Наука и технологии

Сегодня в авиастроении часто используют полимерные композиционные материалы, но они склонны к расслоению. Поэтому для их укрепления применяют специальные 3D-ткани. Ученые Пермского Политеха впервые провели комплексные испытания таких композитов на прочность. По их словам, изучение процессов деформирования и разрушения позволит сделать современные самолеты более долговечными и надежными. 

Результаты работы ученые опубликовали в журнале IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.

Исследование проведено при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований. Его инициатором выступило одно из промышленных предприятий Пермского края, которое уже внедрило результаты в производство. Читать далее

Окна являются наиболее важным каналом теплообмена между зданиями и внешней средой, на них приходится 50% притока/потерь энергии из зданий. Использование окон для повышения энергоэффективности и выработки электроэнергии является мощным дополнением к использованию для этих целей крыш и стен.

Существующая оконная технология производства электроэнергии в основном сочетает в себе прозрачные фотоэлектрические элементы с архитектурным стеклом. Однако повышение эффективности выработки электроэнергии часто происходит за счет ухудшения прозрачности окон. Читать далее

Изучив данные МРТ из большого репозитория Open Science, исследователи из Neuro (Монреальского неврологического института-больницы) и Института искусственного интеллекта Квебека реконструировали паттерн связи мозга и применили его к искусственной нейронной сети (ИНС).

ИНС - это вычислительная система очень похожая на биологический мозг. Традиционные ИНС имеют произвольную структуру, которая не отражает того, как организованы реальные сети мозга. Интегрируя коннектомику мозга в построение архитектур ИНС, исследователи надеялись узнать, как сеть обмена сигналами реального мозга поддерживает определенные когнитивные навыки, и вывести новые принципы проектирования искусственных сетей. Читать далее

Одной из главных проблем, стоящих на пути повсеместного внедрения возобновляемых источников энергии, таких как солнечный свет и ветер, является неустойчивость их работы в изменчивых погодных условиях. Обеспечение бесперебойной подачи энергии с использованием существующих аккумуляторных батарей имеет пока ещё слишком большую стоимость.

Официальные представители производителя аккумуляторов Form Energy  из Бостона (США) объявили о разработке 100-часовой аккумуляторной железо-воздушной батареи.  Читать далее

Молодые исследователи из Пермского Политеха разрабатывают технологию, которая позволит усовершенствовать металлы и сплавы для машиностроительной и аэрокосмической отрасли. Уникальность пермской разработки состоит в том, что она позволит изменять свойства металлов, экономично расходуя материалы для «напыления» покрытий.

– Для того чтобы получить металлы и сплавы с уникальными свойствами, сейчас используют различные методы нанесения покрытий. Но применение многих из них ограничено высокой стоимостью оборудования, габаритами изделий, необходимостью механической обработки после нанесения, высокими потерями напыляемого материала, низкой эффективностью и другими факторами, – рассказывает магистрант механико-технологического факультета Пермского Политеха по направлению «Машиностроение» Иван Овчинников. Читать далее

М.И.Куколев, Член-корреспондент Академии военных наук РФ, доктор технических наук, с.н.с., профессор Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого,

А.А.Котлов, инженер

Аннотация

В статье рассматривается поршневой двигатель с внешним подводом теплоты (ДВПТ) с различными рабочими телами: «рабочее тело - идеальный газ» и «рабочее тело - реальный газ». Читать далее

Совместная группа учёных из США и Китая разработала способ изготовления крыльев дронов со свойствами крыльев саранчи, которые позволяют дронам летать на большие расстояния. Результаты описаны в статье, опубликованной в журнале Royal Society Open Science.

Исследователи изучили некоторые особенности крыльев саранчи, которые позволяют ей планировать на большие расстояния и разработали способы производства увеличенных копий, использующих эти свойства. Они создали их цифровые 3D-копии, а затем увеличили их размеры. Эти изображения были использованы для создания форм для изготовления термоформованных крыльев. Читать далее

В промышленности сейчас используют различные конструкционные материалы. Ученые Пермского Политеха создали программный комплекс, который поможет сделать их более прочными и стойкими к разрушению. С помощью разработки специалисты смогут получить наиболее эффективную структуру сталей, сплавов, керамических изделий и горных пород. Это позволит оптимизировать создание новых материалов и сократить расходы на их производство.

Ученые выполнили исследование при финансовой поддержке РФФИ. Читать далее

Исследователи из Центра им. Гельмгольца в Берлине, Университета Ульма и Университета Гейдельберга провели ряд экспериментов, чтобы понять, как наиболее эффективно производить водород на Южном полюсе с помощью солнечного света.

Их вывод: в очень холодных регионах может быть гораздо эффективнее прикрепить фотоэлектрические модули непосредственно к электролизеру, то есть термически соединить их. Это связано с тем, что тепло от фотоэлектрических модулей увеличивает эффективность электролиза в этой среде. Для ещё большей эффективности электролизеры были снабжены теплоизоляцией.

Таким образом, во время полярного лета, когда светло 24 часа в сутки, можно не только обеспечивать экспедиции энергией с помощью солнечных батарей, но и заготавливать водород даже при минусовых температурах окружающей среды. К тому же, водород может очень хорошо храниться при низких температурах. Читать далее

Компьютерные процессоры за последние годы уменьшились до нанометрового масштаба, на одном компьютерном чипе могут быть расположены миллиарды транзисторов. Увеличение количества транзисторов помогает делать компьютеры быстрее и мощнее, но оно также приводит к выделению большого количества тепла в сильно уплотненном пространстве. Без эффективного способа отвода тепла во время работы компьютерные процессоры замедляются, что приводит к ненадежным и неэффективным вычислениям. Кроме того, высокие температуры компьютерных микросхем требуют дополнительной энергии для предотвращения перегрева процессоров.

Инженеры Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе продемонстрировали успешную интеграцию нового полупроводникового материала в мощные компьютерные микросхемы для уменьшения нагрева процессоров и повышения их производительности. Читать далее