Исследованы механизмы прочного соединения сплавов меди с металл-керамическим материалом
#Грани_РАН

Исследователи из Института структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН совместно с коллегами из НИТУ МИСИС выяснили, что материалы на основе титана, алюминия и азота при капиллярном взаимодействии с расплавами меди локально распадаются и впитывают расплав. В результате образуется композиционный материал с повышенной твёрдостью и износостойкостью.

📊 Исследователи помещали отполированные пластины макс-фаз в вакуумную камеру и сбрасывали на них капли расплавленной меди при температурах от 1085 °C до 1200 °C. Процессы капиллярного взаимодействия специалисты наблюдали с помощью высокоскоростной камеры и скоростных тепловизионных измерений.

💡 Учёные выяснили, что при контакте с медью стабильная структура макс-фазы начинает разлагаться на твёрдые частицы нитрида титана, а также на атомы алюминия, которые переходят в медный расплав. Объём макс-фазы уменьшается, в ней формируются микрополости, а медный расплав активно заполняет их, впитываясь в материал. Процесс распада и впитывания происходит контролируемо: его можно регулировать с помощью температуры и времени нагрева выше температуры плавления меди.

📝 Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в статье Capillary interaction of copper melt with MAX-phase Ti₂AlN (Sergei Zhevnenko, Ivan Studenikin, Alexander Kondakov).

Учёные разработали новый метод проектирования стабильных органических солнечных батарей
#Грани_РАН

Учёные из академических институтов РАН совместно с коллегами обобщили результаты систематического анализа почти 250 различных сопряжённых полимеров на предмет их стабильности под действием света.

🗣Впервые удалось количественно описать скорость деградации сопряжённых полимеров на основе дескрипторов для структурных блоков, входящих в их состав. Достигнутая точность предсказания (коэффициенты линейной корреляции Пирсона более 0,9) позволяет теперь направленным образом создавать новые, более стабильные материалы для органических солнечных батарей🗣, — отметил руководитель исследования, заведующий отделом кинетики и катализа ФИЦ ПХФ и МХ РАН Павел Трошин.

💡 Главным достижением работы стала разработка эмпирической модели, которая позволяет предсказать фотостабильность полимера, основываясь на его молекулярной структуре. Учёные ранжировали строительные блоки по их вкладу в стабильность — это дало чёткие инструкции по созданию новых, более стабильных материалов. Также работа устанавливает физическую взаимосвязь между молекулярной структурой материалов, их электронным строением и скоростью фотодеградации.

📝 Результаты исследования опубликованы в статье Unraveling the Relationship Between the UV Photostability of Conjugated Polymers and Their Molecular Structures: Triplet States Matter! (Petr M. Kuznetsov, Ekaterina A. Komissarova, Sergey A. Kuklin, Tatiana N. Khokhlova et al.).

Учёные определили влияние тиреоидных гормонов на формирование пигментных рисунков цихловых рыб
#Грани_РАН

В Институте проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН проанализировали результаты многолетних экспериментальных исследований влияния тиреоидных гормонов на развитие пигментных рисунков у цихлид.

⭐️ Учёные продемонстрировали важную роль гормонов в регуляции различных типов пигментных клеток — меланофоров, иридофоров, ксантофоров, эритрофоров. Тиреоидные гормоны также влияют на формирование элементов взрослого рисунка.

«Тиреоидные гормоны могут быть ценным инструментом для будущих исследований, в особенности для оценки роли изменчивости активности гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной оси в адаптивной эволюции различных таксономических групп рыб», — прокомментировал научный сотрудник лаборатории проблем эволюционной морфологии ИПЭЭ РАН Денис Праздников.

💡 Полученные данные указывают, что тиреоидные гормоны посредством различных механизмов могут участвовать в эволюции окраски цихловых рыб.

📝 Результаты исследования опубликованы в статье Thyroid hormone signaling in the evolution of pigment patterns in cichlids: results and research prospects (Denis V. Prazdnikov).

Физики изучили реакции при столкновении протона и дейтрона с литием и бором
#Грани_РАН

Специалисты из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН провели эксперименты на ускорительном источнике нейтронов VITA. Физики с высокой точностью измерили вероятности рождения тех или иных частиц в результате столкновения протона и дейтрона с литием и бором.

💡 На данный момент специалисты из шести нейтроногенерирующих реакций измерили все четыре реакции с литием-7 и планируют измерить оставшиеся две реакции с литием-6. Также специалисты провели измерение ядерных реакций столкновения протона с мишенью из бора и выяснили, что после взаимодействия элементарной частицы протона с изотопом бор-11 происходят реакции без рождения нейтронов.

📊 Столкновение дейтрона и лития даёт реакции с выделением большого потока быстрых нейтронов — это актуально для задач материаловедения, например, для тестирования образцов в экстремальных радиационных условиях. Одна из реакций протона и бора, наоборот, проходит без выделения нейтронов, и мировое физическое сообщество рассматривает её как одну из возможных для развития безнейтронных термоядерных реакторов.

📝 Результаты исследований опубликованы в цикле статей в журналах Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B и Physics of Atomic Nuclei, а также внесены в международные базы данных.