Композиционный материал для вибрационной и акустической защиты и способ его изготовления

Авторы патента:

Андрюнина Марина Алексеевна (RU)

Лурье Сергей Альбертович (RU)

Соловьев Михаил Евгеньевич (RU)

Каранец Александр Олегович (RU)

Соляев Юрий Олегович (RU)

B82B1/00 - Наноструктуры

Владельцы патента RU 2572542:

Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) (RU)

Изобретение относится к области производства композиционных резиноподобных материалов, применяемых для изготовления элементов кострукций вибрационной и акустической защиты. Композиционный материал для вибрационной и акустической защиты включает матрицу на основе резиноподобного материала и наполнитель. В качестве наполнителя использованы ультрадисперсные углеродные нановолокна или нанотрубки, или наноразмерные ультрадисперсные углеродные частицы или их сочетания. Диаметр каждого из указанных видов наполнителя составляет до 1 мкм, а объемное содержание наполнителя в композиционном материале составляет от 0,01 до 45%. Оптимальное содержание наполнителя в составе композиционного материала определяется с помощью зависимости, выраженной формулой (1). Предложен также способ получения указанного композиционного материала. Изобретение обеспечивает повышение коэффициента механических потерь резиноподобного композиционного материала, а также в повышении его термостойкости и износостойкости за счет создания пространственной жесткой теплопроводящей армирующей сетчатой структуры в материале. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 6 табл.

Область применения

Изобретение относится к области производства композиционных резиноподобных материалов на основе бутадиен-нитрильных, хлоропреновых, изопреновых и других видов каучуков, применяемых для изготовления элементов конструкций вибрационной и акустической защиты, в том числе, для создания гидроакустических покрытий.

Уровень техники

Широко известно применение нанодисперсных углеродных частиц и волокон в качестве усиливающих наполнителей для повышения важнейших эксплуатационных характеристик резиноподобных материалов.

Так, например, в опубликованной заявке СА 2670145 показан резиноподобный материал, в котором, при введении наноразмерного наполнителя, обеспечены повышение прочности материала при растяжении, устойчивость к воздействию нефтепродуктов и термостойкость. Из CN 1554693 известен резиноподобный материал (и способ его получения), в котором, благодаря использованию, в качестве наполнителя, углеродных нанотрубок, повышена термостойкость и износостойкость материала и его стойкость к старению, что позволило значительно расширить область его применения. Дополнительно можно сослаться также на опубликованную заявку CN 1615336, в которой показан синтетический резиновый или натуральный каучук, укрепленный углеродными нанотрубками и способ его получения. Полученный в результате материал обладает улучшенными механическими, физическими и химическими свойствами.

Указанные выше известные наномодифицированные резины применяются в основном в области шинной промышленности, а также для изготовления иных изделий в автомобилестроении, строительстве, легкой промышленности и проч. При этом они не обладают необходимыми повышенными звукоизолирующими и виброизолирующими характеристиками, что не позволяет использовать их для создания элементов конструкций вибрационной и акустической защиты, в том числе для создания гидроакустических покрытий, применение которых обеспечивает снижение уровней первичного и вторичного акустических полей защищаемого объекта, находящегося в воде при воздействии гидростатического давления.

При разработке новых звуко- и виброизоляционных материалов, например для гидроакустических покрытий, решаемые задачи связаны с необходимостью обеспечения высоких характеристик звукоизоляции, что может быть обеспечено высокой удельной массой, низким модулем упругости, а также высоким коэффициентом механических потерь применяемых материалов. Эти задачи зачастую решаются благодаря созданию резин с дисперсными наполнителями из металлов, оксидов или солей металлов, сплавов. В качестве наполнителей, улучшающих эксплуатационные свойства, могут также использоваться волокна (нити) из металлов и различных модификаций углерода.

