Изобретения

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для получения пьезорезистивного композита, используемого в устройствах, преобразующих механическую деформацию в электрический сигнал. Техническим результатом изобретения является упрощение способа и повышение его экономичности, расширение функциональных возможностей используемых на основе изготовленного композита датчиков за счет возможности измерений разнонаправленных деформаций и повышения чувствительности. Для этого предложен пьезорезистивный композит, состоящий из полимерного эластичного непроводящего слоя и проводящего материала, выполненного в виде нанесенного на полимерный непроводящий слой наноструктурированного слоя толщиной 10-20 нм. Пьезорезистивный композит изготавливают путем формировании полимерного эластичного непроводящего слоя, на который наносят слой проводящего материала толщиной 10-20 нм, а затем оба слоя подвергают одноосной деформации растяжения на величину относительной деформации 50-100% для получения проводящего наноструктурированного слоя. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к бесконтактным оптическим измерениям скорости, размера и концентрации капель жидкости в нестационарных аэрозольных потоках. Способ определения параметров капель в нестационарных аэрозольных потоках заключается в том, что поток аэрозоля направляют в фокальную плоскость объектива микроскопа, подсвеченную излучением лазера, подсвеченные капли регистрируют видеосистемой микроскопа в виде изображения отдельных треков, где ширину трека определяют размером движущейся капли, излучение маломощного диодного лазера, работающего в импульсно-периодическом режиме, пропускают через цилиндрическую линзу, которая формирует узкий щелевидный в сечении луч света, аэрозольный поток капель направляют в область фокусировки видеомикроскопа, расположенного под определенным углом к излучению маломощного диодного лазера, изображения фокусных точек капель аэрозоля регистрируются цифровым видеомикроскопом, при этом каждая капля, попавшая в область детектирования видеомикроскопа, детектируется на кадрах в виде прерывистого трека из точек, которые соответствуют отдельным импульсам излучения лазера и яркость которых определяется размером движущейся капли. Все кадры с изображениями треков передают на компьютер, где обрабатывают параметры прерывистых треков, определяют яркости точек, интервалы между точками для разных треков, количество зарегистрированных треков в единице объема за единицу времени, вычисляют скорости капель, строят соответствующие гистограммы и определяют распределение по размерам и скоростям, концентрацию капель. Технический результат - возможность одновременного определения размеров капель, их скоростей и концентрации в аэрозольном потоке. 5 ил. Способ определения параметров капель в нестационарных аэрозольных потоках, заключающийся в том, что поток аэрозоля направляют в фокальную плоскость объектива микроскопа, подсвеченную излучением лазера, подсвеченные лазером капли регистрируют видеосистемой микроскопа в виде изображения отдельных треков, где ширину трека определяют размером движущейся капли, отличающийся тем, что излучение маломощного диодного лазера, работающего в импульсно-периодическом режиме, пропускают через цилиндрическую линзу, которая формирует узкий щелевидный в сечении луч света, аэрозольный поток капель направляют в область фокусировки видеомикроскопа, расположенного под определенным углом к излучению маломощного диодного лазера, изображения фокусных точек капель аэрозоля регистрируются цифровым видеомикроскопом, при этом каждая капля, попавшая в область детектирования видеомикроскопа, детектируется на кадрах видеомикроскопа в виде прерывистого трека из точек, которые соответствуют отдельным импульсам излучения лазера и яркость которых определяется размером движущейся капли, все кадры видеомикроскопа с изображениями треков передают на компьютер, на котором при помощи специальной программы обрабатывают параметры прерывистых треков, определяют яркости точек, интервалы между точками для разных треков, количество зарегистрированных треков в единице объема за единицу времени, вычисляют скорости капель, строят соответствующие гистограммы и определяют распределение по размерам и скоростям, концентрацию капель.