Химия и Жизнь

Прочность антифрикционных композитов. Сплавы Al-Sn работают в узлах трения. В твердом состоянии два элемента композита не смешиваются. При охлаждении расплава на границах зерен алюминия образуется оловянная сетка, ослабляющая алюминиевый каркас и снижающая прочность и износостойкость. Томские физики сумели получить композит из смеси порошков алюминия и олова с добавлением алюминидов железа методом селективного лазерного сплавления. Нагрев, охлаждение и кристаллизация расплава за микросекунды формирует мелкодисперсную структуру. Такая трехмерная печать послойно создает изделие по его виртуальной модели. Ученые исследовали структуру материала, и нашли оптимальные составы порошковых смесей, вдвое повысившие прочность композита. Авторы также смогли решить проблему появления трещин и дефектов на его поверхности. Источник: Наука в Сибири Канал автора: t.me/...eus

Планетная фабрика за Юпитером? Планеты и твердые тела солнечной системы начали формироваться 4,6 млрд. лет назад из газопылевого диска Солнца. Его материал слипался (аккрецировал) в более крупные твердые тела (планетезимали), остатками которых являются метеориты, в частности углистые хондриты. Немецкие астрофизики смоделировали превращение пыли в хондриты методом Монте-Карло. Расчет воспроизвел разнообразие их изотопного состава и возраст. Авторы пришли к выводу, что, скорее всего, все хондриты образовывались в одном долгоживущем кольце пыли за орбитой Юпитера при разных условиях. Это происходило через 2–4 млн. лет после старта образования солнечной системы. Расчет также объясняет характеристики ряда обнаруженных загадочных метеоритов, которые сохранились с момента ее рождения. Источник: The Astrophysical Journal Канал автора: t.me/...eus

Производные кумарина и биопленки бактерий. Биопленки на медицинских имплантатах повышают устойчивость бактерий и ослабляют действие на них антибиотиков. Для подавления биопленок томские ученые с харбинскими коллегами предложили использовать производные кумарина. В природе он встречается в различных растениях, например бобах тонка. Химики синтезировали два нитропроизводных 7-гидрокси-4-метилкумарина (6-нитро-7-гидрокси-4-метилкумарин и 8-нитро-7-гидрокси-4-метилкумарин) и проверили их на золотистом стафилококке и синегнойной палочке. Нитрогруппа соединения усиливает бактерицидный эффект. Она изменяет распределение электронной плотности в молекуле и облегчает образование разрушающих бактерии активных форм кислорода. Для подавления роста биопленок нужно всего 20–80 мкг/мл действующего вещества. Работа может стать основой для новых медицинских покрытий и химических агентов против устойчивых бактериальных штаммов. Источник: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects Канал автора: t.me/...eus

Китайский лунный грунт для России. В третий день лета Китай передал в Институт космических исследований РАН образцы грунта с обратной стороны Луны. Его в 2024 г. доставил на Землю космический аппарат «Чанъэ-6». Общая масса грунта составила 1,5 г. Из них две трети собраны с поверхности Луны, треть — в подповерхностном слое. Изучение грунта важно для понимания эволюции спутника Земли, геологическое строение которого на видимой и невидимой стороне сильно разное. Специалисты РАН намерены детально исследовать состав лунного вещества, в частности поискать летучие химические соединения, которые, по их предположению, могли сохраниться в его минералах. Заметим, что российские приборы участвует в китайском проекте исследования Луны аппаратом «Чанъэ-7», запуск которого произойдет в ближайшие месяцы. Источник: ИКИ РАН Канал автора: t.me/...eus

Прыгун с пружинящим хвостом. Для мобильных роботов с конечностями природные препятствия становятся непреодолимыми по мере уменьшения размеров. Мелкие членистоногие, например ногохвостки используют прыжки, чтобы осилить преграды, во много раз превышающие их размеры. Вдохновившись их поведением инженеры построили прыгающего робота на базе прежнего, имитирующего ловкие движения таракана. У робота под телом есть рычаг и трехчастный привод весом 2,2 гр. и длиной 6,1 см. Упругая сила накапливается в нем сплавом с памятью формы, а затем резко поворачивает рычаг, который отталкивается от земли за полтора десятка миллисекунд. Компьютерное моделирование и блок управления контролируют длину тяг привода, запасенную в них энергию и ориентацию робота перед прыжком. Его мировой рекорд — прыжок в длину на 1,4 м. Это в 23 раза больше его размера. Робот также может ходить, прыгать, лазать, наносить удары, даже брать предметы. Источник: Science Robotics Канал автора: t.me/...eus

В наших мессенджерах опубликована новая запись с выступлением главного редактора «Химии и жизни» в передаче «Научный подход» Водный кризис (Часть 3) Telegram: t.me/...493 MAX: max.ru/...jea Канал VK: vk.com/...322

Электрическое поле и пламя метана. В диффузионном пламени метана, например газовой плиты, газ и воздух не смешиваются заранее. В таком пламени температура сильно колеблется, снижая эффективность сжигания и стабильность работы горелки. Томские ученые исследовали, как внешнее электрическое поле влияет на структуру и пульсации пламени, поскольку действует на заряженные частицы в нем. Горелку помещали между электродами, разнесенными на расстояние до 7 см. Ученые определяли параметры пламени при разной напряжённости поля. Оказалось, что при напряжении 5 кВ температурные скачки резко уменьшаются. При оптимальных параметрах падение достигает восьми раз и пламя горит устойчиво. Поле также уменьшало высоту пламени и меняло его ширину. Исследование открывает возможность немеханического управления горением. Работа поможет при разработке бытовых горелок, горелок для котельных и ТЭЦ, систем управления сжиганием природного газа, камер сгорания для сложных топлив. Источник: РАН Канал автора: t.me/...eus