В Черноголовке воплощается в жизнь амбициозный проект, который обещает не только преобразовать научный ландшафт региона, но и внести значимый вклад в будущее России. Здесь начинает свое существование новый научный центр компании «Август», который будет заниматься исследованиями в области защиты растений.
ТВ программа «Сельский час « представляет: О строительстве нового научного центра компании в подмосковном наукограде Черноголовке рассказывают руководители «Августа», представители администрации города и специалисты, реализующие этот крупный проект.
Из сюжета вы также узнаете о суперсовременной школе, построенной компанией для обучения детей будущих сотрудников Центра.
19 сентября группы ученых-участников Школы представили разработанные ими технологические решения, пригодные для внедрения в промышленность. Проекты охватывали такие направления, как сверхпроводники, наноматериалы, композиционные покрытия и полимерные материалы.
Школа исследователей-лидеров в области наук о материалах продемонстрировала успешное взаимодействие академической и университетской науки, сосредоточившись на двух главных задачах: подготовке Principal Investigators (PI) – исследователей-лидеров, обладающих научными и управленческими навыками, а также на развитии совместных команд, способных реализовывать исследовательские проекты стратегического уровня.
Школа исследователей-лидеров реализуется в рамках программы развития ЮФУ «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»), она была спроектирована совместными усилиями Южного федерального университета (ЮФУ), НИЦ «Курчатовский институт» и Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН (ФИЦ ПХФ и МХ РАН).
«Вместе с Южным федеральным университетом и Курчатовским центром мы формируем уникальный опыт совместных научных исследований. Мы создаем смешанные группы, объединяющие ведущих специалистов из всех трех организаций. Эти группы работают над нетипичными задачами, требующими погружения в новые области. Например, мы исследуем высокотемпературные сверхпроводники и высокоэнтропийные сплавы. Обмен опытом и компетенциями в таких условиях позволяет нам быстро генерировать и проверять гипотезы. Это дает возможность формировать новые научные направления, которые впоследствии будут реализованы силами всех трех организаций.
Этот опыт направлен на развитие исследователей-лидеров, способных создавать научные группы, разрабатывать планы реализации задач и предлагать решения с практическим применением в промышленности. Наша цель — разрабатывать новые технологии и продукты, необходимые для российского рынка, в рамках технологического суверенитета», — поделился к.ф.-м.н., директор ФИЦ ПХФ и МХ РАН Евгений Голосов.
Участники Школы, молодые, но уже зарекомендовавшие себя в науке исследователи, были распределены на шесть групп по направлениям: «Высокотемпературные сверхпроводники», «Нанопроволока и тонкие пленки», «Силикат лития, кальция», «Композиционные порошки для напыления покрытий», «Фуллерены и углеродные нанотрубки», «Полимерные композиционные материалы». Работа проходила на площадках НИЦ «Курчатовский институт» в Москве, Петербургского института ядерной физики в Гатчине и ЦНИИ конструкционных материалов «Прометей» в Санкт-Петербурге.
Задача каждой группы состояла в том, чтобы предложить интересную и актуальную научно-техническую проблему в рамках заданного направления, провести в отведенный срок необходимые исследования на базе организаций-участников Школы и разработать технологическое решение, пригодное для внедрения в промышленность.
«Задача Школы исследователей-лидеров «Университет – РАН» не ограничивается лишь достижением продуктового результата, хотя это, безусловно, важно. Главная цель — совместно с Курчатовским институтом и ФИЦ ПХФ и МХ РАН отработать механизмы системной подготовки ключевых исследователей, которые будут решать сложные и важные задачи по обеспечению технологической независимости страны. Все участники Школы подтвердили свой статус ученых высокого класса и организаторов науки, а также лидеров крупных программ и проектов, которых, я уверен, ждет большой успех. В рамках этого модуля команды работали не только на центральных площадках Курчатовского института, но и в ЦНИИ конструкционных материалов «Прометей» и Петербургском институте ядерной физики (ПИЯФ), входящих в Курчатовский институт. Это позволило нашим командам работать по широкому спектру направлений, детально ознакомиться с инфраструктурой крупнейшего научного центра страны и сформировать новые эффективные научные связи, которые будут способствовать развитию отечественной науки и технологий», — отметил проректор по стратегическому развитию и исследовательской деятельности ЮФУ Евгений Муханов.