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области технологии катализа и приготовления электрокатализаторов и может быть использовано в составе каталитического слоя мембранно-электродного блока (МЭБ) для топливного элемента с твердополимерным электролитом (ТЭ с ТПЭ). Предложен способ изготовления электрокатализатора для твердополимерного топливного элемента со стабилизированным водным балансом, заключающийся в том, что на исходный углеродный носитель наносят частицы SiO2 методом осаждения в объеме этиленгликоля для чего готовят суспензию, состоящую из носителя, смеси растворителей этиленгликоль - вода и изопропилового спирта, перемешивают суспензию с помощью ультразвуковой обработки, к полученной суспензии добавляют коллоидный раствор частиц кремнезема, и проводят осаждение, осуществляют синтез электрокатализатора на основе модифицированного носителя, для чего добавляют водный раствор гексахлорплатиновой кислоты и гомогенизируют его, полученный раствор по каплям приливают в емкость с модифицированным носителем, полученную смесь нагревают до 75°С и выдерживают, быстро поднимают температуру до 180°С и проводят восстановление платины, охлаждают смесь и проводят отмывку осадка, при этом перед отмывкой в охлажденную суспензию добавляют 2 М HCl для снижения рН раствора до 6, проводят трехкратное кипячение осадка в дистилированной воде с ее последующей декантацией, тщательно промывают полученный твердый осадок и сушат в течение 8 часов в вакуумном шкафу при температуре 70°С. Техническим результатом заявляемого изобретения является получение электрокатализатора для топливного элемента с твердополимерным электролитом, обладающего высокими значениями удельной поверхности, электрохимической активной поверхностью и высокой стабильностью. 3 ил., 1 табл., 5 пр. Способ изготовления электрокатализатора для твердополимерного топливного элемента со стабилизированным водным балансом, заключающийся в том, что на исходный углеродный носитель наносят частицы SiO2 методом осаждения в объеме этиленгликоля, для чего в емкости первоначально готовят коллоидный раствор модифицирующего компонента путем смешивания порошка SiO2 и этиленгликоля с добавлением деионизированной воды, раствор подвергают диспергированию, готовят суспензию, состоящую из носителя, смеси растворителей этиленгликоль - вода 1,2:1 об. и изопропилового спирта 1,5 мл, перемешивают суспензию с помощью ультразвуковой обработки с частотой 22-25 кГц в течение 15 минут, к полученной суспензии добавляют коллоидный раствор частиц кремнезема, полученную композицию переливают в емкость и помещают в водяную баню с температурой 40-60°С и проводят осаждение в течение 72 часов при постоянном перемешивании, осуществляют синтез электрокатализатора на основе модифицированного носителя, для чего в емкость добавляют водный раствор прекурсора платиновых частиц гексахлорплатиновую кислоту объемом 60-80 мл и раствор гомогенизируют на магнитной мешалке в течение 30 мин при комнатной температуре, полученный раствор по каплям приливают в емкость с модифицированным носителем при постоянном магнитном перемешивании, полученную смесь со скоростью 1 град/мин нагревают до 75°С и выдерживают в течение 2 часов в токе инертного газа азота или аргона при атмосферном давлении, быстро поднимают температуру до 180°С и проводят восстановление платины в течение часа в токе инертного газа азота или аргона, охлаждают смесь и проводят отмывку осадка, при этом перед отмывкой в охлажденную суспензию добавляют 2 М HCl для снижения рН раствора до 6, проводят трехкратное кипячение осадка в дистилированной воде с ее последующей декантацией, тщательно промывают полученный твердый осадок деионизированной водой и сушат в течение 8 часов в вакуумном шкафу при температуре 70°С

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления высокопористого электрода микробного биотопливного элемента. Повышение удельной поверхности, механической прочности и электропроводности электрода является техническим результатом изобретения, который достигается тем, что готовят суспензию из хитозана концентрацией 1-2 мас.%, в которую добавляют оксид графена или углеродные нанотрубки в количестве 1-5% от массы полимера, или технический углерод в количестве 1-20% от массы полимера, с последующим перемешиванием, добавляют раствор глуатаровый альдегид в количестве 0,5-1,5% от массы полимера с последующим перемешиванием 3-5 мин со скоростью 100 об/мин, после чего полученную суспензию замораживают в жидком азоте до полного замерзания, высушивают в камере лиофильной сушки при давлении 0,220 бар 48 часов с понижением давления до 0,010 мбар и сушкой 2 часа. Полученный композиционный материал имеет размер пор 15-200 мкм, удельную площадь поверхности 5-8 м2/г, модуль Юнга 0,9-3,5 МПа, электропроводность 0,01-0,5 мСм, что обеспечивает эффективность электрода, применяемого для иммобилизации клеток микроорганизмов на нем. 2 ил., 3 пр. Способ изготовления высокопористого электрода микробного биотопливного элемента, включающий получение сузпензии из полимера - хитозана путем растворения его в 1,5-3% растворе уксусной кислоты с дальнейшим перемешиванием 150-200 об/мин до получения раствора с концентрацией 1-2 мас.