This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
❤10👍8❤🔥4
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Друзья, сегодняшняя тема, как я уже анонсировал, лежит, а точнее скользит на стыке физики, химии, материаловедения и спортивных технологий.
Ну, вы уже догадались, что речь пойдет о том, что происходит в микроскопическом зазоре между лыжей и снегом, а это настоящая «наука о скольжении».
Когда лыжа едет по снегу, реализуется физико-химический процесс, который инженеры пытаются контролировать на молекулярном уровне. Давайте разберемся без магии, с цифрами и фактами.
Часть 1: Фундамент. Что происходит под лыжей?
Традиционная модель гласит: трение разогревает снег, образуя смазывающую водяную пленку толщиной от десятков нанометров до микрометров. Это режим гидродинамического глиссирования.
Однако наука не стоит на месте. Исследования показывают, что механизм не универсален. При очень низких температурах (ниже -10°C) и малых скоростях возрастает вклад сухого трения и абразивного изнашивания кристаллов снега. Их осколки сами могут выступать в роли твердой смазки.
Таким образом, общий коэффициент трения (μ) — это сумма независимых компонентов:
· μ_пропахивания: Деформация снега неровностями базы.
· μ_сухого: Абразивное взаимодействие «пластик по льду».
· μ_жидкостного: Сопротивление сдвигу водяной пленки.
· μ_капиллярного: Силы «прилипания» из-за водяных мостиков (капиллярный эффект).
· μ_загрязнения: Трение от частиц грязи, вмерзших в базу.
Задача идеального слоя скольжения минимизировать их все.
Часть 2: Материалы. Почему СВМПЭ — король, а тефлон — узкий специалист?
Идеальный материал должен быть одновременно гидрофобным, износостойким и достаточно твердым. И тут, конечно, кроется главный компромисс.
Давайте сравним ключевых претендентов на основе данных из научных обзоров и испытаний (например, для полозьев саней в условиях холодов Якутии):
Основой для 99% современных спортивных лыж служит сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ, например, марки GUR 4150). Этот материал завоевал своё место благодаря уникальному балансу свойств: он обладает высокой гидрофобностью (краевой угол смачивания, или КУС, составляет около 90–100°), что позволяет ему эффективно отталкивать воду, а также демонстрирует выдающуюся износостойкость и низкий коэффициент трения. Именно эта универсальность делает его «чемпионом» индустрии. Однако у СВМПЭ есть свой «потолок» — предельный уровень гидрофобности, который сложно превзойти без ущерба для других характеристик.
В поисках максимального скольжения инженеры обращаются к эталонному материалу — политетрафторэтилену (ПТФЭ, тефлону). Да-да, не только сковородки из него делают 😅😅😅 С его фторсодержащей поверхностью КУС достигает рекордных 110° и более, а коэффициент трения минимален. Но за эти сверхспособности приходится платить катастрофически низкой износостойкостью: на абразивном снегу тефлон стирается как ластик. Поэтому его применение ограничено лабораторными исследованиями или специальными покрытиями, где нет сильного абразивного износа.
Существуют и компромиссные варианты, например, СВМПЭ, наполненный графитом. Идея состоит в улучшении теплопроводности базы, однако эффект на практике спорен. Более того, углеродный наполнитель снижает общую гидрофобность материала (графит гидрофилен), часто ухудшает износостойкость и делает коэффициент трения нестабильным. Таким образом, влияние таких добавок считается противоречивым, и они не получили широкого распространения в высокотехнологичных решениях.
Вывод: СВМПЭ (сверхвысокомолекулярный полиэтилен) стал золотым стандартом не потому, что он идеален в одном, а потому, что предлагает оптимальный баланс всех критически важных свойств. Тефлон же, при всей своей «скользкости», не выдерживает контакта с реальным, часто загрязненным снегом.
Продолжение следует…
Ну, вы уже догадались, что речь пойдет о том, что происходит в микроскопическом зазоре между лыжей и снегом, а это настоящая «наука о скольжении».
Когда лыжа едет по снегу, реализуется физико-химический процесс, который инженеры пытаются контролировать на молекулярном уровне. Давайте разберемся без магии, с цифрами и фактами.
Часть 1: Фундамент. Что происходит под лыжей?