Так, например, из патента US 6790894 известен основанный на резине звукоизоляционный материал, включающий в качестве наполнителей дисперсные порошки из металла или его окисей, сплавов или солей и обычные компоненты смешивания, а в техническом решении по патенту US 5400296 в качестве наполнителя для звукоизоляционного резиноподобного материала используются стеклянные микросферы. В результате может достигаться повышение удельной массы или снижение модуля упругости и обеспечение определенного коэффициента механических потерь материала, при этом объемное содержание наполнителей достигает 40-80 масс. %, размер частиц наполнителя составляет от 10 до 100 мкм. Также иногда применяются сочетания наполнителей различной дисперсности (US 7263028), которые обладают различными характеристиками акустического импеданса. В этом случае вероятность поглощения энергии в материале увеличивается. Предполагается, что путем тщательного подбора материалов матрицы и наполнителя, разработчик может создать композитный материал с оптимальным балансом звукоизоляции и затухания колебаний, плотностью, прочностью и температурными характеристиками. Например, результатом технологии, изложенной в патенте US 6790894, стало улучшение целевых свойств материала: снижение напряжений при 100% деформациях с 1.16 до 0.87 МПа, повышение коэффициента механических потерь с 0.29 до 0.34, повышение плотности с 1100 до 3500 кг/м³. Однако несмотря на указанное выше благоприятное изменение эксплуатационных показателей модифицированного наполнителями звукоизоляционного резиноподобного материала, степень изменения показателей недостаточна, что выражается в недостаточной термостойкости и износостойкости композиционного материала, в недостаточно высоком коэффициенте механических потерь. Большое объемное содержание наполнителя в указанных материалах приводит к повышению жесткости материала и, следовательно, к ухудшению его звукопоглощающих свойств.

В качестве ближайшего аналога принято указанное выше техническое решение по патенту US 6790894, в описании к которому раскрывается состав звукопоглощающего резиноподобного материала и способ его изготовления.

Раскрытие изобретения

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи по созданию композиционного материала для вибрационной и акустической защиты с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении коэффициента механических потерь резиноподобного композиционного материала (что обеспечивается за счет возможности выбора оптимального объемного содержания наполнителя), а также в повышении его термостойкости и износостойкости за счет создания пространственной жесткой теплопроводящей армирующей сетчатой структуры в материале.

Коэффициент механических потерь (КМП) является одной из важнейших характеристик звуко- и вибропоглощающих материалов. Он показывает, насколько эффективно уменьшаются вибрации при монтаже вибропоглотителя и вследствие этого - насколько снижается уровень излучения структурного шума. Физически КМП материала показывает степень влияния на рассеивание энергии и непосредственно связан со значением коэффициента потерь энергии в колебательной системе. Чем выше КМП, тем менее вероятно возникновение резонансов и меньше распространение структурного шума.

Для достижения указанного технического результата предлагается звукоизоляционный и виброизоляционный композиционный материал и способ его получения.

Предлагаемый композиционный материал включает матрицу на основе резиноподобного материала и наполнитель. В качестве наполнителя использованы углеродные нановолокна или нанотрубки, или углеродные ультрадисперсные частицы (наноразмерные частицы), или их сочетания при характерном диаметре для каждого из указанных видов наполнителя до 1 мкм, при этом объемное содержание наполнителя в композиционном материале составляет от 0,01% до 45%.

Предлагаемый способ получения заявляемого композиционного материала включает операцию введения наполнителя в матрицу, выполненную на основе резиноподобного материала с обеспечением равномерного распределения наполнителя в объеме матрицы. В качестве наполнителя используют углеродные нановолокна или нанотрубки, или углеродные ультрадисперсные (наноразмерные) частицы, или их сочетания при характерном диаметре для каждого из указанных видов наполнителя до 1 мкм, при этом объемное содержание наполнителя в композиционном материале составляет до 45%.

Оптимальное объемное содержание наполнителя в составе композиционного материала определяется на основе следующей зависимости:

в которой

где

E_M - комплексный модуль упругости матрицы,

E_B - комплексный модуль упругости наполнителя,

, f - объемное содержание наполнителя,

c^∗ - объемное содержание межфазной области вокруг частиц наполнителя,

d - средний диаметр частиц наполнителя,

α_M, α_B - параметры, определяющие толщину межфазной зоны в матрице вокруг частиц наполнителя:

где D - среднее расстояние между частицами наполнителя,

G_M, G_B - комплексные модули сдвига матрицы и наполнителя,

l - длина волокон (если частицы имеют форму, близкую к сферической, то l=d).

