Gazeta.ru на рабочем столе
для быстрого доступа
Установить
Не сейчас

Ученые улучшили материал с фазовым переходом

Ученые показали, как иначе можно улучшить свойства материалов с фазовым переходом. Результаты работы, поддержанной грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда, опубликованы в журнале Advanced Materials Interfaces.

Материалы с фазовым переходом способны накапливать и выделять большое количество тепла при переходе вещества из одной фазы в другую, в большинстве случаев — из твердого состояния в жидкое, и наоборот. В качестве таких материалов часто используются неорганические (гидраты солей, металлы) и органические материалы, среди которых наиболее оптимальными для применения считаются парафины. Парафины требуют много энергии, чтобы их расплавить, и не приводят к разрушению конструкционных материалов.

Обычно материалы c фазовым переходом применяют в виде крупных герметичных контейнеров различных форм и размеров, предотвращающих утечку материала в расплавленном состоянии. Но низкая способность передавать тепло (теплопроводность) большинства материалов с фазовым переходом привела к разработке и применению микрокапсул. Их можно добавлять в разные строительные конструкции, ткани и теплоносители. Такое решение позволяет сохранить материал в виде порошка, когда материал с фазовым переходом расплавлен. Капсулы тоже бывают органическими и неорганическими. Неорганические (оксиды титана или кремния) обеспечивают хорошую передачу тепла и низкую горючесть, но не могут полностью герметизировать ядро из парафина. Органические же полимеры формируют герметичную оболочку, но снижают способность передачи тепла и увеличивают горючесть.

Сотрудники Института общей и неорганической химии РАН имени Н. С. Курнакова (ИОНХ РАН) совместно с коллегами из Израиля и Сингапура предложили объединить преимущества органических и неорганических капсул: на частицы парафина, «обернутого» капсулой из органического меламинформальдегидного полимера, который используют в изготовлении пластиков и клеев, нанесли тонкое равномерное покрытие оксида цинка.

«В нашей работе впервые использован «пероксидный» метод для получения пленки оксида цинка при низкой температуре, что позволяет улучшить свойства материалов с фазовым переходом», — рассказывает руководитель проекта Александр Медведев, старший научный сотрудник ИОНХ РАН, кандидат химических наук.

Этот метод активно развивают и применяют в Лаборатории пероксидных соединений и материалов на их основе, где работает Александр, для получения тонких пленок различных оксидов и сульфидов. Пероксид цинка равномерно осаждается на поверхность капсул за счет образования прочных водородных связей с полимерной пленкой. Затем материал подвергают химической обработке водным раствором сульфита натрия, в результате чего пероксид восстанавливается и образует кристаллический оксид цинка на поверхности микрокапсул материала. Пероксид цинка, в отличие от оксида, кристаллизуется из раствора при нормальных условиях. Предложенный подход является уникальным, поскольку именно только так можно получить кристаллический оксид цинка при комнатной температуре, а потому не требуется дорогое и сложное оборудование. При этом сохраняется структура покрытия и обеспечиваются необходимые физические свойства, в том числе способность передавать тепло.

Новости и материалы
В Госдуме предложили ограничить срок промежуточной аттестации студентов
В Киеве обломки ракеты упали в двух районах
Стало известно мнение руководителя МИД Британии по встрече главы Шотландии с Эрдоганом
Овечкин повторил антирекордную серию без голов в НХЛ
Лондон создаст службу надзора за соблюдением санкционного режима в отношении России
Союзники премьера Венгрии проведут в США встречу по Украине
Советник президента США по нацбезопасности посетит Израиль на этой неделе
Назван топ подарков, которые школьники хотят получить на Новый год
ВС РФ пресекли три попытки ротации ВСУ на Южно-Донецком направлении
Пас Панарина помог «Рейнджерс» обыграть «Лос-Анджелес»
В Киеве сообщили о взрывах
«Вашингтон» обыграл «Чикаго», Овечкин вновь не забил
Военно-транспортный самолет готовится к аварийной посадке в Комсомольске-на-Амуре
ЦАХАЛ штурмует расположенный на Западном берегу реки Иордан палестинский город Эль-Бира
Су-34 уничтожил солдат ВСУ фугасными бомбами
Канчельскис отказался говорить о провале Дзюбы в «Локомотиве»
Сенатор Сандерс заявил о проигрыше Израилем репутационной войны
Врач назвала основные причины возникновения гастрита
Все новости