Традиционная модель гласит: трение разогревает снег, образуя смазывающую водяную пленку толщиной от десятков нанометров до микрометров. Это режим гидродинамического глиссирования.
Однако наука не стоит на месте. Исследования показывают, что механизм не универсален. При очень низких температурах (ниже -10°C) и малых скоростях возрастает вклад сухого трения и абразивного изнашивания кристаллов снега. Их осколки сами могут выступать в роли твердой смазки.
Таким образом, общий коэффициент трения (μ) — это сумма независимых компонентов:
· μ_пропахивания: Деформация снега неровностями базы.
· μ_сухого: Абразивное взаимодействие «пластик по льду».
· μ_жидкостного: Сопротивление сдвигу водяной пленки.
· μ_капиллярного: Силы «прилипания» из-за водяных мостиков (капиллярный эффект).
· μ_загрязнения: Трение от частиц грязи, вмерзших в базу.
Задача идеального слоя скольжения минимизировать их все.
Часть 2: Материалы. Почему СВМПЭ — король, а тефлон — узкий специалист?
Идеальный материал должен быть одновременно гидрофобным, износостойким и достаточно твердым. И тут, конечно, кроется главный компромисс.
Давайте сравним ключевых претендентов на основе данных из научных обзоров и испытаний (например, для полозьев саней в условиях холодов Якутии):
Основой для 99% современных спортивных лыж служит сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ, например, марки GUR 4150). Этот материал завоевал своё место благодаря уникальному балансу свойств: он обладает высокой гидрофобностью (краевой угол смачивания, или КУС, составляет около 90–100°), что позволяет ему эффективно отталкивать воду, а также демонстрирует выдающуюся износостойкость и низкий коэффициент трения. Именно эта универсальность делает его «чемпионом» индустрии. Однако у СВМПЭ есть свой «потолок» — предельный уровень гидрофобности, который сложно превзойти без ущерба для других характеристик.
В поисках максимального скольжения инженеры обращаются к эталонному материалу — политетрафторэтилену (ПТФЭ, тефлону). Да-да, не только сковородки из него делают 😅😅😅 С его фторсодержащей поверхностью КУС достигает рекордных 110° и более, а коэффициент трения минимален. Но за эти сверхспособности приходится платить катастрофически низкой износостойкостью: на абразивном снегу тефлон стирается как ластик. Поэтому его применение ограничено лабораторными исследованиями или специальными покрытиями, где нет сильного абразивного износа.
Существуют и компромиссные варианты, например, СВМПЭ, наполненный графитом. Идея состоит в улучшении теплопроводности базы, однако эффект на практике спорен. Более того, углеродный наполнитель снижает общую гидрофобность материала (графит гидрофилен), часто ухудшает износостойкость и делает коэффициент трения нестабильным. Таким образом, влияние таких добавок считается противоречивым, и они не получили широкого распространения в высокотехнологичных решениях.
Вывод: СВМПЭ (сверхвысокомолекулярный полиэтилен) стал золотым стандартом не потому, что он идеален в одном, а потому, что предлагает оптимальный баланс всех критически важных свойств. Тефлон же, при всей своей «скользкости», не выдерживает контакта с реальным, часто загрязненным снегом.
Продолжение следует…
❤🔥11👍10❤5
Продолжение предыдущего поста…
Часть 3: Эволюция. Фтор, силиконы и поиск «элексира» скольжения
Чтобы преодолеть «потолок» СВМПЭ, наука смотрит в сторону химической модификации.
☠️ Фтор — герой с темным прошлым. Добавление перфторированных полиэфиров может поднять КУС с 88° до 112°. Плазменная обработка в среде CF4 — и вовсе до 138°. Однако выигрыш в трении нелинеен и составляет лишь 2-5% в узком диапазоне температур около 0°C. А главное — фторсодержащие соединения (PFAS) признаны вечными химикатами, опасными для здоровья и экологии, а, особенно, для нашего озонового слоя! С 2020 года их использование в профессиональном спорте под запретом FIS.
🤧Силиконы — неоднозначная альтернатива. Актуальное исследование 2022 года проверяло силиконовые масла как замену фтору. Результаты показали их избирательность:
❄️На сухом снегу (-10°C) они увеличивали трение на 24% по сравнению с чистой базой СВМПЭ.