Таким образом, в течение двух недель смешанные команды работали на трех площадках, стремясь развернуть, реализовать и довести до стадии MVP (минимально жизнеспособный продукт) или Proof of Concept (продукт, созданный с целью проверки гипотезы и доказательства концепции) шесть сложных технологических проектов. Эти проекты включали серьезные синтетические работы и физико-химические испытания. Среди них были разработки в таких ключевых направлениях, как создание новых фармацевтических препаратов для лечения онкологических заболеваний, разработка материалов для сцинтилляторов нового поколения и создание инновационных покрытий для арктических условий на основе высокоэнтропийных сплавов.
«Наша команда занималась получением новых материалов на основе биоразлагаемых и биосовместимых полиэфиров для регенеративной медицины. Работали в сжатые сроки, поэтому требовалась предельная концентрация и глубокое погружение с первых часов, тщательное планирование и исполнение плана. В результате мы получили первые образцы целого спектра материалов для 3Д-печати биоразлагаемых и биосовместимых изделий. Все участники – большие молодцы», — рассказал Никита Князев, лаборант-исследователь лаборатории полимерных материалов Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.
В рамках Школы исследователей-лидеров стартовал инновационный проект «Нейтронный сцинтиллятор нового поколения», нацеленный на разработку и внедрение передовых технологий в области материалов для детектирования нейтронов. Проект объединяет усилия ведущих ученых ЮФУ (физического факультета, НИИ Физики, НИИ Физической и органической химии), Курчатовского комплекса химических исследований (ИРЕА), НИЦ «Курчатовский институт» и ФИЦ ПХФ и МХ РАН.
«Основная цель проекта — создание высокоэффективных сцинтилляторов — материалов, которые излучают видимый свет под воздействием потока нейтронов. Главная идея — создание и совершенствование материалов, имеющих в своём составе высокую концентрацию атомов-конвертеров нейтронов в детектируемые частицы, с «лёгкой» матрицей. Два этих ключевых свойства позволят достичь высокой эффективности регистрации нейтронов, а также повысить отношение полезных нейтронных событий к фоновым. Использование новых материалов сделает возможным регистрацию больших потоков нейтронов, что максимально раскроет потенциал нейтронного реактора ПИК — установки класса Мегасайенс, расположенной на площадке Петербургского института ядерных исследований им. Б.П. Константинова.
Разработка сцинтилляционных материалов нового поколения значительно расширит возможности применения нейтронных и ядерных методов, включая разработки для биомедицины. Улучшение технологий детектирования нейтронов также повысит безопасность на атомных объектах, улучшит диагностику в медицине и обеспечит более эффективный мониторинг окружающей среды», – рассказал доцент физического факультета, и.о. заведующего кафедрой “Нанотехнология” кандидат физ.-мат.наук Алексей Михейкин.
Еще один проект был направлен на разработку экономически обоснованной технологии нанесения покрытий на основе высокоэнтропийных сплавов.
«Предполагается, что разработка позволит повысить срок службы изделий и элементов конструкций, эксплуатируемых в экстремальных условиях (низкие температуры, агрессивные среды) за счет благоприятного сочетания таких свойств ВЭС-покрытий, как прочность и пластичность, коррозионная стойкость, устойчивость как к термическим, так и к механическим воздействиям. Взаимодействие с экспертами, организованное в рамках школы, позволило выявить сильные и слабые стороны проекта, а также наметить пути его дальнейшего развития», – отметил лидер проекта «Покрытия на основе высокоэнтропийных сплавов», д.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник НИИ Физики Алексей Павелко.
Впереди участников школы ждет еще третий модуль, в рамках которого планируется завершение начатых проектов и запуск новых направлений работы, отвечающие на актуальные запросы и вызовы отечественной промышленности. Школа исследователей-лидеров «Университет – РАН» призвана стать важной вехой в развитии кадрового потенциала российской науки и высокотехнологичной индустрии в области наук о материалах. Такое взаимодействие университета с ведущим центром РАН позволяет повысить эффективность совместных исследований и максимально раскрыть потенциал молодых учёных, способных решать актуальные задачи науки и создавать наукоемкие продукты, востребованные на мировом рынке, что отвечает задачам технологического развития Российской Федерации и укреплению технологического суверенитета страны.
24 сентября в 14.00 в главном здании БЕН РАН состоится открытие выставки «300 лет Российской академии наук: Нобелевские лауреаты ФИАН», приуроченной к 300-летию РАН и 90-летию современного Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук
ФИАН – единственный институт в России, который может похвастаться 7-ю нобелевскими лауреатами: П.А. Черенков, И.М. Франк, И. Е. Тамм, Н.Г. Басов, А.М. Прохоров, А. Д. Сахаров, В. Л. Гинзбург. Атмосфера, взрастившая этих учёных, была создана в институте совместно с его отцами-основателями, среди которых был С.И. Вавилов – директор ФИАН (до 1951 г). Он был не только блистательным физиком, но и проявил себя как выдающийся организатор науки.
