Официально


Рособрнадзор собирается снизить количество внеплановых проверок деятельности образовательных организаций.



Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки (на основании решения Арбитражного суда) прекратила действие лицензии Института права и экономики.



Российский фонд фундаментальных исследований заключил соглашение о сотрудничестве с северокорейским Комитетом по культурным связям с заграницей (ККСЗ), сообщило посольство РФ в Пхеньяне на своей странице в Facebook.



Госдума приняла в третьем чтении изменения в статью 93 ФЗ «О контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд». В случае принятия закона государственным или муниципальным научным организациям будет разрешено осуществлять закупки у единственного поставщика (подрядчика, исполнителя).






Новости № 42(2018)

Регионы


Казанский федеральный университет вошел в число вузов-партнеров “Роснефти”. Соглашение о сотрудничестве подписали ректор КФУ Ильшат Гафуров и главный исполнительный директор нефтегазовой компании ПАО “НК “Роснефть” Игорь Сечин.

На территории студенческого городка Пятигорского госуниверситета завершено строительство самого высокого в Северо-Кавказском федеральном округе искусственного скалодрома для тренировок и соревнований по скалолазанию в олимпийской дисциплине “Скорость - эталонная трасса”.

В Московском авиационном институте открыта магистерская программа “Машинное обучение и управление большими данными”, которую вуз реализует вместе с крупнейшим российским онлайн-сервисом по поиску работы HeadHunter.

СНГ


Интердайджест


Клетки иммунной системы человеческого организма, в норме обезвреживающие попавшие в него бактерии и вирусы, при рассеянном склерозе атакуют собственную нервную систему. Недавно ученым удалось выявить прежде ускользавшую от их внимания молекулу, которая может провоцировать такую атаку.

Новый мир вулканов был обнаружен в ходе детального картирования морского дна, которое под эгидой Австралийского национального университета (Australian National University) на протяжении 25 дней вело исследовательское судно Investigator австралийского Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO).


В связи с годовщиной первой пролетарской революции в советских кругах возникла мысль заменить старое летоисчисление от Рождества Христова новым, считая за начало новой эры 25 октября 1918 г.
















Отнять и изучить. Лазерное излучение раскрывает тайны вещества.
Наука
№ 49(2017)

08.12.2017



Заведующая лабораторией макрокинетики неравновесных процессов кандидат физико-математических наук Екатерина БАРМИНА из Института общей физики им. А.М.Прохорова РАН с легкостью заставляет жидкости “выпускать пар”. Нет, это не банальное испарение, а распад вещества с образованием составляющих элементов, которые выходят в виде газов. Для этого молодой ученый зажигает факелы, и не простые, а наноплазменные. Более того, Бармина умеет объединять их. Все очень просто, считает молодой ученый, - достаточно направить лазерный луч в нужное место. Кстати, такая технология поможет решить и некоторые энергетические проблемы, например, получить большое количество самого легкого горючего - водорода. Недаром девушка в очередной раз получает на свои исследования грант Президента РФ.

- Екатерина Владимировна, чем интересна ваша тема? 

- Лазерная абляция твердых тел в жидкостях - это один из методов генерации разных наночастиц. Слово “абляция” происходит от латинского ablatio, что значит “отнятие”. В общем случае это - удаление материала мишени под действием лазерного излучения. В наших экспериментах лазерный пучок фокусируется на твердой мишени, погруженной в жидкость. При плотности энергии, превышающей порог плавления материала мишени, на ней возникает тонкий слой расплава, который под давлением паров окружающей среды распыляется в окружающую жидкость в виде наночастиц. В качестве жидкостей обычно используется вода, широко применяются и органические растворители, например, спирты. 

При лазерной абляции твердых тел в жидкостях над мишенью образуется плазменный факел. При воздействии инфракрасного лазерного излучения на коллоидные растворы наночастиц возбуждение плазмы происходит вокруг отдельных наночастиц в области перетяжки пучка, где его диаметр минимален. Если интенсивность падающего излучения достаточна для нагрева наночастицы до температур в несколько десятков тысяч градусов, то возможна ионизация части атомов. Когда плотность электронов достигает критического значения, достаточного для развития электронной лавины, происходит образование плазмы, которая называется “наноплазмой” благодаря своей локализации в небольшой области в окрестности наночастицы. 

При определенных экспериментальных условиях (высокая частота следования импульсов) возможно объединение плазменных факелов, возникающих на отдельных наночастицах. В таких случаях в жидкости происходит лазерный пробой - сильный перегрев и ионизация внутри пучка. В результате как в рабочей жидкости, так и в самой мишени происходят химические изменения состава.

Недавно было установлено, что при воздействии лазерного излучения на водные растворы наночастиц возможно также образование водорода. Он образуется из-за диссоциации воды под действием электронного удара в случае, если энергия электронов составляет более 16 электронвольт. Таким образом, разложение воды не зависит от материала наночастиц, играющих в этом процессе роль примесей, на которых образуется лазерная плазма.

