По данным из открытых источников ежегодно в России за последние годы происходило около 50 аварий и до 20 000 инцидентов, сопровождавшихся разливами нефти и нефтепродуктов (порядка 1% от ежегодной добычи нефти).
Новости
Липкость по команде: контролируемое отключение адгезии полимеров с помощью окисления
11 мин
Человечество прошло огромный путь эволюции и технологического прогресса. Переход от каменных инструментов к робототехнике и полетам в космос конечно же не произошел за одну ночь, но это все равно поражает. За этот путь многие инструменты утратили свою актуальность ввиду появления чего-то более эффективного или же преобразились, сохранив свою суть. К последним можно отнести адгезивы (т. е. клеи). Во время раскопок в Италии были найдены инструменты, сделанные с применением адгезивов (березовый деготь), возрастом более 200000 лет. Современный мир также не может обойтись без адгезивов, которые присутствуют во многих предметах быта, технике, оборудовании и т. д. По иронии, одной из проблем адгезивов является их адгезивность, а именно невозможность аккуратно снять то, что адгезивом было приклеено. Ученые из Берлинского университета имени Гумбольдта (Германия) разработали адгезив, который можно «включать» и «выключать» по желанию, тем самым кардинально меняя его адгезионные свойства. Из чего сделал этот суперклей, как именно он включается/выключается, и какова практическая ценность такого необычного свойства? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Электросмачивание как интересный эффект для применения в самоделках и не только
Средний
10 мин
Обзор
Существует весьма любопытный эффект, который в данный момент уже применяется во множестве направлений, и суть его заключается в изменении взаимодействия жидкости с поверхностью вследствие приложенной разницы потенциалов между жидкостью и поверхностью.
Сфера применения этого эффекта весьма широка и позволяет использовать его как профессиональных целей, так и для разнообразных самоделок.
Трифторид бора для полупроводников: патентный анализ
Средний
5 мин
Обзор
Мы продолжаем рассказывать о различных химических веществах, их применении в электронике и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о BF3 чистотой 5 и 6 «девяток».
Упрощение сложного: получение объемных сплавов напрямую из оксидов
13 мин
Подавляющее большинство производства, независимо то результирующего продукта, состоит из нескольких весьма сложных этапов, каждый из которых играет важную роль в получении желаемого результата в рамках физических и химических свойств продукта. Однако не стоит забыть, что влияние некоторых этапов на экологическую сферу может быть весьма разрушительным. Ученые из Общества Макса Планка (Мюнхен, Германия) решили рассмотреть сложный процесс преобразования руды в готовый сплав, состоящий из нескольких этапов, сделав его в последствии одноэтапным и, как следствие, экологичным. Какой именно процесс было решено изучить, как ученые его изменили, и как это повлияет на металлургию? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Небольшой хит-парад интересных устройств
Простой
9 мин
Обзор
В этой статье мы обсудим несколько любопытных вещей, которые каждый может попробовать реализовать самостоятельно, — они накопились у меня в ходе довольно долгого периода «странствий по интернету», и думаю, что многим будут интересны.
Некоторые будут концептуальными, над которыми ещё следует подумать, тем не менее они любопытны для развития технического мышления. Итак…
Аммиак для полупроводников: патентный анализ
Средний
4 мин
Обзор
Мы продолжаем рассказывать о различных химических веществах, их применении в электронике и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о NH3 чистотой 5 и 6 «девяток». Аммиак — это простейшее химическое соединение азота с водородом, бесцветный газ с резким запахом. Он легко растворим в воде, несколько хуже — в спирте, ацетоне, бензоле, хлороформе. В быту, в домашней аптечке известен как «нашатырный спирт» (обычно 10% концентрация аммиака в воде),
Самодельные суперконденсаторы (ионисторы)
Средний
13 мин
Обзор
Среди источников электрической энергии особое место занимают так называемые суперконденсаторы — ионисторы.
Несмотря на загадочное название, их весьма просто изготовить самостоятельно, и оно того стоит: быстрая зарядка, возможность осуществления множества циклов заряд/разряд без какого-либо разрушения (вплоть до миллионов), большая ёмкость (до десятков и даже сотен Фарад).
Думается, что этого перечисления уже достаточно, чтобы всерьёз задуматься об изготовлении таких устройств, так как любой самодельщик сможет найти для них, даже навскидку, множество применений.