💧 На влажном снегу (+5°C) уменьшали трение на 10%, но всё равно проигрывали коммерческим парафинам.
🫣Вывод такой, нет универсальной химической смазки. То, что помогает в одних условиях, вредит в других.
Часть 4: Революция. Будущее — в структуре, а не в химии 🥹
Самый перспективный путь, обозначенный в современных обзорах, — комбинация физики и микротопографии. Цель — создать на поверхности эффект лотоса (супергидрофобность).
⚜️Текстурирование: Штайншлифт, тиснение микроячейками, лазерное структурирование — все это позволяет кардинально (на 10-30°) увеличить КУС за счет удержания воздуха между поверхностью и водой.
🧽 Концепция «Skin»-технологий (Atomic Skintec, Fischer Twin Skin) — это маркетинговая упаковка именно такого подхода: синтетический «мохер» (физическая текстура для сцепления и отвода воды) + импрегнация (химия). Уже сегодня такие лыжи заявляют о 100 км пробега без смазки.
И здесь мы подходим к самой радикальной и обоснованной гипотезе, сформулированной инженером-трибологом Леонидом Кузьминым. Проанализировав компоненты трения, он пришел к такому выводу:
Его аргумент: парафины и мази часто ухудшают работу микроструктуры, забивая ее и добавляя компонент загрязнения (μ_загрязнения). Идеальная база будущего та, чья физическая топография является единственным «программируемым слоем».
Короче, получается, что тут лыжные мастера прошли путь от алхимии к инженерии, точнее от эмпирической алхимии (смолы, парафины) к точной инженерии.
Давайте подитожим…
1. Прошлое: Дерево + смола. Механика и простая гидрофобизация.
2. Настоящее: СВМПЭ + парафины (фтор/углеводороды). Доминирование химической модификации границы раздела.
3. Будущее: СВМПЭ с программируемой нано- и микротопографией (+ точечная химия). Контроль над капиллярными силами и толщиной водяной пленки через физику поверхности.
Современная лыжная база — это уже не просто «пластик», а высокотехнологичный композитный материал, работа которого описывается сложными трибологическими моделями. А парафин в этой картине мира всё больше выглядит как костыль, временно маскирующий несовершенство базовой поверхности.
Так что в следующий раз, нанося мазь, помните: вы проводите сложную физико-химическую процедуру по оптимизации межфазного взаимодействия в системе «полимер — углеводородная смазка — водяная пленка — кристалл льда». И не исключено, что в ближайшем будущем эта процедура станет такой же архаичной, как смазывание лыж сосновой смолой.
P.S. Думаю, это прекрасный пример того, как запрет (на фтор) и экологические требования становятся драйверами для настоящих технологических прорывов, заставляя пересматривать казалось бы незыблемые догмы.
Часть 3: Эволюция. Фтор, силиконы и поиск «элексира» скольжения
Чтобы преодолеть «потолок» СВМПЭ, наука смотрит в сторону химической модификации.
☠️ Фтор — герой с темным прошлым. Добавление перфторированных полиэфиров может поднять КУС с 88° до 112°. Плазменная обработка в среде CF4 — и вовсе до 138°. Однако выигрыш в трении нелинеен и составляет лишь 2-5% в узком диапазоне температур около 0°C. А главное — фторсодержащие соединения (PFAS) признаны вечными химикатами, опасными для здоровья и экологии, а, особенно, для нашего озонового слоя! С 2020 года их использование в профессиональном спорте под запретом FIS.
🤧Силиконы — неоднозначная альтернатива. Актуальное исследование 2022 года проверяло силиконовые масла как замену фтору. Результаты показали их избирательность:
❄️На сухом снегу (-10°C) они увеличивали трение на 24% по сравнению с чистой базой СВМПЭ.
💧 На влажном снегу (+5°C) уменьшали трение на 10%, но всё равно проигрывали коммерческим парафинам.
🫣Вывод такой, нет универсальной химической смазки. То, что помогает в одних условиях, вредит в других.