- С какими жидкостями вы работаете? Они имеют научное или прикладное значение?

- Особенность проекта - генерация молекулярного водорода из спиртов. Известно, что, например, ряд стран Южной Америки имеет огромные запасы метанола, который они производят из древесины с помощью перегонки. Проводились исследования по спиртосодержащим жидкостям, и выяснилось, что максимальное выделение водорода происходит как раз при лазерном облучении жидкого метанола. На других спиртах -  например, изопропаноле и этаноле - меньшие скорости генерации водорода. Но во всех этих случаях выход водорода на порядок больше по сравнению с лазерным облучением воды. Поэтому, рассматривая прикладное значение исследований проекта, основной упор стоит делать именно на изучении процессов взаимодействия лазерного излучения с органическими жидкостями. 

- Почему вы решили заняться конкретно этой темой? 

- Большая часть используемой человечеством энергии получается при переработке угля, нефти или природного газа. Это приводит не только к истощению природных ресурсов, но и к загрязнению окружающей среды. Поэтому сегодня актуален поиск экологически чистого энергоносителя, высокоэффективного и дешевого. В идеале это вещество должно быть легкодоступным и неисчерпаемым как ресурс. Это объясняет интерес к водороду как к альтернативному источнику энергии. 

Самое перспективное применение водорода в энергетической сфере -  использование его в электрохимических устройствах, топливных элементах. На мой взгляд, будущие исследования должны быть нацелены в основном на поиск альтернативных источников водорода. 

Сейчас самым эффективным считается метод паровой конверсии природного газа. Этим способом производятся примерно 90-95% всего водорода. Другие методы - газификация угля, электролиз воды, получение водорода из биомассы.

Цель нашего проекта - исследование нового, потенциально возможного способа получения водорода, основанного на принципе выделения газов при облучении воды и органических спиртов ионизирующим излучением плазмы, которая возникает при лазерном облучении жидкостей. 

В качестве источников мы используем лазеры наносекундной длительности (фиксированная длительность импульса - 10 наносекунд) с высокой энергией в импульсе - от 2 до 700 мегаджоулей, различной частотой повторения - от десяти до десяти тысяч герц. Для того чтобы возникал лазерный пробой, необходима мощность лазерного излучения в один импульс от ста тысяч до ста миллионов ватт. Поэтому для проведения экспериментов подходят не все лазерные источники. 

Еще раз напомню: лазерный пробой - это возникновение электронной лавины и плазмы в среде под действием лазерного излучения. Сфокусированное лазерное излучение взаимодействует с наночастицами, которые находятся в жидкости (коллоидном растворе), те, в свою очередь,  поглощают излучение и начинают плавиться. Вокруг жидкой наночастицы из-за разницы температур и давления возникает парогазовая оболочка, которая ионизируется под действием лазерного пучка, другими словами, возникает электронная лавина, то есть появляются свободные электроны. Это и есть плазма. Типичный пример лазерного пробоя показан на рисунке 1.

- Что представляют собой сеансы эксперимента? Как часто их проводите, что узнаете каждый раз?

- В экспериментах мы используем различные лазерные источники, их излучение взаимодействует с органическими жидкостями и водой. Для регистрации водорода и кислорода используем амперометрические датчики, принцип действия которых основан на потенциале восстановления ионов. Эксперимент выглядит следующим образом. Стеклянная кювета заполняется жидкостью. Дно кюветы - прозрачное плоское стекло, через которое лазерное излучение проходит в рабочий раствор. Перед кюветой находится линза, фокусирующая пучок. В перетяжке лазерного излучения возникают пробой и затем диссоциация молекул жидкости под действием электронного удара плазмы на наночастицах в жидкости. 

Датчики кислорода и водорода находятся сверху - после прохождения выделяемых газов через азотную ловушку. Ловушка нужна для того, чтобы провести селекцию газов, так как при лазерном облучении органических жидкостей кроме водорода и кислорода также выделяются этилен и другие органические газы. Схема установки представлена на рисунке 2.

В рамках одной серии экспериментов, которая длится в среднем неделю, мы исследуем зависимость парциального давления выделяемых газов от концентрации наночастиц, плотности энергии лазерного излучения и рода жидкости.

- Есть ли у вас представление о предстоящих результатах? 

- Почти за год выполнения проекта мы получили результаты, не только касающиеся генерации водорода и кислорода в различных органических жидкостях, но также данные по образованию перекиси водорода в воде. Здесь следует отметить, что при диссоциации воды происходит выделение молекулярного водорода и атома кислорода, которые впоследствии объединяются до молекулярного кислорода. Таким образом, соотношение (стехиометрический состав) между водородом и кислородом должно составлять 2:1. 

