Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Физики получили идеальный материал для воздушных фильтров

Физики получили идеальный материал для воздушных фильтров
Команда исследователей из Института теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук синтезировала материал, который идеально подходит для защиты органов дыхания, аналитических исследований и других практических целей.


Почти невесомые ткани из нейлоновых нановолокон с диаметром менее 15 нанометров превосходит любой другой подобный материал с точки зрения фильтрации и оптических свойств.

Ученые, чья работа опубликована в European Polymer Journal, характеризуют свой материал как легкий (10-20 мг/м2), почти незаметный (95 процентов светопропускания – больше, чем у оконного стекла), с низким сопротивлением воздушному потоку и эффективным задерживанием мелкой пыли в виде частиц с размерами меньше 1 микрометра.

Слово «нановолокна» в статье исследователей не просто дань моде. Ранее та же команда показала, что уменьшение диаметра волокон с 200 нанометров до 20 нанометров снижает сопротивление фильтра воздушному потоку на две трети, причем этот эффект нельзя объяснить классической аэродинамикой. Когда размер препятствия меньше длины свободного пробега молекул газа, стандартные методики оценки аэродинамических характеристик, основанные на теории сплошных сред, перестают работать. При нормальных условиях средняя длина свободного пробега молекул воздуха составляет 65 нанометров.

Длина свободного пробега: расстояние, которое в среднем успевает пролететь одна молекула перед столкновением с другой. Только если все препятствия намного больше этой величины, то набегающий на них поток правомерно считать сплошной средой.

Ученые использовали технику, называемую электропрядением, в котором струя растворенного полимера проходит через специальное сопло, направленное на мишени под действием электрического поля. С другой стороны распыляется обыкновенный этиловый спирт, причем струя полимера и капли спирта имеют противоположные электрические заряды. Сталкиваясь в воздухе, они образуют ультратонкие волокнистые пленки. Технология электропрядения, как способ получения нетканых волокнистых фильтров, была разработана еще в 1950-х годах для очистки воздуха в атомной промышленности. Тем не менее, исследователи внесли значительное улучшение. Вместо того, чтобы получить наноткань на твердой проводящей подложке, новая технология производит свободный фильтр, покрывающий отверстие диаметром 55 мм в непроводящей перегородке из поликарбоната.

Проведенные испытания капроновых пленок показали, что такая практически невесомая и невидимая ткань задерживает не менее 98% частиц пыли в воздухе. Для тестирования ученые использовали частицы от 0,2 до 0,3 микрометров в диаметре, что примерно соответствует той пыли, которая не задерживается носоглоткой, проникает в легкие и вызывает ряд опасных заболеваний. Именно субмикронные (меньше 1 мкм диаметром) частицы также применяют при проверке промышленных и медицинских фильтров, причем для оценки потребительских качеств также проверяется и сопротивление воздушному потоку.

---------

Для того, чтобы продукты дольше сохраняли свою свежесть используют специальную упаковку, которую герметично закрыть и выкачать весь воздух помогает запайщик лотков. Благодаря упаковке микробы не размножаются и у продуктов увеличивается срок годности. Также разогревать подобные продукты можно в упаковке.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Хаббл обнаружил первые свидетельства наличия водяного пара на Ганимеде

Хаббл обнаружил первые свидетельства наличия водяного пара на Ганимеде

Впервые астрономы обнаружили свидетельства водяного пара в атмосфере спутника Юпитера Ганимеда. Водяной пар образуется, когда лед с поверхности луны сублимируется, то есть превращается из твердого вещества в газ.

Предыдущие исследования предоставили косвенные доказательства того, что Ганимед, самая большая луна в Солнечной системе, содержит больше воды, чем все океаны Земли. При этом температура там настолько низкая, что вода на поверхности замерзает. Океан Ганимеда будет располагаться примерно на 100 миль ниже земной коры; следовательно, водяной пар – это не испарение океана. Астрономы пересмотрели наблю...
27.07.21 10:28
0
1
НАСА выбрало SpaceX для миссии к Европе

НАСА выбрало SpaceX для миссии к Европе

В пятницу НАСА заявило, что выбрало SpaceX для запуска запланированного рейса к ледяному спутнику Юпитера Европе, что стало огромной победой компании Илона Маска, которая нацелена глубже в Солнечную систему.