Часть 4: Революция. Будущее — в структуре, а не в химии 🥹
Самый перспективный путь, обозначенный в современных обзорах, — комбинация физики и микротопографии. Цель — создать на поверхности эффект лотоса (супергидрофобность).
⚜️Текстурирование: Штайншлифт, тиснение микроячейками, лазерное структурирование — все это позволяет кардинально (на 10-30°) увеличить КУС за счет удержания воздуха между поверхностью и водой.
🧽 Концепция «Skin»-технологий (Atomic Skintec, Fischer Twin Skin) — это маркетинговая упаковка именно такого подхода: синтетический «мохер» (физическая текстура для сцепления и отвода воды) + импрегнация (химия). Уже сегодня такие лыжи заявляют о 100 км пробега без смазки.
И здесь мы подходим к самой радикальной и обоснованной гипотезе, сформулированной инженером-трибологом Леонидом Кузьминым. Проанализировав компоненты трения, он пришел к такому выводу:
Для оптимального скольжения лыж из водоотталкивающего полимера (СВМПЭ/ПТФЭ) необходимо и достаточно нанести адекватную структуру, соответствующую состоянию снега. Никакие мази скольжения при этом не требуются.
Его аргумент: парафины и мази часто ухудшают работу микроструктуры, забивая ее и добавляя компонент загрязнения (μ_загрязнения). Идеальная база будущего та, чья физическая топография является единственным «программируемым слоем».
Короче, получается, что тут лыжные мастера прошли путь от алхимии к инженерии, точнее от эмпирической алхимии (смолы, парафины) к точной инженерии.
Давайте подитожим…
1. Прошлое: Дерево + смола. Механика и простая гидрофобизация.
2. Настоящее: СВМПЭ + парафины (фтор/углеводороды). Доминирование химической модификации границы раздела.
3. Будущее: СВМПЭ с программируемой нано- и микротопографией (+ точечная химия). Контроль над капиллярными силами и толщиной водяной пленки через физику поверхности.
Современная лыжная база — это уже не просто «пластик», а высокотехнологичный композитный материал, работа которого описывается сложными трибологическими моделями. А парафин в этой картине мира всё больше выглядит как костыль, временно маскирующий несовершенство базовой поверхности.
Так что в следующий раз, нанося мазь, помните: вы проводите сложную физико-химическую процедуру по оптимизации межфазного взаимодействия в системе «полимер — углеводородная смазка — водяная пленка — кристалл льда». И не исключено, что в ближайшем будущем эта процедура станет такой же архаичной, как смазывание лыж сосновой смолой.
❤7👍6❤🔥3
Forwarded from ИНХС РАН
150 лет назад, в январе 1876 года, Д.И. Менделеев предложил объединить Русское химическое общество (основано в 1868 г.) и Физическое общество при Петербургском университете в единое Русское физико-химическое общество (РФХО) с двумя отделениями – химическим и физическим. Это предложение было реализовано двумя годами позднее, в 1878 году.
Президентом РФХО был избран А.М. Бутлеров (1878 – 1882), которого затем сменил на этом посту Д.И. Менделеев (1883 – 1887).
На страницах выпускаемого РФХО «Журнала Русского химического общества» впервые были напечатаны работы Д.И. Менделеева о развитии периодической системы химических элементов, труды А.М. Бутлерова, посвященные теории строения органических веществ, исследования Н.С. Курнакова и Л.А. Чугаева в области неорганической и физической химии, работы В.В. Марковникова, Н.Д. Зелинского, С.В. Лебедева, А.Е. Арбузова по органической химии.
РФХО стало учредителем Менделеевских съездов по общей и прикладной химии.
В 1931 г. Русское физико-химическое общество было упразднено, а в 1932 г. была создана новая общественная организация химиков СССР – Всесоюзное химическое общество имени Д. И. Менделеева, первым президентом которого был избран А.Н. Бах.
В 1992 г. первым президентом Всероссийского химического общества им. Д.И. Менделеева (1992-1995) стал академик Ю.А. Золотов. Сегодня президент РХО им. Д.И. Менделеева - академик РАН Аслан Юсупович Цивадзе.
Фото членов Русского химического общества 1868 года: сайт РХО
Президентом РФХО был избран А.М. Бутлеров (1878 – 1882), которого затем сменил на этом посту Д.И. Менделеев (1883 – 1887).