Микрофлюидика: укрощение электропроводящих капелек. Guest Post
11 мин
Привет, Хабр!
Вот и увидел свет этот необычный материал: обзор современного состояния микрофлюидики. Эта наука пока малоизвестна за пределами биохимических лабораторий, но очень близка к практическому применению, в частности, для быстрых и точных анализов и тестов, когда мы располагаем минимальным объёмом исследуемого вещества. Микрофлюидикой занимается и искренне увлекается мой друг Андрей Лазукин, поэтому я не мог обойти эту тему. Но в итоге предлагаю вам ознакомиться с нею как с очередным Guest Post в исполнении уважаемой @anastasiamrrи в научной редактуре Андрея. Приятного чтения!
Аргон в электронике и не только: краткая история инертного газа
Средний
6 мин
Аналитика
Мы продолжаем рассказывать о различных химических элементах, истории их открытия, применении и патентом аспекте. На этот раз речь пойдет об инертном газе аргоне.
FREED++. Ускоряем поиск новых лекарств с помощью нейросетей
Сложный
12 мин
Кейс
Привет! Меня зовут Александр Телепов, я — исследователь в Институте AIRI. Наша команда занимается применением глубокого обучения в науках о жизни. В сферу наших интересов входят такие задачи, как дизайн материалов, анализ растворимости или поиск новых лекарственных препаратов. Про последнее я бы хотел поговорить поподробнее.
О том, что сегодня для поиска новых соединений используют нейросети, слышали многие. Взять хотя бы нашумевший AlphaFold 3 от DeepMind, решающий задачу генерации трехмерной структуры разнообразных молекулярных комплексов. Существуют и другие задачи, в которых нейросети преуспели над классическими численными методами. Ярчайший пример — генерация молекул‑лекарств. Одним из самых заметных подходов к этой задаче стал фреймворк генерации молекул‑лекарств на основе методов обучения с подкреплением FREED. Но и он оказался далёк от идеала.
Не так давно наша научная группа воспроизвела, тщательно исследовала и существенно улучшила FREED. Мы представим свои результаты в журнале TMLR, статья доступна на архиве. Здесь же я кратко расскажу про сам FREED и его проблемы, а также суть наших исправлений этого подхода.
Замена хлороксиленола: эффективная и экологичная дезинфекция
12 мин
Несмотря на свое довольно древнее происхождение, микробная теория болезней, утверждающая, что многие заболевания являются результатом деятельности разнообразных микроорганизмов, претерпела немало изменений в ходе истории человека. В свое время (относительно недавно, на самом деле) ее считали глупостью, и многие ученые отвергали ее. Однако сейчас мы прекрасно знаем, что эта теория является верной и к ней необходимо прислушиваться. Потому и появились различные дезинфицирующие средства, направленные на борьбу с бактериями, вируса и грибками. Одним из самых распространенных таких средств является хлороксиленол. Он эффективен, однако крайне неэкологичен ввиду своей сильной химической стабильности и массовости потребления. Ученые из Гонконгского университета науки и технологии провели исследования, в ходе которого им удалось найти еще более эффективный дезинфектор, который при этом не вредит экологии. Из чего состоит данное чудо-средство, каковы его свойства, и сможет ли оно заменить доминирующий на рынке хлороксиленол? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Землетрясения и золотые самородки: в чем связь
4 мин
Привет, Хабр! Это Виктор Сергеев из МТС Диджитал. Сегодня поговорим про золото.
В природных условиях этот металл редко вступает в химические реакции. Люди извлекают его из вмещающих пород, часть добытого золота — самородки. Но как они образуются глубоко под землей?
Одно из возможных объяснений связано с землетрясениями и электричеством. Подробно об этом с примерами и пруфами — под катом.
Ближайшие события
8 октября – 4 декабря
Онлайн
Магнитная левитация и перспективы её применения
8 мин
В марте 2024 года я опубликовал на Хабре неожиданно успешную статью «Локомотивы на атомном ходу», дискуссия под которой заставила меня задуматься о современном состоянии поездов-маглевов и магнитной левитации как таковой. Поезда на магнитной подушке так и не стали мейнстримом, но заняли свою нишу в области железнодорожного транспорта, в особенности, в Китае. Хорошую статью о современном состоянии маглевов «Китайский небесный поезд на красных рельсах как альтернатива метро и трамваю» написал в корпоративном блоге компании Timeweb Cloud уважаемый @TilekSamiev. Однако тема моей статьи очень далека от маглевов и какого-либо высокоскоростного транспорта. Сегодня я хочу рассмотреть проблему магнитной левитации как микроскопический, а не макроскопический феномен, вернее, как очередное интересное побочное свойство сверхпроводников. С распространением и потеплением сверхпроводимости выясняется всё больше деталей о её квантовой природе, а также о том, как удивительны могут быть перспективные технологии на основе магнитной левитации. О них мы и поговорим под катом.