Посетители выставки смогут увидеть уникальные экспонаты, ранее не экспонировавшиеся вне стен Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, например, оригиналы диссертаций лауреатов, сканы рукописей и документов, памятные подарки, детали приборов. Также будет возможность полистать иллюстрированные памятные издания ФИАН, увидеть картины членов Ассоциации художников-пленэристов, работавших в Физическом институте им. П.Н. Лебедева Российской академии наук в этом году и многое другое.
Москва, ул. Знаменка 11/11, вход с Малого Знаменского переулка
Школа проходит с 9 по 19 сентября сразу в трех городах РФ: Москве, Санкт-Петербурге и Гатчине. Целью этой инициативы является подготовка руководителей научных исследований и развитие совместных команд молодых ученых.
Школа исследователей-лидеров “Университет – РАН” в области наук о материалах – это инновационный проект, объединяющий ресурсы и команды Южного федерального университета (ЮФУ), ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН и НИЦ «Курчатовский институт». Программа направлена на решение двух важнейших задач:
Подготовка нового поколения руководителей научных исследований (Principal Investigators, PI), обладающих качествами активных ученых и эффективных управленцев, способных вести передовые исследования и руководить научными коллективами.
Формирование и развитие междисциплинарных кросс-организационных команд молодых исследователей. Эти команды будут обладать компетенциями для реализации полного цикла научных проектов: от зарождения идеи до воплощения масштабных исследовательских проектов стратегического значения.
Школа создает уникальную среду для взаимодействия ЮФУ, НИЦ «Курчатовский институт» и центров РАН, способствуя интеграции научных школ и практического опыта отдельных команд. Это позволит готовить новое поколение лидеров в области наук о материалах, готовых к решению сложных научных задач и управлению инновационными проектами на базе ЮФУ и в сотрудничестве с ключевыми научными организациями страны
Это уже второй модуль данной программы, которая была спроектирована совместными усилиями ЮФУ и Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН (ФИЦ ПХФ и МХ РАН) как полигон для формирования новых совместных команд молодых учёных в области наук о материалах. Участники школы не только улучшают свои навыки руководства исследованиями, но и в сжатые сроки проводят анализ рынка и запросов высокотехнологичных компаний, находят возможности для востребованных разработок, создают новые наукоёмкие продукты.
Школа исследователей-лидеров финансируется и реализуется в рамках программы развития ЮФУ «Приоритет 2030». Первый модуль школы состоял из двух этапов: первый этап школы был успешно реализован 22–23 апреля в Ростове-на-Дону. На базе ЮФУ команды провели глубокий анализ рынка, технологических запросов индустрии и научных трендов. Это позволило сформировать пул совместных проектов для дальнейшей разработки. Второй этап прошёл 20–24 мая на площадке ФИЦ ПХФ и МХ РАН. Команды всех шести проектов выполнили первый практический этап, получив экспериментальные результаты, подтверждающие правильность выбранных гипотез.
Второй модуль стартовал на базе Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»: на московской площадке Центра, а также во входящих в его состав Петербургском институте ядерной физики им Б.П. Константинова (Гатчина) и ЦНИИ конструкционных материалов “Прометей” (Санкт-Петербург). Участники Школы работают в семи группах: «Полимерные композиционные материалы, в том числе биоразлагаемые»; «Нейтронный сцинтиллятор» (силикат), «Нанопроволока и тонкие плёнки», «Полимерные композиционные материалы, в том числе биоразлагаемые»; «Нейтронный сцинтиллятор» (силикат), «Нанопроволока и тонкие плёнки», «Композиционные порошки для напыления функциональных покрытий и аддитивных изделий со структурой высокоэнтропийных сплавов».
Этот проект станет важным шагом к формированию нового поколения ученых, способных решать актуальные задачи науки и создавать наукоемкие продукты, востребованные на мировом рынке, что отвечает задачам технологического развития Российской Федерации и укреплению технологического суверенитета страны.
Приглашаем Вас принять участие во Всероссийской конференции им. академика В.И. Овчаренко “Органические радикалы и органическая электрохимия: фундаментальные и прикладные аспекты”, которая пройдет в Новосибирске с 11 по 15 ноября 2024 года в институте “Международный томографический центр” СО РАН.