На страницах выпускаемого РФХО «Журнала Русского химического общества» впервые были напечатаны работы Д.И. Менделеева о развитии периодической системы химических элементов, труды А.М. Бутлерова, посвященные теории строения органических веществ, исследования Н.С. Курнакова и Л.А. Чугаева в области неорганической и физической химии, работы В.В. Марковникова, Н.Д. Зелинского, С.В. Лебедева, А.Е. Арбузова по органической химии.
РФХО стало учредителем Менделеевских съездов по общей и прикладной химии.
В 1931 г. Русское физико-химическое общество было упразднено, а в 1932 г. была создана новая общественная организация химиков СССР – Всесоюзное химическое общество имени Д. И. Менделеева, первым президентом которого был избран А.Н. Бах.
В 1992 г. первым президентом Всероссийского химического общества им. Д.И. Менделеева (1992-1995) стал академик Ю.А. Золотов. Сегодня президент РХО им. Д.И. Менделеева - академик РАН Аслан Юсупович Цивадзе.
Фото членов Русского химического общества 1868 года: сайт РХО
❤🔥7👍6🙏5❤1
С Рождеством Христовым!
Сегодня канун одного из самых светлых и радостных христианских праздников.
Мы празднуем не просто историческую дату, но великую тайну, которую Церковь издревле именует «Рождеством по плоти». Это название напоминает нам о главном: Спаситель рожден от Бога Отца прежде всех век, вне времени.
Пусть свет Вифлеемской звезды, возвестившей о величайшей радости, осветит ваш дом, согреет сердца и укажет путь к миру, вере и добру. Пусть в этот день и во все последующие в ваших семьях царят любовь, согласие и тихое, подлинное счастье, которое не зависит от внешних обстоятельств.
С радостным и светлым праздником Рождества Христова! Христос рождается — славите!
Сегодня канун одного из самых светлых и радостных христианских праздников.
Мы празднуем не просто историческую дату, но великую тайну, которую Церковь издревле именует «Рождеством по плоти». Это название напоминает нам о главном: Спаситель рожден от Бога Отца прежде всех век, вне времени.
Пусть свет Вифлеемской звезды, возвестившей о величайшей радости, осветит ваш дом, согреет сердца и укажет путь к миру, вере и добру. Пусть в этот день и во все последующие в ваших семьях царят любовь, согласие и тихое, подлинное счастье, которое не зависит от внешних обстоятельств.
С радостным и светлым праздником Рождества Христова! Христос рождается — славите!
❤16🕊6🙏2
🍽 А вы каким блюдом украшаете рождественский стол?
У нас по традиции — гусь! 🪿 А в этом году он особенно интересный — гусь серый. Мы его несколько дней мариновали в смеси горчицы и меда, а внутри, конечно, яблоки 🍎
Интересно, какой у него будет вкус и цвет?
А что будет главным блюдом на вашем праздничном столе? Делитесь традициями и фотографиями в комментариях 👇
У нас по традиции — гусь! 🪿 А в этом году он особенно интересный — гусь серый. Мы его несколько дней мариновали в смеси горчицы и меда, а внутри, конечно, яблоки 🍎
Интересно, какой у него будет вкус и цвет?
А что будет главным блюдом на вашем праздничном столе? Делитесь традициями и фотографиями в комментариях 👇
❤15❤🔥4👍4🔥1
Что, если бы создание новых материалов начиналось не в химической лаборатории, а в памяти суперкомпьютера? Что, если ключевые свойства будущего вещества можно было бы предсказать, прежде чем его синтезировать? Это не фантастика, а уже передний край науки.
Сегодняшняя #научная_среда для меня особенная, во-первых, это первая среда 2026 года, а во-вторых, она основана на статье, коллег которых я знаю лично: Eric Favre и Christophe Castel ведущие специалисты по мембранным технологиям из Университета Лотарингии (Франция). На фото, которое сделал Christophe Castel , я и профессор Eric Favre. Мы не раз обсуждали с ним вызовы газоразделения и будущее «зелёных» технологий. Это придаёт описываемой работе не просто академический, а очень конкретный, осязаемый смысл.
