Записи с меткой «НИТУ «МИСиС»»

19.09.2022

На данный момент самым распространенным компонентом солнечных батарей являются кристаллические кремниевые фотоэлементы, для создания которых требуются сложные технологии, высокие температуры большие капитальные затраты на оборудование, что значительно повышает конечную стоимость продукта. Максимальный КПД таких устройств составляет около 26%, предел эффективности получения энергии от солнечных элементов – 33%, что подразумевает сложность дальнейшего увеличения их эффективности.

Альтернативой кремниевым фотоэлементам могут стать тонкопленочные перовскитные солнечные элементы, где используется новый гибридный материал – перовскит, поглощающий свет сильнее и эффективнее кремния в тонких пленках (толщина перовскитной солнечной батареи 1 мкм, а для кремния – 200 мкм). Также, в отличие от кремниевых, солнечные элементы на основе перовскита можно нанести практически на любую подложку, например, стекло или гибкую поверхность. Кроме того, перовскитные солнечные батареи могут вырабатывать энергию даже в офисном помещении, заряжаясь от лампочек. Стоимость такой энергии при промышленном производстве перовскитных фотоэлементов может стать дешевле, чем энергия от традиционных источников – нефти, угля и газа.

Однако на сегодняшний день перовскитный солнечный элемент является нестабильным и недолговечным, поскольку химические реакции между слоями, а также факторы внешней среды ускоряют процессы коррозии и снижения КПД. 

Ученые НИТУ МИСИС, Университета Гренобль Альпы и Римского университета Тор Вергата предложили технологию стабилизации перовскитных батарей и повышения их коррозионной устойчивости с помощью максенов (MXenes) – двумерных карбидов или нитридов переходного металла.

Данила Саранин, к.т.н., заместитель заведующего лабораторией перспективной солнечной энергетики Университета МИСИС:

«В качестве прослойки между n-слоем фуллерена и медным катодом выступил гибрид батокупроина и максена – двумерного карбида титана. Лучший образец был выявлен при концентрации батокупроина в изопропаноле 0,5 мг/мл, а максена – 0,75 мг/мл. КПД этого образца составил 17,46% против 16,45% образца без добавления максена. При этом износостойкость образцов, содержащих максен, в условиях постоянного воздействия света и тепла в несколько раз выше, чем у образцов без максена. При проверке термической стойкости при 80°C КПД солнечного элемента с максеном снизилось до 80% от первоначального значения через 1080 часов работы, в то время как элемент без максена выдало 330 часов. Тест на поглощение света выявил, что благодаря максену КПД снизился на 4% от исходного значения через 2300 часов, КПД образца без максена снизился до 80% за 430 часов».

Эксперименты подтвердили, что добавление гибрида батокупроина и максена в качестве «интерфейса» между n-слоем и катодом не только повышает КПД перовскитного солнечного элемента, но и способствует долгосрочной стабилизации между слоями. Максен предотвращает химическое разложение и повышает износостойкость устройства. 

Интерфейсная инженерия ученых НИТУ МИСИС и зарубежных коллег может стать эффективным решением проблемы ограниченного срока эксплуатации и быстрого снижения КПД перовскитных солнечных элементов. Главным преимуществом разработки является доступность масштабирования данного метода в промышленные технологические процессы, так как новый метод добавляет новых и не усложняет конструкцию прибора. Фактически добавление специального материала – максена в чернила для печати солнечных батарей может существенно повысить его долговечность. 

Алевтина Черникова, ректор НИТУ МИСИС:

«Современное материаловедение – это, в первую очередь, поиск новых методов и технологий создания и внедрения перспективных материалов, а также сокращение срока от их разработки до внедрения. Университет МИСИС в рамках реализации стратегического проекта «Материалы будущего» государственной программы «Приоритет 2030» ставит перед собой задачу уменьшить срок создания новых материалов с 20 до 5, а в некоторых случаях до 2 лет.Ученые лаборатории перспективной солнечной энергетики ведут исследования в области увеличения срока эксплуатации и КПД солнечных элементов нового поколения. Одним из главных преимуществ их последней разработки является доступность масштабирования данного метода в промышленное производство».

В настоящее время команда разработчиков адаптирует метод для промышленной реализации и планирует перейти к пилотному прототипированию на широком формате. Ученые активно разрабатывают прикладные решения на основе данной технологии и открыты к сотрудничеству по развитию продуктовых направлений.

 

 

Университет науки и технологий МИСИС – ведущий вуз страны в области создания, внедрения и применения новых технологий и материалов. Опираясь на вековые традиции признанных в России и мире научных школ, современные образовательные технологии, университет ставит перед собой задачу внести максимальный вклад в развитие экономики за счет прорывных исследований и качественной подготовки высококлассных специалистов. В научно-исследовательской деятельности Университет МИСИС концентрируется на таких приоритетных направлениях, как материаловедение, металлургия, горное дело, квантовые технологии, биоматериалы и биоинженерия, альтернативная энергетика, аддитивные и информационные технологии. В вузе действует более 40 научно-исследовательских лабораторий и инжиниринговых центров мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. Университет МИСИС сотрудничает более чем с 1600 крупнейшими компаниями России и мира, в его состав входит 8 институтов и 6 филиалов – четыре в России и два за рубежом. В вузе более 22 000 обучающихся, 25% студентов – граждане 86 стран.