В качестве дополнительного материала, поясняющего возможности выбора (благодаря предложенному техническому решению) оптимального объемного содержания наполнителя в композиционном материале, обеспечивающего получение максимального значения коэффициента механических потерь резиноподобного композиционного материала, следует проанализировать опубликованную заявку JP 2010205254, в которой предлагается способ определения динамических свойств композиционных материалов со сферическими включениями в качестве наполнителя. Способ основан на применении аналитического самосогласованного метода и метода комплексных модулей, известных из механики композиционных материалов. Этот способ не позволяет определять свойства композиционных материалов с наноразмерными наполнителями. Используемая здесь расчетная модель механики композитов позволяют учесть только объемное содержание включений и не позволяет учитывать влияние размеров таких включений. В то же время влияние размеров включений на величину демпфирующих характеристик композитов является чрезвычайно значительным, так как в материале с мелкодисперсными наполнителями присутствует большее число межфазных зон и границ, которые играют важную роль в диссипации энергии. При этом методика, изложенная в опубликованной заявке, ориентирована на применение в автомобильной отрасли и не направлена на создание материалов для акустической защиты.

Изобретение поясняется рисунком, на котором представлена в полулогарифмических координатах рассчитанная зависимость коэффициента механических потерь композиционного материала.

Осуществление изобретения

Предложенный композиционный материал для вибрационной и акустической защиты состоит из резиноподобной матрицы (на основе бутадиен-нитрильных, хлоропреновых, изопреновых и др. каучуков) и наполнителя. В качестве наполнителя использованы ультрадисперсные углеродные волокна (нановолокна, нанотрубки), или углеродные ультрадисперсные частицы (наноразмерные частицы) при диаметре каждого из указанных видов наполнителя до 1 мкм. Объемное содержание наполнителя в виде наноразмерных включений в композиционном материале составляет до 45%. При этом в одном композиционном материале возможно использование указанных нановключений (волокон и частиц) в их сочетании (например, нановолокна и нанотрубки).

При получении предлагаемого композиционного материала наполнитель, состоящий из ультрадисперсных наноразмерных включений диаметром до 1 мкм, вводят в матрицу, находящуюся в вязкотекучем состоянии, выполненную на основе резиноподобного материала, используя при этом резиносмесительное оборудование, например, валкового типа. При введении обеспечивают равномерное распределение нанонаполнителя в объеме матрицы. Режим смешения выбирают таким образом, чтобы обеспечить оптимальное диспергирование частиц наноструктурированного углеродного наполнителя. Объемное содержание наполнителя в композиционном материале обеспечивается в количестве от 0,01% до 45%.

Оптимальное (для получения композиционного материала с максимальным значением коэффициента механических потерь) объемное содержание наполнителя в составе композиционного материала определяют на основе расчета по указанной ниже зависимости. Для расчета используется модифицированное правило смеси в рамках постановки для определения эффективного комплексного модуля упругости композиционного материала, армированного наноразмерными включениями. Комплексный модуль упругости композиционного материала Е определяется из зависимости:

в которой

где

E_M - комплексный модуль упругости материала матрицы,

E_B - комплексный модуль упругости наноразмерных включений наполнителя,

, f - объемное содержание наполнителя,

c^∗ - объемное содержание межфазной области вокруг частиц наполнителя,

d - средний диаметр частиц наполнителя,

α_M, α_B - параметры, определяющие толщину межфазной зоны в матрице вокруг частиц наполнителя:

где D - среднее расстояние между частицами наполнителя,

G_M, G_B - комплексные модули сдвига матрицы и наполнителя,

l - длина волокон (если частицы имеют форму, близкую к сферической, то l=d).

Комплексный модуль сдвига G и коэффициент механических потерь tg δ композиционного материала определяется на основе соотношения:

G′ - динамический модуль сдвига

G″ - модуль потерь

v_M - коэффициент Пуассона матрицы.