А задача у них была амбициозная: научиться предсказывать свойства одних из самых перспективных материалов для улавливания CO₂ — цеолитовых мембран.
Стратегическая цель — эффективно отделять углекислый газ (CO₂) от метана (CH₄) или азота (N₂). Идеальный материал для мембраны — это «умное сито» с наноразмерными порами. Роль таких сит играют цеолиты, например, с размером «окон» 3.8 Å, что идеально для отделения CO₂ (3.3 Å) от более крупного CH₄ (3.8 Å).
Но как предсказать эффективность мембраны, не создавая её? Традиционный путь — синтез, испытания, модификация — долог. На помощь приходит многоуровневое компьютерное моделирование.
Трехэтапный подход: от атомов к процессу
В исследовании учёные прошли три уровня:
1. Атомный уровень. Классическими методами Монте-Карло и молекулярной динамики они просчитали, как молекулы газа «прилипают» к порам и как перемещаются внутри них. Результат — фундаментальные параметры: энергия связи, коэффициенты диффузии.
2. Дальше на основе атомных данных, используя уравнение Максвелла-Стефана, они рассчитали поток газа через виртуальную мембрану. Результат — прогноз её проницаемости и селективности.
3. В итоге, сравнили прогнозы с экспериментом на реальной мембране. Главные тренды совпали: модель верно предсказала, как поведёт себя CO₂ и другие газы.
Идеальная компьютерная модель — это идеальный кристалл. Реальная мембрана — слой кристаллитов с дефектами, границами и подложкой. Эти макроскопические факторы — основная причина расхождений.
Расчётная проницаемость для идеального кристалла была на два порядка выше экспериментальной. Но стоило ввести реалистичные параметры пористости и извилистости путей, разрыв сократился. Это ключевой вывод: симуляция предсказывает потенциал материала, а не параметры конкретного изделия. Она отвечает на вопрос «Каким может быть эта мембрана в идеале?».
Вывод: цифровой двойник как компас
Работа Эрика и его коллег — блестящая иллюстрация современной науки, так как моделирование и симуляция :
1. Сужает поиск. Оно позволяет отсеять заведомо бесперспективные варианты и сфокусироваться на самых многообещающих.
2. Объясняет механизмы. Например, модель наглядно показала, что метан в порах движется с трудом, почти «пролезая впритирку».
3. Задаёт направление. Расхождения между моделью и реальностью указывают, что именно нужно совершенствовать в технологии производства (бороться с дефектами).
Общаясь с такими учёными, как Эрик Фавр, понимаешь, что будущее «зелёных» технологий создаётся не абстрактно. Оно создаётся такими конкретными, скрупулёзными проектами, на стыке глубокой теории, мощных вычислений и инженерной мысли. Мы всё ещё не можем доверить создание материалов исключительно компьютеру. Но мы уже можем использовать симуляцию как мощнейший компас, который ведёт нас к цели самым коротким и осмысленным путём.
Будущее — за гибридом искусственного интеллекта, квантовой химии и традиционного мастерства, где каждый реальный эксперимент становится максимально осознанным. А вы согласны?
Сегодняшняя #научная_среда для меня особенная, во-первых, это первая среда 2026 года, а во-вторых, она основана на статье, коллег которых я знаю лично: Eric Favre и Christophe Castel ведущие специалисты по мембранным технологиям из Университета Лотарингии (Франция). На фото, которое сделал Christophe Castel , я и профессор Eric Favre. Мы не раз обсуждали с ним вызовы газоразделения и будущее «зелёных» технологий. Это придаёт описываемой работе не просто академический, а очень конкретный, осязаемый смысл.
А задача у них была амбициозная: научиться предсказывать свойства одних из самых перспективных материалов для улавливания CO₂ — цеолитовых мембран.
Стратегическая цель — эффективно отделять углекислый газ (CO₂) от метана (CH₄) или азота (N₂). Идеальный материал для мембраны — это «умное сито» с наноразмерными порами. Роль таких сит играют цеолиты, например, с размером «окон» 3.8 Å, что идеально для отделения CO₂ (3.3 Å) от более крупного CH₄ (3.8 Å).
Но как предсказать эффективность мембраны, не создавая её? Традиционный путь — синтез, испытания, модификация — долог. На помощь приходит многоуровневое компьютерное моделирование.
