Специалисты ИНГГ СО РАН провели виртуальные эксперименты, благодаря которым стала возможна дальнейшая работа по созданию новых фазоизменяемых материалов. Эти задачи в ИНГГ СО РАН выполнили в рамках междисциплинарного проекта с коллегами из двух институтов Сибирского отделения – ИТ СО РАН и ИХТТМ СО РАН.

О проделанной работе рассказал Сергей Игоревич Марков – заведующий лабораторией математического моделирования многофизичных процессов в нативных и искусственных многомасштабных гетерогенных средах ИНГГ СО РАН, кандидат физико-математических наук.

​В чем преимущество фазоизменяемых материалов?

Многие современные технологии, применяющиеся в строительстве и инженерии, базируются на физических процессах с фазовыми переходами. К ним можно отнести таяние льда, кристаллизацию расплавов, распад газовых гидратов при нагревании, сварку и многие другие.

Одно из перспективных направлений, использующих композитные вещества с фазоизменяемыми включениями – это создание новых фазоизменяемых материалов (ФИМов).

ФИМы применяются в автомобильной промышленности, а также в системах теплозащиты автономных источников электроснабжения. Их широко используют и в строительстве – для улучшения теплоизоляции зданий. Еще одна область, где возможно эффективное использование ФИМов – это охлаждение электронного оборудования.



Компьютерная модель образца композитного материала на основе полиуретана и диатомита


Что именно сделали ученые ИНГГ СО РАН?

Специалисты ИНГГ СО РАН разработали оригинальные вычислительные схемы и программное обеспечение для математического моделирования процессов теплообмена в композитах с фазоизменяемыми материалами. Идея основана на применении современных неконформных конечно-элементных методов, которые хорошо зарекомендовали себя при исследовании многофизичных процессов в многомасштабных средах.

По словам сотрудников ИНГГ СО РАН, применение математического моделирования позволило значительно сократить затраты на исследования ФИМов. Результаты экспериментов могут быть использованы для изучения физических свойств новых композитов с фазоизменяемыми материалами и для развития физико-математических моделей сопряженных процессов тепло- и массопереноса.

Как будет развиваться проект?

В ходе дальнейших изысканий учеными ИТ СО РАН и ИХТТМ СО РАН были получены образцы фазоизменяемого материала на основе синтетического полимера (полиуретан) и широко распространенного природного минерального сырья – диатомита. Для работы с образцами была создана оригинальная установка, которая позволяет проводить эксперименты по исследованию тепловых процессов с учетом фазовых превращений в объеме композитов.

 


Образец композитного материала на основе полиуретана и диатомита


В ближайшем будущем ученые планируют продолжить работу над проектом и исследовать тепловые эффекты в композитах с фазоизменяемыми материалами. Это также потребует создания новых физических и математических моделей процессов теплообмена, для чего будут привлечены сотрудники ИНГГ СО РАН.

 

Текст под редакцией Павла Красина​

Иллюстрации предоставлены С.И. Марковым

Источники

Сотрудники ИНГГ СО РАН принимают участие в крупном проекте по созданию материалов нового типа
Новости сибирской науки (sib-science.info), 10/06/2020
Сотрудники ИНГГ СО РАН участвуют в создании материалов нового типа
Наука в Сибири (sbras.info), 10/06/2020
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук
ФСМНО (sciencemon.ru), 10/06/2020
Сотрудники ИНГГ СО РАН принимают участие в крупном проекте по созданию материалов нового типа
Поиск (poisknews.ru), 10/06/2020
Новые ФИМы в Сибири любимы
Energyland.info, 10/06/2020
Новые ФИМы в Сибири любимы
Seldon.News (news.myseldon.com), 10/06/2020
Новые ФИМы в Сибири любимы
Интерэнерго (ieport.ru), 11/06/2020
Сотрудники ИНГГ СО РАН участвуют в создании материалов нового типа
RusCable.Ru, 11/06/2020
Новосибирские ученые реализуют крупный проект по созданию материалов нового типа
БезФормата Новосибирск (novosibirsk.bezformata.com), 16/06/2020
Новосибирские ученые реализуют крупный проект по созданию материалов нового типа
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 16/06/2020

