркови. Показано, что в производственных условиях УВИС нельзя пренебрегать влиянием массового расхода испаряющейся воды на газодинамические процессы. Был рассмотрен ограниченный временной отрезок: второй этап первого цикла ВИС, когда интенсивность испарения наибольшая. Такое ограничение позволило воспользоваться значением интенсивности испарения по данным экспериментов при сушке моркови. Система дифференциальных уравнений баланса газа была решена численным методом при нескольких значениях исходной массы моркови. При ее увеличении с 1 до 60 кг время выравнивания давлений возросло с 7,7 до 9,6 секунд; значение равновесного давления – с 17,95 до 19,64 кПа.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ МАТЕРИАЛОВ РАБОЧИХ КОЛЕС ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

В статье приведены основные результаты комплексных исследований с применением новых материалов и технологий к изготовлению рабочих колес центробежных компрессорных установок. Рассмотрены преимущества технологии высокотемпературной пайки при изготовлении рабочих колес центробежного компрессора. Представлены результаты работ по исследованию и разработке технологии пайки различных материалов рабочих колес с применением припоев на основе никеля.

CТАБИЛЬНОСТЬ ЭЛЕКТРЕТНОГО ЗАРЯДА В СМЕСЯХ ПОЛИОЛЕФИНОВ С ПОЛЯРНЫМИ ПОЛИМЕРАМИ

Пт, 19 сен 2025 00:00:00 +0300

В этой статье дается всестороннее представление о влиянии морфологии, кристалличности и состава смесей полиолефинов с полярными полимерами. Смеси на основе гомополимера полипропилена были исследованы на стабильность электретного заряда методом TSSPD и фазовые переходы в этих смесях методом DSC. В зависимости от химической структуры полярного полимера, даже небольшие концентрации могут существенно изменить стабильность заряда. При низком содержании добавок в полипропиленовой матрице эффективность низкоплавких фторполимеров значительно выше, чем у полярных полимеров, таких как этиленметилакрилат EMAC или полиэтилентерефталат (PET).

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ВЕСА И ЦЕНТРОВКИ САМОЛЁТА НА ОСНОВЕ АДРЕСНЫХ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ СТРУКТУР С ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ

Вт, 23 сен 2025 00:00:00 +0300

В докладе представлена система датчиков на адресных волоконных брэгговских структурах для реализации системы контроля веса и балансировки самолета. Применение адресных волоконных брэгговских структур позволяет создать бортовой радиофотонный интеррогатор, устойчивый к критическим нагрузкам и вибрации при взлете и посадке. Конструкция сенсорной части, сосредоточена на осях колес и стойке шасси по схеме, позволяющий рассчитать центр масс самолета. Схема сенсоров одноосная и трехосная. Для минимизации числа датчиков они выполнены по схеме на двух волокнах различного типа, пример которых приведен в докладе для измерения температуры и одновременного измерения деформаций. Это позволяет отказаться от отдельных сенсоров компенсации температуры.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ FDM-ПЕЧАТИ ИЗ ABS-ПЛАСТИКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПОД ЛИТЬЁ ИЗ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВОСКА: ПРОБЛЕМЫ ТЕПЛОВОЙ ДЕФОРМАЦИИ

Чт, 25 сен 2025 00:00:00 +0300

В статье рассматриваются особенности применения FDM-печати для изготовления литейных форм из ABS-пластика, предназначенных для многократного литья воска. Экспериментально исследовано поведение двух типов форм: базовой с толщиной стенок около 0,8 мм и заполнением 15 %, и модифицированной — с утолщёнными стенками (до 3–4 мм) и увеличенным заполнением (до 40 %). Установлено, что базовая форма уже после третьего цикла заливки деформировалась, теряя геометрию, тогда как усиленная конструкция выдержала более шести циклов без видимых повреждений. Полученные восковые отливки обладали стабильной формой и пригодностью к дальнейшему использованию при формировании керамических оболочек для инвестиционного литья. В работе представлены фотоматериалы, иллюстрирующие конструкцию формы, процесс заливки и полученные результаты (рис. 1–3).

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПЕРЕКАЧКА ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА ДЛЯ РАЗНЫХ УСЛОВИЙ

Анатолий Андреевич Исаев, Алмаз Амирзянович Шарифуллин — Чт, 25 сен 2025 00:00:00 +0300

Для увеличения коэффициента подачи штангового насоса и дебита установки, снижения износа штанговых винтовых насосов разработан комплекс оборудования по отбору газа из скважин (КОГС). В статье изложена конструкция комплекса, подробно описано устройство компрессорной установки и принцип ее работы. Показаны результаты внедрения КОГС на скважинах за 14 лет эксплуатации, определены основные преимущества при использовании КОГС на скважинах.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ

Маратина Шагировна Махотлова, Аскер Тимурович Машуков — Чт, 25 сен 2025 00:00:00 +0300

В условиях глобальных экологических проблем и изменения климата, переработка древесной биомассы как устойчивый ресурс имеет высокую актуальность для минимизации экологического ущерба и оптимизации ресурсного использования. Данная статья посвящена исследованию экологических преимуществ переработки древесной биомассы. Приводятся примеры технологий переработки и анализируются их экологические и экономические преимущества. Научно обоснована целесообразность переработки древесной биомассы.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ

Маратина Шагировна Махотлова, Ахмат Романович Эндреев — Чт, 25 сен 2025 00:00:00 +0300

Статья посвящена актуальным экологическим проблемам, связанным с переработкой древесной биомассы, а также возможностям ее эффективного использования. Также акцентируется внимание на том, что недостаточная переработка этих отходов приводит к негативным экологическим последствиям, таким как загрязнение окружающей среды и угнетение экосистем.

АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ, ИНЖЕНЕРНЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Вадим Васильевич Хоменко — Пн, 29 сен 2025 00:00:00 +0300

Статья рассматривает развитие органического сельского хозяйства в России и Татарстане, его особенности, проблемы и перспективы. Анализируются правовые, экономические и технологические аспекты, а также меры для ускорения роста сектора и повышения его роли в обеспечении экологически чистых продуктов.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КРЕЙЗОВЫХ ЦЕНТРОВ В ПОЛИМЕРАХ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПЛАЗМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА

Чт, 16 окт 2025 14:28:49 +0300

В работе излагаются результаты исследования по формированию крейзовых центров в полимере (ПЭВП) под действием плазмы электрического разряда при наличии на поверхности образцов дополнительных полимерных диэлектрических барьеров разной толщины (80 мкм, 160 мкм, 240 мкм). Установлено, что в результате увеличения толщин диэлектрических барьеров при плазменной обработке уменьшается вероятность образования крейзовых центров.