 

Смотрите также:
29.07.2022

Кроме того, система поощряет пациента за активность в ходе процедуры, тем самым мотивируя его продолжать реабилитацию. Работа была представлена на международнойконференции RobCE 2022: 2022 2nd International Conference on Robotics and Control Engineering

Реабилитация пациентов с заболеваниями опорно-двигательного аппарата – одна из сложнейших задач современной медицины. Для восстановления подвижности конечностей частично или полностью парализованных пациентов применяются различные виды физиотерапии. На сегодняшний день одним из наиболее эффективных считается физиотерапия с применением роботизированных устройств. 

Ученые НИТУ «МИСИС», Белгородского государственного технологического университета, Института машиноведения им. А.А. Благонравова РАН и Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи в сотрудничестве с коллегами из Индийского института технологий разработали роботизированную систему реабилитации нижних конечностей с использованием активного манипулятора, который приводит в движение пассивный ортез, зафиксированный на конечности пациента, обеспечивая при этом необходимые углы поворота ее суставов. 

Активный механизм состоит из трех независимых кинематических цепей, каждая из которых включает один призматический шарнир, оборудованный электроприводом, и три вращательных. Кинематические цепи, в свою очередь, крепятся к подвижной платформе и обеспечивают ее перемещение по заданной траектории. Уникальность разработки состоит в том, что роботизированная конструкция оснащена «умной» системой управления, которая быстро подстраивается под антропометрические характеристики (размеры конечностей, рост и массу тела) каждого конкретного пациента и рассчитывает оптимальную для него траекторию движения.

Кроме того, если пациент самостоятельно производит или хотя бы пытается производить «правильные» движения, как бы «помогая» роботу, система ускоряет работу, чтобы создать у пациента впечатление, что это его усилия привели механизм в движение, поощряя, таким образом, активность пациента, мотивируя его продолжать усилия по реабилитации. 

«Система управления была настроена с помощью математического моделирования. Мы подтвердили, что роботизированный тренажер с достаточной точностью повторяет углы поворота суставов нижних конечностей, которые система управления задает индивидуально для каждого пациента», — рассказал один из авторов разработки Сергей Халапян, к.т.н., доцент кафедры АИСУ СТИ НИТУ «МИСиС».

«Старооскольский филиал (СТИ НИТУ «МИСИС») – один из основных многопрофильных технических вузов региона, современный научно-исследовательский и образовательный центр. Для подготовки ИТ-специалистов, обладающих междисциплинарными знаниями в СТИ НИТУ «МИСИС» создан специализированный кластер, где студенты занимаются программированием, робототехникой и сетевым администрированием. Разработанная система реабилитации пациентов с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата является примером эффективного междисциплинарного сотрудничества в целях повышения качества жизни», – отметила ректор НИТУ «МИСИС» Алевтина Черникова.

По словам Сергея Халапяна, предложенная роботизированная система будет полезна для пациентов с различной степенью нарушения моторной функции нижних конечностей и на разных стадиях их реабилитации. 

 

Справка о НИТУ «МИСиС»

НИТУ «МИСиС» – динамично развивающийся научно-образовательный центр мирового уровня. В основе целевой модели вуза – стремление внести максимальный вклад в экономику России за счет повышения интенсивности исследовательской деятельности.

Университет входит в топ-500 лучших вузов мира по версии QS WUR и в группу 151+ предметного рейтинга QS Materials Science, являясь лидером в области материаловедения среди российских вузов.  

В университете действует более 40 научно-исследовательских лабораторий и инжиниринговых центров мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. В основе образовательной модели вуза лежит интеграция образования и науки. НИТУ «МИСиС» сотрудничает более чем с 1600 крупнейшими компаниями России и мира. Благодаря комплексной программе профессиональной навигации средний балл ЕГЭ поступающих в университет вырос с 67,3 в 2012 году до 88,8 баллов в 2021 году.

В состав НИТУ «МИСиС» входит 10 институтов и 6 филиалов – четыре в России и два за рубежом. В университете около 22 000 обучающихся, 25% студентов – граждане из 84 стран мира.

Смотрите также:
28.07.2022

 Всероссийский молодежный научный форум «Наука будущего — наука молодых» проводится Министерством науки и высшего образования Российской Федерации с 2014 года на базе ведущих отечественных университетов. В 2021 году площадкой форума стал Университет науки и технологий «МИСИС».

Главная задача форума — воспитание нового поколения российских ученых через развитие у молодежи интереса к науке, технологиям и инновациям, привлечение молодежи к поиску ответов на большие вызовы, расширение представлений молодежи о науке как о важном ресурсе российского общества, укрепление образовательных и научных связей между поколениями ученых в рамках отдельных научных направлений и междисциплинарного сотрудничества.