Насколько реален самодельный пластик?
Простой
7 мин
Обзор
В жизни нас со всех сторон окружает интересная субстанция, которую в обиходе называют «пластиком», представляющую собой составы разного типа.
Пластики распространились по той причине, что им удобно придавать требуемую форму, в том числе с большой скоростью, что весьма важно в условиях современного серийного производства.
Кроме того, различные их типы устойчивы к разным вариантам агрессивных сред, что весьма важно для создания разнообразных компонентов устройств, которые могут выполнять полезные функции в условиях такой среды (например, полиэтилен для бутылок ацетона, который не разрушается им).
Но мне тут стало интересно, а насколько реально самому создать пластик?
Потому что обычно он у нас ассоциируется с «высокими материями» из области органической химии, далёкими от «простого смертного».
Тем не менее, как оказалось, это более чем реально и, мало того, весьма просто! Об этом и будет весь следующий рассказ…
Великое китайское золото: сурьма и ее роль в IT-сфере
Средний
6 мин
Обзор
Мы продолжаем рассказывать о различных химических элементах, их роли в IT и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о сурьме, которая в ближайшее время может стать новым золотом для Китая. Почему? Об этом мы подробно расскажем в нашем материале.
Почему нитрид бора называют «белым графеном»
7 мин
В 1911 году Хейке Камерлинг-Оннес впервые наблюдал сверхпроводимость в образце ртути, охлаждённом до температуры жидкого гелия (3K). При такой температуре ртуть практически теряет электрическое сопротивление. Вслед за этим открытием развилась целая индустрия поиска высокотемпературных сверхпроводников – веществ, которые проявляли бы подобные свойства при значениях выше 77,35 K (-196°C) – такова температура жидкого азота, а жидкий азот можно получать в промышленных масштабах.
Сверхпроводимость (желательно – при как можно более высоких температурах) является и одним из наиболее выигрышных свойств графена, и эта тема также рассмотрена на Хабре. При этом, как и в случае с развитием индустрии высокотемпературных сверхпроводников, изучение свойств графена привело к поиску его более дешёвых и удобных синтетических аналогов, то есть, двумерных соединений с подходящей кристаллической решёткой и нужными физико-химическими свойствами. В марте 2023 года уважаемый @gregyku опубликовал на Хабре статью «Какая судьба у двумерных материалов в России?». Сегодня я напомню, чем кроме сверхпроводимости так интересен графен, а также расскажу об одном из наиболее перспективных соединений, похожих на графен – нитриде бора.
Магнитная мешалка с подвыподвертом. Как сделать?
Средний
4 мин
Кейс
Как размешать сахар в чае, не опуская в него ложку? Можно позвать Кашпировского, а можно…
Усложним задачу. Пусть вместо чашки будет химическая колба, вместо чая — азотная кислота, а вместо сахара, ну не знаю, что вы там сегодня в ней растворяете на завтрак. Что мы можем сделать? Потрусить или покачать колбу руками? Не выйдет, колба уже присоединена к остальной части химического аппарата и закреплена на штативе. Просунуть стеклянную палочку через горловину и бултыхать ею? Части аппарата могут этому препятствовать, да и герметичность нарушать не желательно, а то и недопустимо. Естественно, есть у химиков специальные насадки, позволяющие без нарушения герметичности пропустить ось мешалки в аппарат. Но есть и более элегантное решение — магнитная мешалка.
Что же это за зверь такой? А очень просто — это прибор, который вращает сильный постоянный магнит под колбой, в то время как внутри колбы находится якорь — магнит поменьше, облачённый в инертную (как правило, фторопластовую, реже — стеклянную) оболочку. Якорь подхватывается вращающимся магнитным полем и делает своё бултыхальное дело внутри колбы. Эстетично, гигиенично, герметично.