Трехэтапный подход: от атомов к процессу
В исследовании учёные прошли три уровня:
1. Атомный уровень. Классическими методами Монте-Карло и молекулярной динамики они просчитали, как молекулы газа «прилипают» к порам и как перемещаются внутри них. Результат — фундаментальные параметры: энергия связи, коэффициенты диффузии.
2. Дальше на основе атомных данных, используя уравнение Максвелла-Стефана, они рассчитали поток газа через виртуальную мембрану. Результат — прогноз её проницаемости и селективности.
3. В итоге, сравнили прогнозы с экспериментом на реальной мембране. Главные тренды совпали: модель верно предсказала, как поведёт себя CO₂ и другие газы.
Идеальная компьютерная модель — это идеальный кристалл. Реальная мембрана — слой кристаллитов с дефектами, границами и подложкой. Эти макроскопические факторы — основная причина расхождений.
Расчётная проницаемость для идеального кристалла была на два порядка выше экспериментальной. Но стоило ввести реалистичные параметры пористости и извилистости путей, разрыв сократился. Это ключевой вывод: симуляция предсказывает потенциал материала, а не параметры конкретного изделия. Она отвечает на вопрос «Каким может быть эта мембрана в идеале?».
Вывод: цифровой двойник как компас
Работа Эрика и его коллег — блестящая иллюстрация современной науки, так как моделирование и симуляция :
1. Сужает поиск. Оно позволяет отсеять заведомо бесперспективные варианты и сфокусироваться на самых многообещающих.
2. Объясняет механизмы. Например, модель наглядно показала, что метан в порах движется с трудом, почти «пролезая впритирку».
3. Задаёт направление. Расхождения между моделью и реальностью указывают, что именно нужно совершенствовать в технологии производства (бороться с дефектами).
Общаясь с такими учёными, как Эрик Фавр, понимаешь, что будущее «зелёных» технологий создаётся не абстрактно. Оно создаётся такими конкретными, скрупулёзными проектами, на стыке глубокой теории, мощных вычислений и инженерной мысли. Мы всё ещё не можем доверить создание материалов исключительно компьютеру. Но мы уже можем использовать симуляцию как мощнейший компас, который ведёт нас к цели самым коротким и осмысленным путём.
Будущее — за гибридом искусственного интеллекта, квантовой химии и традиционного мастерства, где каждый реальный эксперимент становится максимально осознанным. А вы согласны?
👍10❤🔥7❤4🤝1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Традиционно, на Рождество смотрим любимый фильм! 🍿
Интересно, что фильм снимали в Мурманской области в 40 градусной мороз. Кстати, и премьера тоже была там.
Фильм, конечно, невероятный, до сих пор смотрится очень актуально и атмосферно!’
Интересно, что фильм снимали в Мурманской области в 40 градусной мороз. Кстати, и премьера тоже была там.
Фильм, конечно, невероятный, до сих пор смотрится очень актуально и атмосферно!’
❤19🔥7❤🔥4👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Друзья, кажется, пришло выбирать время лучший подарок, полученный на Новый год!
Всеми сокровищами делиться не буду, расскажу про самый особенный! У нас в семье есть традиция, дарить не только друг другу, но и общий подарок, что называется в семью!
В этом году это уникальная Мировая детская литература в 50ти томах от издательства SLOVO!
Давно смотрели и облизывались! Теперь она заняла достойное место в библиотеке! В целом, в ней собрана вся школьная программа, хотя, конечно, и взрослому человеку перечитать классику никогда не вредно! А красивые иллюстрации только добавляют погружение
Делитесь своими долгожданными подарками 👇
Всеми сокровищами делиться не буду, расскажу про самый особенный! У нас в семье есть традиция, дарить не только друг другу, но и общий подарок, что называется в семью!
В этом году это уникальная Мировая детская литература в 50ти томах от издательства SLOVO!
Давно смотрели и облизывались! Теперь она заняла достойное место в библиотеке! В целом, в ней собрана вся школьная программа, хотя, конечно, и взрослому человеку перечитать классику никогда не вредно! А красивые иллюстрации только добавляют погружение
Делитесь своими долгожданными подарками 👇
🔥5