В ряде экспериментов было несоответствие стехиометрии между выделяемыми водородом и кислородом. Поэтому мы предположили, что часть кислорода идет на формирование других химических продуктов при лазерном воздействии на воду. В результате установили, что в самой рабочей жидкости образуется перекись водорода. С одной стороны, это ожидаемый результат, так как известны эксперименты по производству перекиси в воде под действием УФ-излучения, с другой, - в нашем случае происходит диссоциация молекул воды при лазерном пробое. Этому есть объяснение. Часть формирующейся плазмы имеет энергию электронов близких к ультрафиолетовому диапазону, поэтому появляются условия для образования перекиси водорода. 

Второй результат работы - это экспресс-анализ лазерных пробоев на основе регистрации их интенсивности и фотосъемки. При определенных интенсивностях происходит максимальное выделение молекулярных газов. Это помогает быстро оптимизировать параметры эксперимента (фокусировка, частота следования импульсов, концентрация наночастиц) и достичь наилучших результатов.

Фирюза ЯНЧИЛИНА

Иллюстрации предоставлены Е.Барминой

 


 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Молекулы скажут. Передовая диагностика меняет медицину.
Научно-практическая конференция “Молекулярная диагностика” регулярно собирает ученых, медиков, представителей фарминдустрии и других отраслей. Этот крупный форум, посвященный новейшим достижениям в области молекулярно-биологических технологий и перспективам их применения, проводился в России уже девять раз. /№ 42(2018)
Как бороться с перевесом? Хорошего человека не должно быть много.
По данным Всемирной организации здравоохранения, избыточный вес имеют около 2 миллиардов взрослых жителей планеты, из них свыше 650 миллионов страдают ожирением, причем количество больных с таким диагнозом, чреватым развитием сахарного диабета второго типа (СД2), неуклонно растет. /№ 42(2018)
Гибель во спасение. Опухолевые клетки доведут до самоубийства.
Борис Давидович Животовский - ведущий специалист в области исследования программируемой гибели клеток. Одно из наиболее перспективных мировых направлений в биомедицине ведет к разработке эффективных подходов к лечению многих заболеваний. /№ 41(2018)

Новости


Ни один российский вуз не вошел в первые сотни свежих предметных рейтингов Times Higher Education.



России и Китаю нужно расширять направления подготовки специалистов в рамках двусторонних контактов. Об этом заявила ТАСС заместитель министра науки и высшего образования Марина Боровская в преддверии 19-го заседания российско-китайской комиссии по гуманитарному сотрудничеству.



Уникальный научный радиотелескоп «Суффа» в Узбекистане может быть достроен в течение 5-7 лет, сообщил ТАСС президент Российской академии наук Александр Сергеев.



Государственная публичная научно-техническая библиотека России отпраздновала 60-летний юбилей. Поздравить ГПНТБ собрались более 100 ученых из России, Белоруссии, Казахстана и других стран. С пожеланиями в адрес коллектива библиотеки выступили представители свыше 50 организаций культуры, образования и науки, сообщает пресс-служба Минобрнауки.



Первый российско-узбекский образовательный форум «Новые кадры для новой экономики» в Ташкенте завершился подписанием 127 соглашений о сотрудничестве в подготовке высококвалифицированных специалистов и научно-исследовательской деятельности.



Дальневосточное отделение Российской академии наук может столкнуться с проблемой нехватки специалистов при создании синхротрона на острове Русский во Владивостоке, заявил председатель ДВО РАН Валентин Сергиенко на совещании по вопросу о переносе столицы ДФО во Владивосток.



На госпрограмму «Научно-технологическое развитие РФ» в 2019 году планируется выделить более 680 млрд рублей. Об этом в ходе обсуждения федерального бюджета на 2019-2021 годы на заседании Комитета Госдумы по бюджету и налогам сообщил глава Минобрнауки Михаил Котюков.



Конференции


С 3-го по 7 сентября 2018 года на базе ФГБНУ “Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия” под патронажем Министерства науки и высшего образования РФ, Российской академии наук будет проводиться Международный научно-практический форум “Перспективные технологии и сортименты в садоводстве, виноградарстве, виноделии”

XIV Андриановская конференция прошла в июне в ИНЭОС РАН

II Всероссийская научно-практическая конференция “Совершенствование системы взаимодействия Российского фонда фундаментальных исследований и субъектов Российской Федерации в вопросах проведения региональных и молодежных конкурсов”

Текущие конкурсы


“Сколково” и “Химпром” продолжают искать проекты малотоннажной химии

До 29 октября 2018 года идёт прием заявок на участие в конкурсе на соискание премий Правительства Москвы молодым ученым, присуждаемых ежегодно с 2013 года.

Конкурс на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Фондом “Дом наук о человеке” Франции

Конкурс на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Вьетнамской академией общественных наук

Конкурс на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Министерством образования и науки Республики Южная Осетия

Вакансии


14.09.2018
ФГБУН Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН)объявляет конкурс на замещение вакантных должностей

13.04.2018
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Московский физико-технический институт (государственный университет)” объявляет конкурс на замещение должностей педагогических работников, относящихся к профессорско-преподавательскому составу

02.03.2018
объявляет конкурс на замещение вакантных должностей:




опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии