Разработан метод получения углеродного волокна из наноструктурированного блок-сополимера с помощью пиролиза

Американские ученые разработали метод создания углеродных волокон с равномерно распределенными небольшими порами. Они предложили создавать волокно из блок-сополимера, самопроизвольно формирующего равномерные наноструктуры из двух веществ, а затем удалять один из полимеров, оставляя пористую матрицу. Благодаря большой площади поверхности получаемое таким методом волокно имеет высокую емкость, что в перспективе позволит использовать его для хранения электрической энергии, рассказывают авторы статьи в Science Advances. Сополимеры отличаются от классических полимеров тем, что их макромолекулярная цепочка состоит из мономеров двух или более типов. К примеру, в таком полимере мономеры могут чередоваться через один. В сополимерах также различают отдельный класс, называемый блок-сополимерами.

Читать далее

Создан гидрогель со способностью восстанавливать и улучшать разорванные молекулярные связи

Полимерные структуры нового гидрогеля восстанавливают и усиливают разорванные цепи, становясь жестче и прочнее после механических нагрузок. Японские ученые научились получать материалы, которые становятся прочнее с каждым механическим воздействием — подобно тому, как наши мускулы становятся сильнее с каждой тренировкой. В самом деле, по словам Цзяньпин Гун (Jian Ping Gong) и ее коллег из Университета Хоккайдо, именно структура мышечной ткани навела их на мысль о создании подобных материалов. Технология их получения описывается в статье, опубликованной в журнале Science. В ходе тренировки при значительных нагрузках в мышцах происходит частичное разрушение белковых волокон и образование новых, более прочных и сильных.

Читать далее

Опубликованы новые данные о бюджетных ассигнованиях на гражданскую науку Российской Федерации

Институт статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ представляет новые данные об ассигнованиях на гражданскую науку из средств федерального бюджета в соответствии с Федеральным законом “О федеральном бюджете на 2019 год и на плановый период 2020 и 2021 годов”. Общий объем ассигнований на гражданскую науку из средств федерального бюджета в 2019 г. в соответствии с Федеральным законом от 29.11.2018 № 459-ФЗ «О федеральном бюджете на 2019 год и на плановый период 2020 и 2021 годов» составит 416,3 млрд руб. (2,77% расходов федерального бюджета) (табл. 1). В последующие годы планируется ежегодно выделять на гражданскую науку свыше 450 млрд руб., что приведет к росту доли ассигнований на гражданскую науку в расходах федерального бюджета до 2,89% в 2020–2021 гг.

Читать далее

Создан наноструктурированный лист сверхпрочного никеля с весом древесины

Высокопроизводительные клюшки для гольфа и крылья самолетов делают из титана, который прочнее стали, но вдвое легче. Эти свойства зависят от способа укладки атомов металла, но случайные дефекты, возникающие в процессе производства, означают, что эти материалы могут быть гораздо прочнее, но не будут. Архитектор, собирающий металлы из отдельных атомов, мог бы спроектировать и построить новые материалы, которые будут обладать лучшим соотношением прочности и веса. В новом исследовании, опубликованном в Nature Scientific Reports, исследователи из Школы инженерных и прикладных наук Университета Пенсильвании, Университета Иллинойса и Университета Кембриджа, сделали именно это. Они собрали лист никеля с наноразмерными порами, которые делают его таким же прочным, как титан, но в четыре-пять раз легче.

Читать далее

Создан прототип литий-кислородных батарей с энергоемкостью в 10 раз больше обычных

Картинки по запросу литий-кислородные батареиОсновным фактором, сдерживающим развитие современных электрических транспортных средств, является энергоемкость, вес и цена литий-ионных аккумуляторов. Однако, ситуация может вскоре измениться благодаря появлению литий-кислородных батарей. Исследователи из Кембриджского университета (Британия) провели лабораторную демонстрацию литий-кислородных аккумуляторов, энергоемкость которых в 10 раз больше, чем применяемых в нынешних электромобилях литий-ионных аккумуляторов, и практически равна энергоемкости бензина. Кроме того, что эти аккумуляторы вмещают больше энергии, они еще и могут перезаряжаться более 2000 раз до 90% емкости и более. Большинство современных литий-ионных батарей — только до 80%-90%.

Читать далее

Разработан алгоритм управления химическими реакциями с помощью внешнего магнитного поля

Группа исследователей из МФТИ и Орхусского университета (Дания) разработала алгоритм на основе созданной ими ранее теории для предсказания влияния внешнего электромагнитного поля на состояние сложных молекул, а конкретно — для расчета скорости их туннельной ионизации. Туннельная ионизация молекулы — процесс высвобождения электрона через потенциальный барьер, который удерживает его в молекуле. Этот шаг подводит ученых к возможности заглядывать внутрь больших многоатомных молекул, наблюдать электронное движение в них и в перспективе управлять им. Работа опубликована в журнале The Journal of Chemical Physics. Применяя современные технологии, физики могут восстанавливать электронную структуру молекулы. Для этого используется излучение мощных лазеров.

Читать далее

Ученые создали магнитный диод с возможностью пропускания магнитного поля в одном направлении

Австрийские физики построили магнитный диод — прибор, который пропускает магнитный поток только в одном направлении. Для этого ученые поместили одну из катушек индуктивности внутрь полого круглого проводника с U-образным сечением и заставили его вращаться. Параллельно исследователи измеряли взаимную индуктивность этой катушки с катушкой, расположенной под основанием проводника. При определенной частоте вращения одна из индуктивностей обращалась в ноль, а другая оставалась конечной, то есть принцип взаимности нарушался. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

Читать далее

Получено экспериментальное доказательство необратимости процессов в квантовых системах

Физики измерили скорость производства энтропии в двух простейших системах, — оптической полости и бозе-конденсате, — и показали, что экспериментальные зависимости совпадают с теоретическими расчетами. Обе эти системы можно схематически описать с помощью двух связанных гармонических осцилляторов, а их энтропия производится за счет квантовомеханических колебаний. Таким образом, ученые показали, что обратимость законов квантовой механики во времени не противоречит второму закону термодинамики. Статья опубликована в Physical Review Letter, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Энтропию очень удобно использовать, чтобы описывать ход термодинамических процессов: с ее помощью можно измерить и связать между собой такие разные характеристики системы, как температура, беспорядок и информация, а также определить направление процесса и доказать его необратимость.

Читать далее

В России разработан новый метод для исследования физических свойств твердых тел на основе классической схемы Томаса Юнга

Ученые исследовали неупругое рентгеновское рассеяние, основанное на классическом эксперименте с двумя щелями, чтобы по-новому взглянуть на физические свойства твердых тел. Результаты опубликованы в журнале Science Advances. Работа российской группы поддержана грантом Российского научного фонда. Исследовательская группа во главе с физиками из Кельнского университета представила новый способ исследования электронной структуры твердых тел с помощью резонансного неупругого рассеяния рентгеновских лучей, который представляет собой воспроизведение знаменитого опыта Томаса Юнга по интерференции света на двух щелях. Эксперимент проводился в Европейском центре синхротронного излучения (ESRF) в Гренобле.

Читать далее