Миссия Europa Clipper будет запущена в октябре 2024 года на ракете Falcon Heavy из Космического центра Кеннеди во Флориде, общая стоимость контракта составляет 178 миллионов долларов. Ранее предполагалось, что миссия будет запущена на собственной ракете НАСА Space Launch System (SLS), страдающей от задержек и перерасхода средств. И хотя SLS еще не работает, Falcon Heavy уж использовался как в ком...
26.07.21 10:59
0
0
Искусственный интеллект помогает НАСА точнее рассматривать Солнце

Искусственный интеллект помогает НАСА точнее рассматривать Солнце

Группа исследователей использует методы искусственного интеллекта для калибровки некоторых изображений Солнца, помогая улучшить данные, которые ученые используют для исследований Солнца.

У солнечного телескопа тяжелая работа. Рассмотрение Солнца наносит тяжелый урон, с постоянной атакой нескончаемым потоком солнечных частиц и интенсивным солнечным светом. Со временем чувствительные линзы и сенсоры солнечных телескопов начинают разрушаться. Чтобы гарантировать точность данных, отправляемых такими инструментами, ученые периодически проводят повторную калибровку, чтобы понять, как ме...
25.07.21 13:32
0
1
Астрономы впервые четко обнаружили диск формирующейся луны вокруг экзопланеты

Астрономы впервые четко обнаружили диск формирующейся луны вокруг экзопланеты

Используя Атакамскую большую [антенну] решётку миллиметрового диапазона (ALMA), астрономы впервые однозначно обнаружили присутствие диска вокруг планеты за пределами Солнечной системы. Наблюдения прольют новый свет на образование лун и планет в молодых звездных системах.

«Наша работа представляет собой четкое обнаружение диска, в котором могут формироваться спутники», - говорит Мириам Бенисти, исследователь из Университета Гренобля, Франция, и Университета Чили, возглавлявшая новое исследование. «Наши наблюдения ALMA были получены с таким прекрасным разрешением, что мы смогли четко определить, что диск связан с планетой, и впервые смогли вычислить его размер». Ра...
23.07.21 11:21
0
2
Переработанные отходы целлюлозных заводов придают цементу прочность и эластичность

Переработанные отходы целлюлозных заводов придают цементу прочность и эластичность

Целлюлозные заводы производят значительное количество отходов, и ученые довольно творчески подходят к тому, как их можно использовать.

Последний пример исходит от исследователей Университета Британской Колумбии (UBC), которые использовали отходы целлюлозного завода в качестве наполнителя для цемента, который оказался более прочным и устойчивым. Отходы, лежащие в основе этого прорыва, известны как зола уноса целлюлозных заводов (PFA), которую целлюлозно-бумажная промышленность Северной Америки производит более миллиона тонн ежего...
11.04.21 16:09
0
2
Проводящий гидрогель может найти применение в робототехнике и не только

Проводящий гидрогель может найти применение в робототехнике и не только

Сейчас для создания устройства с высокой электропроводностью придется использовать твердые металлы. Но теперь ученые из Университета Карнеги-Меллона создали мягкий и гибкий материал, отвечающий всем требованиям.

Под руководством профессора Кармеля Маджиди исследователи начали с суспендирования чешуек серебра микрометрового размера в полиакриламидно-альгинатном гидрогеле. Когда этот материал впоследствии был частично дегидратирован, чешуйки серебра сцепились друг с другом, образуя сети, проходящие через матрицу гидрогеля. Эти сети были не только очень электропроводными, но и могли противостоять механическ...
21.03.21 13:29
1
3
Бактериальная биопленка выжимает масло из воды

Бактериальная биопленка выжимает масло из воды

Масло и воду очень трудно разделить, что затрудняет очистку загрязненной воды. Исследователи из Университета Северной Каролины обнаружили, что мембрана из бактериальной биопленки может эффективно пропускать воду, удерживая при этом масло.

Нефть представляет серьезную опасность для окружающей среды, когда случаются огромные разливы нефти, такие как Deepwater Horizon, но даже в меньших масштабах загрязнение может происходить в результате промышленных процессов. Всегда востребованы новые решения по очистке. В новом исследовании исследователи Университета Северной Каролины обратились за помощью к бактериям. Чтобы защитить себя от вред...
09.03.21 22:34
0
9
Радиация помогает самовосстановлению некоторых металлических сплавов

Радиация помогает самовосстановлению некоторых металлических сплавов

Радиация наносит вред как тканям, так и материалам. Но инженеры из Массачусетского технологического института крайне удивились, обнаружив, что она может помочь некоторым сплавам восстановиться, продлив срок их полезного использования.

Это поможет в проектировании будущих электростанций. Известно, что в ядерных реакторах радиация ускоряет коррозию большинства материалов, что приводит к возможному выходу из строя и вероятным катастрофическим последствиям. Поэтому в новом исследовании ученые из MIT и Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли намеревались определить, насколько вредна коррозия при разных уровнях радиации. Но их...
10.07.20 18:40
0