Конференция будет проходить в очном формате и включает пленарные лекции и устные доклады молодых ученых.
В рамках конференции будет организована научно-практическая часть “Магнетохимия” (14-15 ноября), включающая лекции по основным физико-химическим методам исследования органических радикалов и молекулярных магнетиков, а также возможность провести исследования образцов участников с использованием приборного парка МТЦ СО РАН (СКВИД-магнетометр, ЭПР-спектрометр, монокристальный и порошковый дифрактометры).
В рамках конференции будет проведен конкурс научно-исследовательских работ молодых ученых в возрасте до 35 лет.
Тематика конференции
Моно-, би- и полирадикалы;
Высокоспиновые молекулы;
Функционально-ориентированный синтез радикалов;
Комплексы металлов с парамагнитными лигандами;
Свободные радикалы в органическом синтезе;
Радикалы в материаловедении, биологии и медицине;
Редокс-активные органические и элементоорганические соединения для устройств хранения и преобразования энергии, сенсоры и молекулярные шаттлы;
Электрохимические молекулярные переключатели и молекулярные машины;
Молекулярные, олигомерные и полимерные функциональные материалы;
Электронный перенос в соединениях со смешано-валентным состоянием в электрохимических процессах;
Электрохимические превращения органических и элементоорганических соединений.
Рабочий язык конференции – русский.
Для участия в конференции необходимо зарегистрироваться online до 16 сентября 2024 г.
Исследователи обобщили данные о водородных топливных элементах
Ученые из ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН в Черноголовке изучили взаимосвязь процессов, материалов и конструктивных решений на эффективность работы водородно-воздушных топливных элементов с твердополимерной мембраной. Новый обзор, который охватывает более 400 работ, заполняет нишу между слишком общими работами и специализирующимися на конкретной проблеме. Работа, которая может стать «точкой входа» для ученых, собирающихся заниматься этой тематикой, удостоилась обложки в самом авторитетном российском научном журнале вообще — «Успехи химии» (IF = 7,6)
Водородные топливные элементы — химические источники тока, напрямую преобразующие химическую энергию реакции окисления водорода в электрический ток без горения,— были изобретены еще в 1839 году, однако только в XXI веке современные материалы и технологии позволили им получить массовое применение. В настоящее время активные разработки в области топливных элементов уже позволяют им конкурировать с двигателями внутреннего сгорания и литий-ионными аккумуляторами в ряде областей техники, но для того, чтобы расширить их сферу применения, нужно существенно улучшить их характеристики.
«Наш обзор заполняет нишу в тематике топливных элементов между существующими обзорами слишком общего характера и специализированными на конкретной проблеме. В нем мы последовательно рассматриваем все основные компоненты топливных элементов: протоннообменные мембраны, каталитические и газодиффузионные слои, биполярные пластины, системы охлаждения, а также факторы, которые влияют на мощность топливных элементов. Опыт, накопленный в нашем центре,— как в фундаментальных разработках, так и в практической плоскости — создании топливных элементов с воздушным охлаждением малой мощности и применении их в беспилотных летательных аппаратах и системах накопления энергии, позволил нам рассмотреть огромный объем литературы в 428 наименований именно с практической точки зрения и сформировать общее представление как об актуальном уровне разработок в этой области, так и о перспективах их применения и дальнейшего развития»,— говорит один из авторов работы, руководитель центра компетенций «Новые и мобильные источники энергии» ФИЦ ПХФ и МХ РАН, заведующий лабораторией твердотельных электрохимических систем ФИЦ ПХФ и МХ РАН Алексей Левченко.
Авторы обращают внимание, что на эффективность работы топливного элемента влияют четыре параметра: проводимость компонентов (протоннообменной мембраны, каталитических слоев), скорость электрохимических реакций на электродах, эффективность разделения газовых пространств анода и катода и эффективность подвода компонентов и отвода продуктов реакции, при этом каждый из этих параметров определяется свойствами нескольких компонентов топливного элемента — и, наоборот, свойства одного материала могут влиять на несколько характеристик. Так, например, чем тоньше мембрана, тем меньше потери за счет сопротивления в топливном элементе, но при этом увеличиваются другие потери — и, соответственно, для каждого конструктива топливного элемента существует оптимальная толщина этого ключевого компонента.