По результатам расчета подбирается оптимальное объемное содержание наполнителя f в пределах от 0,01 до 45% с учетом размеров армирующих нановключений (диаметр d и длина l), которое позволяет получить наиболее высокие значения коэффициента механических потерь композиционного материала.

ПРИМЕР.

Матрица композиционного материала выполнена из резины, которая характеризуется комплексным модулем сдвига G_M=0.7+i·0.5 МПа и объемным модулем K_M=1500 МПа. В качестве наполнителя были использованы многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ), для которых продольный модуль упругости составляет E_B=400 ГПа и модуль сдвига - G_B=100 ГПа. Зависимость коэффициента механических потерь от объемного содержания наполнителя, с учетом длины и диаметра МУНТ оценивается с использованием предложенного модифицированного правила смеси.

На прилагаемом рисунке представлен в полулогарифмических координатах график зависимости коэффициента механических потерь композиционного материала tg δ от объемного содержания МУНТ (f) в случае различных значений длины и диаметра применяемых МУНТ. Сплошная линия на прилагаемом графике соответствует композиционному материалу, в котором использованы МУНТ диаметром d=50 нм и длиной l=1 мкм. Для этого композиционного материала оптимальным является объемное содержание МУНТ в 1%, которое соответствует максимальному повышению tg δ материала. Штриховая линия на графике соответствует композиционному материалу, армированному МУНТ с размерами d=10 нм и l=300 нм. Для этого композиционного материала оптимальное объемное содержание составляет 0,2%, которое не приведет к снижению коэффициента потерь (однако будут повышены такие эксплуатационные свойства композиционного материала, как прочность и термостойкость). Пунктир на графике соответствует наполнителю с размерами d=100 нм и l=3 мкм. Для данного композиционного материала следует выбирать объемное содержание наполнителя в 9-11%, которое соответствует пику коэффициента механических потерь.

Ниже приведены примеры изготовления резиновых смесей с различными углеродными наполнителями.

1. Состав резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков, содержащий наноструктурированный углеродный материал - углеродные нанотрубки марки Таунит.

1.1. Состав образца: каучук, вулканизирующие агенты, ускорители вулканизации, технологические добавки, модификаторы, углеродный наноматериал УНМ с добавкой функциональных компонентов, обеспечивающих оптимальное распределение УНМ в каучуках, приведен в Таблице 1.

1.2. Требования по назначению: увеличивает коэффициент звукопоглощения материала, не снижает или улучшает радиоэкранирующие свойства материала, не снижает срока службы изделий.

2. Состав резиновой смеси на основе бутадиен - нитрильного и изопренового каучуков, содержащий наноструктурированный углеродный материал - углеродные нанотрубки марки Таунит М.

2.1. Состав образца: каучук, вулканизирующие агенты, ускорители вулканизации, технологические добавки, модификаторы, углеродный наноматериал УНМ с добавкой функциональных компонентов, обеспечивающих оптимальное распределение УНМ в каучуках, приведен в Таблице 2.

2.2. Требования по назначению: увеличивает коэффициент виброизоляции материала, не снижает или улучшает физико-механические свойства материала, не снижает срока службы изделий.

3. Состав резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, содержащий наноструктурированный углеродный материал марки Фуллерен C₆₀.

3.1. Состав образца: каучук, вулканизирующие агенты, ускорители вулканизации, технологические добавки, модификаторы, углеродный наноматериал УНМ с добавкой функциональных компонентов, обеспечивающих оптимальное распределение УНМ в каучуках, приведен в Таблице 3.

3.2. Требования по назначению: увеличивает коэффициент звукопоглощения материала, не снижает или улучшает радиоэкранирующие свойства материала, не снижает срока службы изделий.

Можно видеть, в состав каждой резиновой смеси фактически входят два нанонаполнителя: один не структурированный - технический углерод, а второй - структурированный углеродный материал (марки Таунит, Таунит М, Фуллерен). Небольшое содержание последнего в данном случае диктуется только экономическими соображениями - он имеет высокую стоимость, поэтому содержание ограничено небольшим количеством, достаточным для обеспечения эффекта.

4. Технологический процесс вулканизации резиновых смесей.

