Память формы в «умном» пластике
👨‍🎓Исследователи из Лаборатории иерархически структурированных материалов Центра системного проектирования Сколтеха совместно с коллегами из НИТУ МИСИС и Объединенного института ядерных исследований впервые в режиме реального времени зафиксировали наномасштабные превращения в сверхвысокомолекулярном полиэтилене — материале, который обладает эффектом памяти формы.
📌Сверхвысокомолекулярный полиэтилен известен рекордной прочностью, износостойкостью и биосовместимостью, но не менее важным его свойством является способность «помнить» исходную геометрию: после деформации изделие возвращает форму при нагреве. ❗Этот эффект лежит в основе перспективных технологий — от искусственных мышц и самораскладывающихся конструкций до интеллектуальных имплантов.
👨‍🎓Ученые показали, что ключевые структурные изменения происходят при температуре около 80 °C — именно эта температура запускает процессы восстановления формы материала.
💫Понимание фундаментальных механизмов памяти формы открывает путь для создания новых полимерных материалов с заданными свойствами.
✨Инженеры смогут более точно программировать температуру активации и усилие восстановления для конкретных применений: от микроскопических медицинских имплантов, которые разворачиваются внутри тела при нагреве до температуры тела, до мощных актуаторов для антропоморфных роботов и систем сбора энергии.

Доброго воскресного утра!
Вот она и пришла- золотая осень!
Хорошего настроения и прекрасных выходных!

Реакция Майяра на завтрак
✅Яичница: эффект Лейденфроста и реакция Майяра
Перед тем, как начать готовит яичницу, необходимо разогреть сковороду и добавить немного сливочного масла.
📌Тут мы сталкиваемся с явлением, напоминающим эффект Марангони: при достаточно высокой температуре поверхности масло, попавшее на раскаленную сковороду, не сразу вскипает, а сначала слегка левитирует над поверхностью.
📌Это объясняется эффектом Лейденфроста: жидкость (в данном случае масло) при контакте с поверхностью, чья температура превышает температуру кипения этой жидкости, образует теплоизолирующую прослойку, которая замедляет выкипание.
📍Во время приготовления яичницы также происходит денатурация белка: они перестают растворяться в воде, а частицы белков агрегируют в коллоидном растворе. Из-за этого ранее прозрачная жидкость вокруг желтка белеет и густеет. 📍Кроме того, при тепловой обработке белка происходит еще и его деструкция: следующие за денатурацией изменения, связанные с разрушением белков до полипептидов, а потом и до аминокислот и низкомолекулярных соединений.
❗В ходе деструкции белков могут образовываться летучие вещества, такие как сероводород, углекислый газ и некоторые другие. Накапливаясь в продуктах, они могут оказывать влияние на вкус, запах или внешний вид пищи: при нагревании яиц из тиоловых и дисульфидных групп белков может выделяться сероводород. Зеленоватый цвет поверхности желтка сваренного вкрутую яйца — как раз результат выделения сероводорода из альбумина и его взаимодействия с железом из желтка с образованием сульфида железа.
При высоких температурах около 60-100°С также протекает неферментативная реакция взаимодействия белков с восстанавливающими сахарами, известная как реакция Майяра.В ходе этого процесса образуется коричневая хрустящая корочка и специфический аромат, присущий жареной еде.
📌Дело в том, что углеводы (к ним как раз относятся сахара) содержат и гидроксильные группы (–OH), и карбонильные C=O. При этом аминокислоты имеют аминогруппу –NH2. При высоких температурах аминогруппа аминокислот может вступить в реакцию с карбонильной группой углеводов. За этим этапом следует ряд последовательно и параллельно протекающих перегруппировок и сложных химических реакций, в результате которых образуются различные химические соединения, отвечающие за цвет, аромат и вкус еды.
📌За окраску корочки приготовленного блюда ответственны меланоиды, образование которых сопровождается появлением веществ, придающих блюду аппетитный запах. Например, пиразины отвечают за аромат жареного мяса. Если блюдо подгорает, то могут образовываться алкилпиридины, придающие еде горький неприятный вкус, поэтому будьте внимательны при приготовлении завтрака😊
Приятного аппетита!

Производство германиевых пластин в России
✨Германий — один из стратегически важных редких химических элементов. Он применяется в наукоемких технологиях, связанных с космическими исследованиями, солнечной энергетикой, инфракрасной техникой и тепловидением, электроникой и медициной, с производством волоконно-оптических линий связи. Кроме того, его используют при создании чипов на основе кремний-германиевых сплавов, детекторов для радиационного контроля, поиска темной материи и двойного бета-распада.
✅Холдинг «Швабе» Госкорпорации Ростех запустил в Красноярске первое в России промышленное производство полированных пластин из германия. Они применяются в качестве основы солнечных элементов для космической отрасли и возобновляемой энергетики. Общие инвестиции превысили 328 млн рублей.
📍Полированные пластины из германия, на основе которых делаются фотоэлектрические преобразователи для солнечных батарей, крайне востребованы у производителей космической техники. Солнечные элементы на германиевых подложках активно применяются в бортовых источниках питания, поскольку могут обеспечить срок их существования в 15 и более лет
📍Среднегодовые потребности российского рынка составляют примерно 50 тыс. пластин, и до недавнего времени около 90% занимали поставки из иностранных государств.

Полимерная нить для дронов - летаем в мороз!
✅Новая противообледенительная система позволит БПЛА летать в экстремальные холода.
📍Основным элементом стала полимерная электропроводящая нить. Из нее делают способную нагреваться ткань, которая защищает летательный аппарат от наледи.
📌В случае с отечественной разработкой полимерная электропроводящая нить превращается из продукта в платформенную технологию. Ее применение при создании БПЛА решает сразу несколько задач: нагрев, антиобледенение, снятие статического электричества и экранирование радиоволн.
✨Она производится из российского сырья и не зависит от импорта.
✅Эксперты отрасли полагают, что технология позволит использовать дроны даже в мороз и снегопад, при этом запатентованную разработку можно использовать и в других отраслях: например, при пошиве морозоустойчивой одежды.

Наночастицы против стресса от засоления воды
✅Наночастицы оксида цинка, которые используются в солнцезащитных кремах, электронике, красках и удобрениях, являются одним из самых массово производимых наноматериалов в мире, что неизбежно ведет к их попаданию в водоемы.
❗❗Одновременно пресные водоемы по всему миру страдают от засоления из-за сброса сточных вод и использования реагентов зимой.
👨‍🎓Ученые молодежной лаборатории "Водорослевые биотехнологии" Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина (ТГУ) обнаружили влияние наночастиц оксида цинка на пресноводные микроскопические водоросли, которые способны компенсировать вредное воздействие засоления воды, выступая как защитник от стресса.
✅Оказалось, что низкая концентрация наночастиц не только не навредила водорослям, но и стимулировала их рост на 19%.
📍Более того, в такой дозе наночастицы полностью нейтрализовали негативный эффект солевого стресса, вызванного добавлением соли.
💥Однако высокие концентрации наночастиц подавляли рост водорослей, разрушали хлорофилл, снижали эффективность фотосинтеза и вызывали окислительный стресс.