Усложним задачу. Пусть вместо чашки будет химическая колба, вместо чая — азотная кислота, а вместо сахара, ну не знаю, что вы там сегодня в ней растворяете на завтрак. Что мы можем сделать? Потрусить или покачать колбу руками? Не выйдет, колба уже присоединена к остальной части химического аппарата и закреплена на штативе. Просунуть стеклянную палочку через горловину и бултыхать ею? Части аппарата могут этому препятствовать, да и герметичность нарушать не желательно, а то и недопустимо. Естественно, есть у химиков специальные насадки, позволяющие без нарушения герметичности пропустить ось мешалки в аппарат. Но есть и более элегантное решение — магнитная мешалка.
Что же это за зверь такой? А очень просто — это прибор, который вращает сильный постоянный магнит под колбой, в то время как внутри колбы находится якорь — магнит поменьше, облачённый в инертную (как правило, фторопластовую, реже — стеклянную) оболочку. Якорь подхватывается вращающимся магнитным полем и делает своё бултыхальное дело внутри колбы. Эстетично, гигиенично, герметично.
Гидроаэрогель: новая защита от пожаров
23 мин
Во многих регионах нашей планеты существует весьма серьезная проблема с лесными пожарами, которые могут переходить на близлежащие населенные пункты. В случае особо сильных пожаров дома, к сожалению, сгорают дотла. Потому научное сообщество начало думать над тем, как предотвратить порчу имущества, если сам пожар невозможно сдержать. Группа ученых из Стэнфордского университета (Стэнфорд, США) разработали новый тип геля, способного защитить поверхность материала, покрытого им, от разрушительной силы огня. Из чего состоит супер-гель, какие именно это свойства, и насколько он эффективен? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Таблетки, хлеб, биотопливо: эксперты ПНИПУ назвали способы применения целлюлозы, о которых вы не знали
Средний
8 мин
Обзор
Recovery Mode
Что общего у колбасы и бумаги? Ответ: целлюлоза — органическое соединение и углевод, получаемый преимущественно из древесины. Ученые Пермского Политеха рассказали о необычных способах применения этого полисахарида и объяснили, как он помогает работе кишечника и зачем нужен в хлебе и консервах, как отличить целлофан от полиэтилена (и да, это разные вещи), чем хороши вещи из вискозы и может ли биотопливо из древесины составить конкуренцию бензину.
Что такое целлюлоза?
Целлюлоза — это волокнистый полуфабрикат. Материал относится к полисахаридам — органическим веществам, состоящим из элементов — углерода, кислорода и водорода. Представляет собой волокна, скрепленные между собой в прочную ткань с помощью связующего вещества древесины — лигнина.
— Для получения целлюлозы могут использоваться все породы древесины. В России перерабатывают как хвойные (ель, пихту, сосну, лиственницу), так и лиственные — осину, тополь, березу. За рубежом больше распространены дуб, бук и другие для нашей страны ценные и очень дорогие деревья, — рассказывает Фирдавес Хакимова, доктор технических наук, процессор кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ.
Какой путь проходит дерево, прежде чем оказаться бумагой или картоном? Для получения целлюлозы используются только здоровые деревья, без гнили. Заготовка древесины проходит в лесосеках, принадлежащих целлюлозно-бумажному предприятию, а срубленные растения компенсируют высадкой молодых саженцев. Длинные стволы деревьев распиливают на бревна длиной один-полтора метра, — в целлюлозно-бумажной отрасли они называются балансами. Затем их очищают от коры и измельчают на щепочки размером 2-3 см и толщиной 3-5 мм. Эту щепу сортируют для отделения крупных щепочек и мелких опилок. После этого их подвергают варке с помощью химикатов при высокой температуре и под давлением. В этом процессе из древесины удаляется 70-80% лигнина. Поэтому сваренная щепа легко разделяется на отдельные целлюлозные волокна. Из этих волокон путем механических обработок получают целлюлозную массу. В зависимости от назначения в нее добавляют химикаты, которые придают бумаге специфические свойства. Бумажная масса подается на бумагоделательную машину, которая представляет собой сложнейший агрегат, состоящий из множества вращающихся деталей и узлов. Там из массы получают листовой продукт, который затем проходит сложные процессы прессования и сушки для удаления оставшейся в бумаге воды и получения сухого бумажного полотна.