Изготовление резиновых смесей производится на вальцах ПД 630315/315 Л (фрикция 1:1,25) ГОСТ 14333-79 в периодическим режиме.

Температура валков 40-60°C, зазор между валками 2 мм. Навеска материалов на вальцы и время введения ингредиентов указаны в таблицах 4-5.

Время загрузки - это время с начала момента смешения, отвечающее загрузке конкретного компонента смеси. Если в графе «время загрузки» указано ″0″, то это соответствует началу смешения, то есть данный компонент вводится на вальцы в первый момент времени, остальные -относительно этого момента.

Температура смеси при съеме не более 80°C. После окончания смешения смесь охлаждают и листуют калибром 2 мм.

Технологические режимы изготовления резиновых смесей на другом типе оборудования определяются расчетом.

Вулканизация резиновых смесей производится в вулканизационном гидравлическом прессе ГОСТ 11997-89 при температуре 140°C. Время вулканизации определяется расчетом в зависимости от формы и размеров изделия. Для вулканизации пластин толщиной 2 мм время вулканизации всех резиновых смесей составляет 20 мин.

1. Композиционный материал для вибрационной и акустической защиты, включающий матрицу на основе резиноподобного материала и наполнитель,
отличающийся тем, что
в качестве наполнителя использованы ультрадисперсные углеродные нановолокна или нанотрубки, или наноразмерные ультрадисперсные углеродные частицы, или их сочетания при диаметре каждого из указанных видов наполнителя до 1 мкм,
при этом объемное содержание наполнителя в композиционном материале составляет от 0,01% до 45% и установлено на основе следующей зависимости:
,
в которой

где
Е_М - комплексный модуль упругости матрицы,
Е_В - комплексный модуль упругости наполнителя,
- объемное содержание наполнителя,
c^* - объемное содержание межфазной области вокруг частиц наполнителя,
d - средний диаметр частиц наполнителя,
α_М, α_В - параметры, определяющие толщину межфазной зоны в матрице вокруг частиц наполнителя:
, , ,
где D - среднее расстояние между частицами наполнителя,
G_M, G_B - комплексные модули сдвига матрицы и наполнителя,
l - длина волокон (если частицы имеют форму, близкую к сферической, то l=d);

2. Способ получения композиционного материала для вибрационной и акустической защиты, включающий операцию введения наполнителя в матрицу, выполненную на основе резиноподобного материала, с обеспечением равномерного распределения наполнителя в объеме матрицы,
отличающийся тем, что
в качестве наполнителя используют углеродные нановолокна или нанотрубки, или наноразмерные ультрадисперсные углеродные частицы, или их сочетания при диаметре для каждого из указанных видов наполнителя до 1 мкм, при этом объемное содержание наполнителя в композиционном материале, составляющее от 0,01% до 45%, определяют на основе следующей зависимости:
,
в которой

где
Е_М - комплексный модуль упругости матрицы,
Е_В - комплексный модуль упругости наполнителя,
- объемное содержание наполнителя,
c^* - объемное содержание межфазной области вокруг частиц наполнителя,
d - средний диаметр частиц наполнителя,
α_М, α_В - параметры, определяющие толщину межфазной зоны в матрице вокруг частиц наполнителя:
, , ,
где D - среднее расстояние между частицами наполнителя,
G_M, G_B - комплексные модули сдвига матрицы и наполнителя,
l - длина волокон (если частицы имеют форму, близкую к сферической, то l=d).

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тензорезисторным датчикам давления на основе тонкопленочных нано- и микроэлектрических систем (НиМЭМС) с мостовой измерительной цепью, предназначенных для использования в системах управления, контроля и диагностики объектов длительного функционирования.

Оптически прозрачная гетероструктура // 2572499

Изобретение относится к области наноматериалов для оптоэлектроники и магнитооптики и может использоваться при создании оптически прозрачных контактных слоев или защитных слоев от агрессивного воздействия внешней атмосферы на основе гетероструктур, содержащих наноразмерные пленки золота.