При этом в современном мире топливных элементов существуют два основных тренда. Часть групп работает на краткосрочную перспективу и занимается оптимизацией существующих разработок топливных элементов — увеличением стабильности катализаторов и стойкости их к отравлению, улучшением характеристик протоннообменных мембран и каталитических слоев, оптимизацией геометрии топливного элемента и тому подобное. Часть же работает на долгосрочную перспективу и ищет принципиально новые решения — бесплатиновые катализаторы (в том числе биокаталитические), новые типы ион-проводящих материалов с акцентом на анион-проводящие, которые позволяют использовать эти бесплатиновые катализаторы как на катоде, так и на аноде и так далее.
«Наша область — бурно развивающаяся и требующая новых идей, новых людей и новых коллабораций, поэтому такие обзоры, одновременно показывающие научно-технологические принципы работы топливных элементов и ситуацию на переднем крае науки, крайне важны»,— резюмирует цель этой работы Алексей Левченко.Развернуть на весь экран
Водородные топливные элементы
Алексей Паевский, заместитель руководителя центра компетенций НТИ «Новые и мобильные источники энергии» ФИЦ ПХФ и МХ РАН, ответил на вопросы «Ъ-Науки»:
— Как работают водородные топливные элементы?
— Водородные топливные элементы — старое изобретение, их придумали еще в 1839 году, до создания аккумуляторов. Однако их практическое применение началось в 1960-е годы: уже на новом технологическом уровне их начали использовать для обеспечения электроэнергией космических аппаратов, вначале для лунных программ в США и в СССР.
Несмотря на слово «топливный», в ВТЭ нет горения, хотя суммарная химическая реакция та же: H2 + O2 = H2O. Однако эта реакция в топливном элементе «разнесена» на две половинки, на два электрода: на одном электроде окисляется водород, на другом — восстанавливается кислород, а ионы водорода переходят к кислороду сквозь протонпроводящую мембрану. В результате в цепи возникает электрический ток. Поэтому в типичном единичном водородном топливном элементе всегда есть анод, катод, биполярная пластина, разделяющая их и протонпроводящая мембрана. То, что мы видим на фотографиях,— это не один топливный элемент, а их батарея.
— Какие бывают водородные топливные элементы?
— Два основных типа элементов — это ТЭ с протоннообменной мембраной (ПОМТЭ), которые работают при низких температурах (–60–80 градусов), и твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), которые имеют другую конструкцию и работают при высоких температурах — в сотни градусов. Сейчас максимальное распространение имеют первые ТЭ, которые тоже бывают двух типов: с воздушным охлаждением (батареи малой мощности, до 5 кВт) и с водяным охлаждением (десятки киловатт).
— Где используются такие топливные элементы?
— Два основных направления использования ТЭ — транспорт (автотранспорт, корабли, легкие самолеты, беспилотники и т. п.) и системы накопления энергии.
Нужно понимать, что водородные автобусы и автомобили — это электромобили, в которых вместо основного литий-ионного аккумулятора стоят топливный элемент и бак со сжатым водородом (или другой источник водорода — например, водородный аккумулятор на металл-гидридах).
В нашем центре созданы водородные коптеры и водородная беспилотная автомобильная платформа, а также системы накопления энергии и первая в стране водородная заправка.
— В чем преимущество водородного топлива?
— Как я уже сказал, говорить про «топливо» не совсем корректно: водород в нем не горит. Главное преимущество — это удельная энергоемкость. Она у водородных энергоустановок в два-три раза выше, чем у систем с литий-ионными аккумуляторами. В результате вы получаете автомобиль или беспилотник с пробегом (или временем полета), как у аппарата с двигателем внутреннего сгорания, но при этом со всеми преимуществами электромобиля: экологичность, низкий шум, низкая тепловая сигнатура. При этом время заправки водородного транспорта сопоставимо с бензиновым, в то время как электромобиль заряжается — даже на быстрой зарядке — во много раз (в восемь—десять раз) дольше.
При этом, как ни странно, пожарная безопасность водородного транспорта ниже, чем и у бензинового, и у электрического.
— Каковы минусы использования водорода в качестве топлива?
— Главный минус — дорогая заправочная инфраструктура. И начальное распространение водородного транспорта требует очень больших вложений именно в заправочную инфраструктуру. Водородная заправка гораздо дороже зарядной станции.
— Сами элементы безопасны. Водород же, конечно, как и любой горючий газ, представляет опасность. Но при правильной эксплуатации водород оказывается безопаснее метана или пропана (особенно последнего, поскольку в отличие от пропана водород значительно легче воздуха и очень быстро улетучивается с места утечки).