Похожие новости

  • 09/07/2019

    НГУ и «Газпромнефть» создали НОЦ по развитию технологий добычи нефти и газа

    ​Компания «Газпромнефть» создала на базе Новосибирского государственного университета (НГУ) Научно-образовательный центр (НОЦ) по развитию нефтегазовых технологий. Центр объединяет исследователей научных институтов, студентов и сотрудников НГУ для решения научно-прикладных задач.
    1159
  • 21/02/2019

    ИНГГ СО РАН посетил Генеральный консул Федеративной Республики Германия в Новосибирске

    ​Генеральный консул д-р Петер Бломайер ознакомился с работами ученых Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, которые ведутся в рамках российско-германского сотрудничества.
    1310
  • 10/08/2020

    Группа учёных изучает арктическую фауну в дельте реки Лены

    ​На островах Самойловский и Курунгнах гидробиологическая группа проводила исследования, в рамках Российско-немецкой экспедиции Лена 2020 (Lena 2020).​ ​Чертопруд Елена Сергеевна – ведущий научный сотрудник кафедры общей экологии и гидробиологии, кандидат биологических наук.
    387
  • 10/09/2020

    Естественный природный фон на Таймыре смогут определить только ученые, погрузившись на 100 лет в прошлое

    Новость о том, что «Норникель» инициирует большую экспедицию на Таймыр для изучения арктической экосистемы, появилась в середине июня и была принята научным сообществом с большим воодушевлением.   Во-первых, сама по себе экспедиция – предприятие сложное и в организационном, и в финансовом плане.
    545
  • 09/01/2020

    28 молодых ученых СО РАН получили поддержку правительства Новосибирской области

    ​​Перед Новым годом подвели итоги конкурсов, направленных на поддержку научно-исследовательской деятельности молодых ученых. В правительстве региона были вручены дипломы лауреатам конкурсов именных премий, именных стипендий и грантов.
    1308
  • 14/06/2019

    ИНГГ СО РАН: места проведения подземных ядерных испытаний необходимо контролировать

    Специалисты Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН утверждают: радиоактивные вещества, оставшиеся в недрах после проведения подземных ядерных взрывов, могут распространяться в окружающую среду.
    1202
  • 14/03/2019

    ИНГГ СО РАН посетила делегация Германской службы академических обменов (DAAD)

    Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН посетили руководитель Московского отделения DAAD д-р Андреас Хёшен и руководитель Информационного центра DAAD в НГТУ Анна Хесс. Гости ознакомились с работами Института и оценили перспективы развития международных связей.
    1123
  • 04/04/2018

    Подведены итоги оценки результативности научных организаций

    454 организации разделили по трем категориям. Чем отличились сельскохозяйственные институты, чему Минздраву стоит поучиться у ФАНО и в каком регионе больше всего институтов из третьей категории, читайте в материале Indicator.
    5822
  • 29/08/2018

    ИНГГ СО РАН предложил проект по добыче «нетрадиционного» ресурса – нефти из баженовской свиты

    ​В рамках VI Международного форума и выставки технологического развития «Технопром-2018» 27 августа прошел круглый стол «Потенциал академического сектора науки в области прорывных технологи». Участники обсудили проекты, направленные на развитие ключевых отраслей РФ.
    1301
  • 01/12/2017

    Новосибирский Академгородок посетила делегация Франции

    Новосибирский Академгородок посетила делегация Департамента по сотрудничеству и культуре посольства Французской Республики в России. Встречая дипломатов в Выставочном центре СО РАН, главный ученый секретарь Сибирского отделения член-корреспондент РАН Дмитрий Маркович Маркович отметил, что на основе предварительного анализа информации, на совещание приглашены представители институтов СО РАН, наиболее активно сотрудничающих с французскими университетами и Национальным центром научных исследований (CNRS).
    1809