Фотоэлектронный умножитель для уф диапазона // 2572392

Изобретение относится к области электронной техники. Технический результат - расширение в длинноволновую область диапазона спектральной чувствительности к электромагнитному излучению, повышение токовой чувствительности и квантовой эффективности.

Холодный катод // 2572245

Изобретение относится к области получения углеродных наноструктур, а именно слоев углеродных нанотрубок на металлических подложках, применяемых в качестве холодных катодов (автоэлектронных источников эмиссии).

Способ получения модифицирующей добавки для горячих асфальтобетонных смесей // 2572129

Изобретение относится к автодорожной отрасли, к получению асфальтобетона с улучшенными физико-механическими свойствами для дорожного покрытия с использованием вяжущего на основе битума марки БНД с применением модифицирующей добавки.

Применение дендримерной нанотехнологии для доставки биомолекул в растительные клетки // 2571928

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способам внесения представляющей интерес нуклеиновой кислоты в растительную клетку, имеющую клеточную стенку.

Липосомальное наносредство на основе продуктов, полученных из корневищ куркумы // 2571270

Изобретение относится к косметической промышленности, а в частности к косметическому трансдермальному липосомальному наносредству. Косметическое трансдермальное липосомальное наносредство, содержащее в качестве активного ингредиента тетрагидрокуркумин, растворенный в этоксидигликоле, турмерон, лецитин, ЕО-РО блок-сополимер, консервант, воду при определенном содержании компонентов.

Композиция для получения защитных покрытий с низкими показателями преломления // 2570884

Изобретение относится к способам получения твердых гидрофобных покрытий с низким показателем преломления и широкой областью пропускания на основе фторсодержащих полиорганосилоксанов.

Способ получения композитного материала системы углерод-никель // 2570672

Изобретение относится к электродной и химической промышленности и может быть использовано при изготовлении электродов, магнитных сенсоров, катализаторов. Композитный материал системы углерод-никель получают путем нанесения металлического активного компонента в виде раствора азида никеля на пористую углеродную основу, пропитки её пор на весь объём с последующим восстановлением гидразингидратом до металлического наноразмерного никеля в сильнощелочной среде при рН ≥12 и температуре 90-100°С.

Способ определения ориентации nv дефектов в кристалле // 2570471

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано в области разработки материалов на основе алмаза для магнитометрии, квантовой оптики, биомедицины, а также в информационных технологиях, основанных на квантовых свойствах спинов и одиночных фотонов.

Химически модифицированный планарный оптический сенсор, способ его изготовления и способ анализа полиароматических гетероциклических серосодержащих соединений с его помощью // 2572801

Группа изобретений относится к области аналитических исследований и может быть использована в нефтехимической промышленности для качественного и количественного обнаружения полиароматических гетероциклических серосодержащих соединений в нефтепродуктах. Химически модифицированный планарный оптический сенсор содержит последовательно расположенные подложку на основе диэлектрического химически инертного материала, наноструктурированное покрытие толщиной 1-10 мкм на основе наночастиц благородных металлов, размеры которых составляют 20-90 нм, и прозрачную микропористую пленку хитозана, химически модифицированную π-акцепторным соединением, способным распознавать анализируемое вещество и химически связываться с ним путем формирования комплекса с переносом заряда. Также представлены способ получения указанного оптического сенсора и способ анализа полиароматических гетероциклических серосодержащих соединений с использованием данного сенсора. Достигается повышение чувствительности, селективности и экспрессности анализа. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл.

Многослойный нанокомпозит для двухобкладочных конденсаторов и способ его изготовления // 2572816

