Материаловедение

Материалы для производства

Материалы (вещества, предназначенные для производства чеголибо) — это совокупность предметов труда, которые человек преобразует в процессе труда, превращая в его продукты (предметы потребления и средства производства). При этом под веществом понимают вид материи, совокупность дискретных (прерывных) образований (атомы, молекулы и то, что из них построено), обладающих массой покоя. Используемые материалы являются отличительной чертой каждой цивилизации. […]

Материаловедение Нанотехнологии

Наноактуаторы

Наноматериалы, обладающие интеллектуальными свойствами, служат основой для создания актуаторных наносистем различного функционального назначения, среди которых набольшее распространение получили электронные и механические наносистемы. Действие электронных наносистем, объединяющих разнообразные электронные нанокомпоненты, основано на преобразовании электрических сигналов. Электронные наносистемы выполняют, как правило, информационно-управляющие функции, т.е. осуществляют обработку, хранение и передачу информации в виде электрических сигналов, а также оказывают […]

Материаловедение Нанотехнологии

Наносенсоры

Наносенсорами называются аналитические устройства, содержащие чувствительные наноэлементы, воспринимающие и преобразующие параметры анализируемого объекта в пригодный для практического использования сигнал, обычно электрический, хотя возможно и иной по природе, например, оптический сигнал. По типу анализируемых объектов (воспринимаемых и преобразуемых параметров) наносенсоры подразделяются на три основных класса: физические наносенсоры – детектируют физические параметры анализируемых объектов; химические наносенсоры – […]

Материаловедение

Магнитные жидкости

Магнитные жидкости (или феррожидкости) представляют собой высокодисперсные системы из ферромагнитных или ферримагнитных частиц в жидких основах (органические и неорганические жидкости, вода). Каждая частица покрывается слоем поверхностноактивного вещества (ПАВ), который изолирует частицы друг от друга и не даёт им слипаться (рис. 1). В результате получается устойчивая и очень чувствительная к внешнему магнитному полю двухфазная жидкая среда, […]

Материаловедение

Электрореологические и магнитореологические жидкости

Электрореологические жидкости обладают способностью к быстрому обратимому изменению вязкости под действием электрического поля. Они представляют собой суспензии, состоящие из частиц поляризующихся материалов, распределенных в диэлектрических жидкостях. В качестве дисперсной фазы широко применяется кремнезем с размерами частиц не более 1 мкм. В последнее время в качестве дисперсной фазы все чаще используются наноматериалы. Дисперсионными средами могут служить […]

Материаловедение

Неньютоновские жидкости

Жидкость – непрерывная среда, обладающая свойством текучести, т. е. способностью неограниченно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил. Все реальные жидкости характеризуются вязкостью, сжимаемостью, сопротивлением растягивающим и сдвигающим усилиям и достаточной подвижностью, т. е. наличием сил трения и касательных напряжений. По особенностям проявления своих свойств жидкости подразделяются на ньютоновские и неньютоновские. Ньютоновские жидкости […]

Материаловедение

Саморазрушающиеся материалы

К саморазрушающимся материалам относятся такие материалы, которые, выполняя, как правило, защитные функции, способны разрушаться в случае применения в отношении их несанкционированных действий, а также в иных чрезвычайных ситуациях, возникающих в процессе их эксплуатации. Подобной способностью к саморазрушению обладают живые организмы. В биологии хорошо известно явление аутотомии – самопроизвольного отбрасывания отдельных частей тела, которое наблюдается у […]

Материаловедение

Самовосстанавливающиеся материалы

К самовосстанавливающимся материалам относятся такие материалы, которые способны самостоятельно восстанавливать целостность своей структуры в случае ее разрушения под действием внешних разрушающих факторов. Процессы самовосстановления, или, как их принято называть, процессы регенерации, широко распространены в живой природе. Регенерация в различных ее проявлениях характерна для человека, животных и растений. Она может происходить на разных уровнях строения живого […]

Материаловедение

Самодиагностирующиеся материалы

К самодиагностирующимся материалам относятся такие материалы, которые способны контролировать изменения, происходящие в их структуре, т.е. осуществлять диагностику собственного структурного состояния непосредственно в процессе эксплуатации. Одной из основных причин выхода из строя технических устройств и сооружений являются недопустимые деформации и разрушения материалов их деталей, работающих в условиях больших механических нагрузок. Для прогнозирования долговечности деталей их подвергают […]

Материаловедение

Материалы для систем управляемой доставки веществ

Известны различные материалы, используемые для создания систем управляемой доставки веществ. На сегодняшний день наибольшее распространение получили два вида таких систем: системы доставки лекарств в организм человека и животных и системы доставки химических веществ, в частности, пестицидов и минеральных удобрений, к корням растений. Материалы для доставки лекарств в организм человека и животных Многие лекарства характеризуются недостаточно […]

Материаловедение

Материалы для имплантатов

Имплантатами называется класс изделий медицинского назначения, используемых для вживления в организм в роли протезов (заменителей отсутствующих органов человека) либо в качестве идентификаторов (например, чипов с информацией о домашних животных, вживляемых под кожу). В стоматологии используются имплантаты для вживления в кости верхней и нижней челюстей, которые служат в качестве основы для прикрепления стоматологических протезов. Существует также имплантация […]

Материаловедение

Биодеградирующие материалы

К биодеградирующим материалам относятся такие материалы, которые способны разрушаться под действием биологических факторов. Наибольшее распространение получили два вида биодеградирующим материалов: медицинские и упаковочные. Биодеградиующие медицинские материалы способны разлагаться в организме человека со временем при помощи различных ферментов. Они способны разрушаться после определенного времени имплантации с образованием нетоксичных продуктов, которые выводятся организмом или усваиваются им. Поэтому […]

Материаловедение

Биолюминесцентные материалы

К биолюминесцентным материалам (биолюминофорам) относятся такие материалы, которые обладают способностью к биолюминесценции – разновидности хемилюминесценции, протекающей в живых организмах. Светящиеся виды встречаются как среди одноклеточных организмов (бактерии, жгутиконосные водоросли и др.), так и среди многоклеточных (грибы, медузы, кальмары, рыбы, рачки, жуки, черви, комары и др.) (рис. 1). Рис. 1. Биолюминесценция медузы Многоклеточные животные обычно излучают свет […]

Материаловедение

Биохромные материалы

К биохромным материалам относятся такие хромогенные вещества, которые входят в состав биологических объектов или обладают способностью изменять окраску под действием факторов биологической среды. Хромогенные вещества имеют довольно значительное распространение в живой природе. Хорошо известна способность хамелеонов (разновидность ящериц, ведущих древесный образ жизни) изменять окраску и рисунок тела (рис. 1). Рис. 1. Хамелеон Изменение окраски связано […]

Материаловедение

Самоуплотняющиеся материалы

Бетон является одним из основных строительных материалов. Для улучшения свойств бетона его подвергают наномодифицированию, которое осуществляется, в основном, за счет использования различных добавок, находящихся в нанодисперсном состоянии. Применяя бетоны с повышенной прочностью, становится возможным заменять традиционные громоздкие железобетонные конструкции на очень тонкие и даже ажурные, создавать конструкции новых форм, уменьшать их вес и материалоемкость. Одной […]