В МГТУ им. Баумана разработали метод прогноза свойств полупроводящих полимерных матриц

28.03.2022 10:59
Просмотров: 618

Сотрудники Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) "Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества" МГТУ им. Н.Э.Баумана разработали метод прогноза свойств полупроводящих полимерных матриц, который ускорит появление более дешевых кабелей для обогрева домов и нефтяной инфраструктуры. Об этом в субботу ТАСС сообщили в пресс-службе Платформы НТИ.

Разработка новых устройств и оборудования требует от ученых создания материалов, в том числе полимерных, с необходимыми свойствами. Для того, чтобы этот процесс не превращался в бесконечную серию дорогостоящих испытаний образцов важно уметь предсказывать эти качества еще на этапе подбора состава материала. Новый подход позволил авторам исследования точно определить состав компонентов (полимерной матрицы) на этапе разработки будущего нагревательного кабеля, при котором система может самостоятельно регулировать в них электросопротивление при различных условиях эксплуатации. Такие кабели могут использоваться в составе теплых полов, а также в системах обогрева нефтепроводов в полярных районах.

"Технология проводит поэтапное компьютерное моделирование сложной динамики полимерных систем и наноструктур при их полиморфных превращениях. Она последовательно решает задачи подбора состава и прогнозирования свойств полупроводящих матриц", - приводит пресс-служба Платформы НТИ слова Вячеслава Селезнева, заведующего лабораторией "Материалы для применения в экстремальных условиях" Центра компетенций НТИ на базе МГТУ им. Н.Э. Бумана.

Полупроводящая матрица представляет собой важный элемент кабеля, заключенный между двумя токопроводящими медными жилами. При протекании через нее электрического тока матрица нагревается, что ведет к увеличению сопротивления полупроводящего материала, из которого она сделана, ток при этом уменьшается. После этого необходимо создать условия, при которых наступит баланс между нагревом кабеля и потребляемой мощностью. Эта задача решается за счет добавления в термопластичный материал токопроводящих углеродных наполнителей и других компонентов, которые авторы работы подобрали при помощи новой технологии прогнозирования.

"Проект в первую очередь нацелен на предприятия кабельной отрасли, которые стремятся снизить себестоимость собственной продукции и расширить ее ассортимент. Стоимость снижается за счет автоматизированного подбора состава, а также за счет того, что процесс будет происходить быстрее. При этом можно использовать отечественное сырье", - также отметил ученый.