Заявленное изобретение относится к области электротехники, а именно к многослойному нанокомпозиту для двухобкладочных конденсаторов. Нанокомпозит содержит подложку из электропроводящего материала с расположенным на ее лицевой поверхности и являющимся нижней обкладкой конденсатора наноструктурированным покрытием, которое выполнено в виде слоя из углеродной ткани, нити основы и утка которой образованы активированными углеродными волокнами, скрученными в продольном направлении. Нити основы и утка указанной ткани механически и электрически посредством электропроводящего клея соединены с электропроводящей подложкой в местах примыкания к электропроводящей подложке их выпукло изогнутых в сторону электропроводящей подложки участков, при этом в каждом клеевом соединении нитей основы и утка с электропроводящей подложкой максимальная глубина проникновения электропроводящего клея в структуру упомянутых нитей составляет от 0,3 до 0,5 поперечного размера нитей. На поверхности волокон нитей основы и утка расположены последовательно и конформно этим поверхностям по меньшей мере один слой из диэлектрического материала, выполняющий функцию верхней обкладки, и слой из электропроводящего материала. Предложен также способ изготовления многослойного нанокомпозита, включающий его нагрев в инертной атмосфере до температуры, соответствующей максимальной температуре атомно-слоевого осаждения с выдержкой при ней до достижения постоянной массы. Повышение однородности и удельной поверхности наноструктурированного покрытия не менее 103 м2/г является техническим результатом изобретения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Медицинское устройство, доставляющее лекарственное средство, способ его получения и способ доставки лекарственного средства // 2573045

Группа изобретений относится к медицине, в частности к доставке лекарственного средства к месту назначения в просвете части организма. Медицинское устройство включает катетер-баллон и надувной баллон, установленный на катетер-баллоне. Надувной баллон имеет гидрофильную поверхность. Одна или несколько частей гидрофильной поверхности покрыты двумя или более наноносителями. Наноноситель из двух или более наноносителей включает лекарственное средство, окруженное инкапсулирующей средой. Множество наноносителей включают, по меньшей мере, первую группу наноносителей, имеющих первый средний диаметр, и вторую группу наноносителей, имеющих второй средний диаметр. При этом первый средний диаметр отличается от второго среднего диаметра. Способ получения устройства включает инкапсулирование наночастиц лекарственного средства наночастицами инкапсулирующей среды, содержащей биологическое средство. Покрывают гидрофильную поверхность медицинского устройства множеством наноносителей, имеющих разный диаметр. Способ доставки включает установку указанного устройства, в частности, в кровеносный сосуд и накачивание надувного баллона для обеспечения контакта с тканями. Изобретения обеспечивают улучшенную доставку лекарственных средств за счет заданных размеров наноносителей для проникновения в различные ткани кровеносного сосуда. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 пр., 7 ил.

Наноструктурное устройство и способ изготовления наноструктур // 2573474

Изобретение может быть использовано при изготовлении аналоговых и/или цифровых электронных схем. Наноструктурное устройство (105) с множеством наноструктур (101) получают путём осаждения нижнего слоя (103), содержащего кристаллографическую структуру зерен с первым средним размером, на подложке (102), последующего осаждения слоя (104) катализатора, содержащего кристаллографическую структуру зерен со вторым средним размером, который больше первого. Полученный пакет слоёв нагревают до температуры, достаточной для роста наноструктур и взаимной диффузии между нижним слоем (103) и слоем (104) катализатора. Затем подают газ, содержащий реагент, для контакта со слоем (104) катализатора. Нижний слой (103) осаждают распылением или испарением. Наноструктуры (101) содержат основание, прилегающее к слою (104) катализатора, кончик, содержащий материал из слоя (104) катализатора, и тело между ними, содержащее углерод. Материал нижнего слоя (103) имеет более высокую точку плавления, чем материал слоя (104) катализатора. Упрощается процесс изготовления наноструктур за счёт уменьшения количества стадий и создания благоприятных условий для роста, кристаллизации и перекристаллизации. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Структура из углеродных нанотрубок // 2573873

Изобретение может быть использовано при изготовлении добавок в смолы, керамику, металлы, смазочные материалы. Сначала смешивают наночастицы катализатора с потоком несущего газа, затем подают нагретый углеводород. Полученную рабочую смесь вводят в реакционную камеру, где углеводород разлагается в присутствии катализатора с образованием углеродного материала, содержащего пучки одностенных и/или двустенных углеродных нанотрубок, хаотично сцепленых между собой поверхностями и образующих агрегаты в форме отдельных лоскутов площадью преимущественно не более 1 м2 и толщиной 1-1000 мкм. Каждый лоскут содержит не менее 30 мас.% углеродных нанотрубок. Плотность лоскута 0,080-0,150 г/см3. Полученная структура способна к диспергации нанотрубок в различных средах. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Способ получения нанокапсул ферроцена // 2573980