В мероприятии традиционно принимают участие российские и иностранные ученые, а также начинающие исследователи — талантливая молодежь из российских вузов и научных организаций, студенты, аспиранты. Особыми участниками являются ведущие ученые — победители программы «мегагрантов», в том числе лауреаты Нобелевской и Филдсовской премий, а также руководители мировых научных школ и лабораторий.

Ключевым мероприятием форума станет финал Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ, в котором принимают участие студенты и аспиранты российских университетов и научных организаций. Всего на конкурс поступило более 2500 заявок, из которых 345 вышли в финал.

Алевтина Черникова, ректор НИТУ «МИСИС»:

«Молодежный форум „Наука будущего — наука молодых“ — уникальное событие, направленное на расширение междисциплинарного диалога и вовлечение молодых людей в исследовательскую деятельность. Благодаря Всероссийскому конкурсу научно-исследовательских работ, финал которого традиционно проходит в рамках форума, у молодых исследователей появляется возможность заявить о себе, познакомиться с ведущими учеными, узнать о последних научных достижениях. В числе финалистов конкурса студенты и аспиранты Университета „МИСИС“, представившие свои работы в области новых материалов, биомедицины, физики.

В университете мы реализуем множество проектов, направленных на погружение студентов в исследовательскую работу: серии научных конференций, конкурсы „Дней науки“, „Молодежная премия в области науки и инноваций“, „ТурНИР“ и Postdoc, Science Slam и другие. В тесном взаимодействии с нашими академическими и бизнес-партнерами мы формируем среду технопредпринимательства, поддерживаем инновационные проекты студентов и молодых ученых, помогаем им коммерциализировать свои разработки».

Обучающиеся Университета «МИСИС», вышедшие в финал конкурса:

Артём Илясов, аспирант, «Исследование влияния немагнитного покрытия магнитных наночастиц на токсичность для раковых клеток в низкочастотном переменном магнитном поле» (Науки о жизни и медицина). Научный руководитель — к.ф.-м.н., доцент кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков Екатерина Гостева.

Юрий Куланчиков, аспирант, «Исследование влияния облучения электронным пучком на электрические свойства SiO2» (Физика и астрономия). Научный руководитель — д.ф.-м.н., профессор кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников Евгений Якимов.

Полина Николенко, магистратура, «Магнитная гипертермия In-легированного гексаферрита стронция SrFe12˗xInxO19» (Новые материалы и способы конструирования).

В 2022 году форум пройдет 23-26 августа в Новосибирске. Местом проведения будет Международный форум технологического развития «ТЕХНОПРОМ-2022» и Новосибирский государственный технический университет. В мероприятии планируется участие более 400 человек — ученые, студенты и аспиранты российских вузов, лауреаты премии Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых ученых.

Официальный сайт Всероссийского молодежного научного форума «Наука будущего — наука молодых» — https://sfy-conf.ru/

Смотрите также:
  • Интересно

    Кто виноват и что делать? — ответы на самые важные вопросы!

  • Книги по бизнесу

    • "Разумный инвестор. Полное руководство по стоимостному инвестированию" Грэм Бенджамин - Мировой бестселлер, выдержавший множество переизданий по всему миру, книга Бенджамина Грэма (1394-1976) является уникальным пособием по выстраиванию инвестиционной политики. Автор, всемирно известный экономист и авторитетный профессиональный инвестор, главное внимание уделяет не анализу ценных бумаг, а принципам инвестирования, предлагая действовать разумно и осторожно независимо от поведения фондового рынка.

    • "Переиграть Уолл-стрит" Питер Линч - куда выгоднее вкладывать деньги — в акции или облигации? Как выбрать лучшие акции, которые станут победителями на рынке? Как правильно читать баланс и финансовые отчеты компании, чтобы получить максимум информации для принятия решения? Что нужно учитывать при выборе взаимного фонда? Как обогнать рынок? Эти и множество других вопросов профессионально и доходчиво обсуждаются автором, сумевшим превратить историю своего 13-летнего управления фондом в остроумное и увлекательное повествование.

    • "Финансовая отчетность для руководителей и начинающих специалистов" Герасименко Алексей - в этой книге шаг за шагом рассматриваются вопросы составления и интерпретации финансовой отчетности предприятия. Все концепции раскрываются на примерах из реальной отчетности крупных российских компаний. Используя богатый практический опыт, автор раскрывает все нюансы финансовой отчетности, в том числе и специфические «западные» вопросы составления отчетности по МСФО.

    • "Настольная книга финансового директора" Брег С. -эта книга является не только превосходным учебником, но и полным справочником для финансовых директоров практически по всем аспектам их повседневной работы. Главное достоинство книги - ее практическая направленность.

Банки | Бизнес | Второе гражданство | Закон | Как заработать в интернете | Купить остров | Недвижимость | Новости бизнеса | Оффшоры | Стиль жизни | Страны мира

| | | |
Business Key Top Sites