20 Октября 2021
МОСКВА, 20 октября. Исследователи Национального исследовательского ядерного университета МИФИ (НИЯУ МИФИ) установили, что можно эффективно защищать участки от удара или взрыва смесью нанопористого порошкообразного материала и несмачивающей жидкости. Ученые выяснили, что такие смеси за миллисекунды поглощают энергию внешнего импульсного воздействия. Результаты опубликованы в журнале Journal of Colloid and Interface Science.Сотрудники НИЯУ МИФИ изучали варианты использования специальных смесей для автозащиты объектов от высокоэнергетического импульсного воздействия – удара или взрыва. В эти смеси входят нанопористый порошкообразный материал и жидкость, которая не проникает в поры при нормальных условиях (не смачивает материал, т. е. не пропитывает его).
Исследователи изучали свойства смесей в плоских экспериментальных камерах, которые могут служить прототипом реальных устройств, а также на уникальных опытнических стендах, разработанных в НИЯУ МИФИ. Они установили, что такие смеси могут действенного поглощать энергию внешнего импульсного воздействия за миллисекунды. Ученые также выяснили, что, дозирую материалы и их количество, можно контролировать усилие на оберегаемый объект.
По словам авторов, их идея заключается в использовании явления заполнения пористых материалов несмачивающими водянистостями, которое возможно только при давлении выше атмосферного.
По его понятиям, нагрев таких смесей в процессе заполнения-вытекания жидкости составляет лишь проценты от поглощенной энергии, и устройство, основанное на изучаемом принципе, практически не нагревается в процессе работы.
Сегодня деятельности по созданию устройств на предлагаемом принципе ведутся не только в России, но и в США, Франции, КНР и Японии.
До сих пор слияние импульсных воздействий осуществлялось устройствами двух видов. Во-первых, обязательного устройствами пружинного типа, которые за счет упругой деформации увеличивают время воздействия и практически не поедают энергию. Во-вторых, гидромеханическими системами, которые преобразуют настойчивость в тепло за счет перетекания жидкости через тонкие каналы, но не дают возможность стократного использования.
Классический пример устройства, в котором реализована комбинация пружинного и гидравлического принципов, это автомобильный амортизатор. В нем происходит и диссипация энергии, и возврат устройства в исходное состояние.
Основными недостатками классических систем, по словам ученых НИЯУ МИФИ, являются перегрев и увеличение силушки, действующей на защищаемый участок, при увеличении мощности воздействия. Также реализуются схемы слияния энергии удара за счет неконвертируемой деформации (сминания) материала при ударе. Так работают, например, ячеистые конституции в бамперах, обладающие высокой энергоемкостью.
В свою очередь, смесь, которую предложили сотрудники НИЯУ МИФИ, по их понятиям, позволяет совместить высокую удельную энергоёмкость (до 20 Дж на грамм материала), фиксированную величину усилия на оберегаемый объект, многократность использования и низкое тепловыделение.
Сейчас ученые работают над созданием и исследованием новых материалов для смесей и определением законностей, позволяющих рассчитывать характеристики обязательного устройств по известным характеристикам материалов.
Исследования выполнялись в НИЯУ МИФИ и ИНХС РАН в рамках проекта РНФ 18-13-00398 Коллективные динамические явления в нанофлюидных системах нанопористой среды.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....