Изобретение относится к способу инкапсуляции препарата методом осаждения нерастворителем, отличающийся тем, что в качестве ядер нанокапсул используется ферроцен, в качестве оболочки - каррагенан, при этом ферроцен медленно добавляют в суспензию каррагенана в бутаноле в присутствии поверхностно-активного вещества Е472с при перемешивании 1200 об/сек, далее приливают гексан, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре. Изобретение обеспечивает упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул, уменьшение потерь при получении нанокапсул (увеличение выхода по массе). 2 пр.

Способ получения нанокапсул гиббереллиновой кислоты // 2573982

Изобретение относится к области инкапсуляции. Описан способ получения нанокапсул гиббереллиновой кислоты. Согласно способу по изобретению гиббереллиновую кислоту добавляют в суспензию каррагинана в бутаноле в присутствии препарата Е472с при перемешивании 1300 об/с. Затем добавляют бутилхлорид. Полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре. Изобретение обеспечивает упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул, уменьшение потерь при их получении (увеличение выхода по массе). 1 ил., 4 пр.

Сетчатая микро- и наноструктура, в частности для оптически прозрачных проводящих покрытий, и способ её получения // 2574249

Изобретение относится к химической промышленности, микроэлектронике и нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении прозрачных проводящих покрытий, светопоглощающих и светопреобразующих слоёв для оптических и фотовольтаических устройств, самоочищающихся поверхностей, биометрических материалов, мембран, катализаторов. Сетчатую микро- и наноструктуру получают путём формирования на подложке слоя вещества, образующего трещины в процессе химической и/или физической реакции, и использования полученного слоя в качестве шаблона для задания геометрии микро- и наноструктуры. Полученная сетчатая микро- и наноструктура содержит проводящий или диэлектрический слой, выполненный в виде единой ажурной структуры, соответствующей геометрии трещин. Изобретение позволяет не использовать сложные методы литографии, повысить механическую надёжность структуры и её электропроводность. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения наноразмерного гидроксиапатита в микроволновом поле с использованием выгорающей добавки // 2574455

Изобретение относится к способу получения порошка наноразмерного гидроксиапатита (нГА) в микроволновом поле с использованием агар-агара в качестве выгорающей добавки. Способ получения наноразмерного гидроксиаппатита в микроволновом поле включает приготовление и перемешивание водных растворов нитрата кальция, гидрофосфата аммония, аммиака для поддержания рН смеси 10-11 и навески агар-агара с последующим воздействием СВЧ-излучения в течение 30 минут, отстаиванием маточного раствора в течение 48 часов, сушкой при температуре 100°С в течение 20 часов и прокаливанием при 400°C в течение 2 часов. При этом выгорающая добавка вводится в реакционную смесь одновременно с раствором нитрата кальция. Изобретение позволяет получить наноразмерный гидроксиаппатит с высокой удельной поверхностью и улучшенной биологической активностью. 5 ил., 2 табл.

Быстродействующий широкодиапазонный инфракрасный микроболометрический детектор // 2574524

Изобретение относится к инфракрасной технике и может быть использовано при изготовлении микроболометрических матриц, детектирующих излучение в двух инфракрасных (ИК) диапазонах с длинами волн 3-5 мкм и 8-14 мкм, соответствующих окнам прозрачности атмосферы. Инфракрасный микроболометрический детектор включает в себя единственный микромостиковый слой с множеством пикселей, каждый из которых содержит по меньшей мере один структурный слой из нитрида кремния, детектирующий излучение слой из оксида ванадия и слой, содержащий поглощающий материал. Поглощающим материалом является пленка тантала толщиной от 3 до 20 нм, при этом толщина слоя нитрида кремния не превышает 210 нм, а толщина слоя окиси ванадия - 170 нм. Технический результат заключается в создании микроболометрического детектора, имеющего равные коэффициенты поглощения в двух спектральных диапазонах, и повышении его быстродействия без снижения разрешающей способности. 1 табл., 8 ил.