15 – 18 октября 2024 г., г. Москва (ИМЕТ РАН), состоится XXI Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов “Физико-химия и технология неорганических материалов” с международным участием. Регистрация – до 8 сентября 2024 г.
Основная тематика конференции
СЕКЦИЯ 1 «Технологии получения и обработки функциональных металлических материалов»
СЕКЦИЯ 2 «Развитие методов исследования и моделирование структуры и свойств материалов и наноматериалов»
СЕКЦИЯ 3 «Технологии получения функциональных керамических и композиционных материалов»
СЕКЦИЯ 4 «Биомедицинские материалы и нанобиотехнологии»
СЕКЦИЯ 5 «Материалы для аддитивного производства. Аддитивные методы создания новых материалов и изделий»
СЕКЦИЯ 6 «Физико-химические основы синтеза и обработки перспективных неорганических материалов, в том числе наноматериалов»
СЕКЦИЯ 7 «Физико-химические основы ресурсосберегающих и экологически безопасных процессов переработки минерального и техногенного сырья»
Возможно очное или заочное участие. Организационный взнос не взимается. Рабочий язык – русский. Сайт
Учёные Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана и Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН разработали композиционный материал, который, благодаря способности к накоплению энергии, может поддерживать комфортную температуру в системе горячего водоснабжения и теплоснабжения при кратковременных отключениях энергии.
Материалы с фазовым переходом, называемые сокращённо МФП, могут использоваться для теплового хранения энергии, теплового менеджмента, то есть защиты от перегрева электронных компонентов, регулирования теплового режима внутри помещений, а также в качестве портативных теплоаккумуляторов для медицины и физиотерапии и пр., рассказал руководитель группы спектроскопии наноматериалов ФИЦ ПХФ и МХ РАН Сергей Баскаков.
«Добавки композитов МФП в строительные материалы, например, в строительные смеси, позволят поддерживать более комфортную температуру в жилых помещениях от пяти часов до суток. Это возможно за счёт сглаживания колебаний дневных и ночных температур в процессе накопления и отдачи скрытого тепла. Кроме этого, добавки наиболее распространённых МФП (парафины, воск, жирные кислоты) увеличивают гидрофобные свойства отделочных материалов, что замедляет или полностью исключает процессы грибкового поражения стен, потолков и полов, что особенно актуально для влажных помещений», — объяснил эксперт.
Кроме того, с их помощью могут быть созданы системы для домов с околонулевым потреблением энергии, добавил эксперт. По его словам, если в здании установить накопитель тепла с композитом МФП объёмом 100 л со скрытым тепловым эффектом около 220 кДж/кг, то накопленного тепла хватит для нагрева приблизительно 175 л воды на 30°С.
«В строительной отрасли мы видим тенденцию на снижение потребления тепловой энергии зданиями за счёт применения современных теплоизоляционных материалов и ограждающих конструкций. Способность данных материалов поглощать и выделять тепловую энергию может быть использована для улучшения тепловых характеристик зданий. Энергетический и экономический эффект от применения МФП в строительных конструкциях составляет от 2 до 13 % и зависит как от типа материала, так и от региона применения, что является значимым», — дополняет ведущий инженер Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н. Э. Баумана Вадим Истомин.
Для регионов, где продолжительное время в году низкие температуры, МФП-композиты могут использоваться и в портативных вариантах теплоаккумуляторов в термофорах («грелках») для обогрева тела сухим теплом. Существенным отличием таких теплоаккумуляторов от грелок с водой будет отдача тепла в узком интервале температур (50-60°С), а также возможность быстрого заряда с помощью бытовой микроволновой печи.
Основной механизм работы МФП состоит в поглощении тепла в процессе плавления и выделения тепла в процессе затвердевания, то есть материал выступает в роли аккумулятора тепла, объяснил Баскаков. МФП по своей природе условно можно разделить на органические и неорганические, добавил он. Так, неорганические МФП включают соли, металлы и их сплавы, в то время как парафины, жирные кислоты и спирты входят в состав органических МФП, объяснил Баскаков. Известных массово выпускаемых аналогов таких материалов, по его словам, на данный момент нет.
«Основной задачей проекта является увеличение теплопроводности таких МФП-композитов, для этого используются разработанные в ФИЦ ПХФ и МХ РАН графеновые материалы. Увеличение теплопроводности МФП позволит увеличить скорость заряда и разряда теплоаккумулятров на их основе, что повысит их эффективность», — объяснил эксперт.
office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