%, добавление филлера, в качестве которого применяют восстановленный оксид графена или углеродные нанотрубки в количестве 1-5% от массы полимера или технический углерод в количестве 1-20% от массы полимера, перемешивание со скоростью 100-150 об/мин в течение 24 часов, обработку ультразвуком в течение 50-70 минут в случае использования углеродных нанотрубок или 10-20 мин в случаях использования восстановленного оксида графена или технического углерода, добавление в раствор глутарового альдегида в количестве 0,5-1,5% от массы полимера с последующим перемешиванием 3-5 мин со скоростью 100 об/мин, направленную заморозку в жидком азоте до полного замерзания, высушивание в камере лиофильной сушки при давлении 0,220 бар 48 часов с последующим понижением давления до 0,010 мбар и сушкой 2 часа.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области создания линейных ускорителей заряженных частиц. Технический результат - упрощение настройки распределения ускоряющего поля модуля разработанной ускоряющей структуры без существенного снижения энергоэффективности. Конструкция модуля представляет собой корпус цилиндрической формы, выполненный из материалов, характеризующихся сильной электропроводностью. Внутри корпуса резонатора размещены трубки дрейфа с использованием системы прямых опор трубок дрейфа без изменения угла установки опор, при этом опоры трубок дрейфа имеют увеличенный диаметр и цилиндрическую форму. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл. 1. Ускоряющая система линейного резонансного ускорителя, выполненная в форме цилиндрического резонатора с системой встречных опор трубок дрейфа, на концах которых укреплены трубки дрейфа, отличающаяся тем, что внутри корпуса резонатора установлена система прямых опор трубок дрейфа без изменения угла установки опор, при этом опоры трубок дрейфа выполнены в форме цилиндров, где диаметр указанной опоры выбирается в соответствии с формулой: Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) - относительное изменение частоты резонатора, W - запасенная энергия в резонаторе, ?0 - диэлектрическая проницаемость вакуума, d? - дифференциал аргумента интегрирования, Е0 - напряженность электрического поля до настройки резонатора, Н0 - напряженность магнитного поля до настройки резонатора, ?0 - магнитная проницаемость вакуума, V=?D2H/4, где V - объем опоры трубки дрейфа в форме цилиндра, посредством изменения которого происходит изменение объема резонатора, D и Н - соответственно диаметр и высота опор трубок дрейфа в форме цилиндра. 2. Ускоряющая система по п. 1, где опора трубки дрейфа представляет собой цилиндр с высотой не выше Н, где Н определяется по формуле: H=R-r, где R - радиус корпуса резонатора, r - радиус трубки дрейфа. 3. Ускоряющая система по любому из пп. 1, 2, где опора трубки дрейфа имеет диаметр 96 мм.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области фармацевтики, а именно к бифункциональному хелатору для получения радиофармпрепаратов, включающему в себя хелатор ДОТА с присоединенным к нему через метиленовую группу 4-метоксибензальдегидом указанной ниже формулы. Изобретение направлено на решение задачи, возможно, более простого и эффективного получения широкого круга прекурсоров для радиофармацевтических препаратов, прежде всего, содержащих пептиды в качестве векторов, нацеленных на мишени в опухоли. Техническим результатом является получение бифункционального хелатора ДОТА для производства прекурсоров радиофармпрепаратов. 4 пр. Бифункциональный хелатор для получения радиофармпрепаратов, включающий в себя хелатор ДОТА с присоединенным к нему через метиленовую группу 4-метоксибензальдегидом следующей формулы (СМ ПАТЕНТ)

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к способам формирования гетероструктур, а именно графеновых структур, демонстрирующих спиновую поляризацию носителей заряда, которые могут быть использованы при создании сверхкомпактных спинтронных устройств. Техническим результатом является предельное уменьшение толщины функциональных графеновых структур со спин-поляризованными носителями заряда с сохранением устойчивости к окислению. Для его достижения предложен способ создания устойчивых к окислению сверхтонких графеновых структур со спин-поляризованными носителями заряда, заключающийся в том, что методом молекулярно-лучевой эпитаксии путем осаждения Eu формируют поверхностную фазу Eu, представляющую собой субмонослойную периодическую структуру из атомов Eu, при этом, осаждение Eu производят на предварительно сформированную гетероструктуру Графен/SiO2/Si(001), в которой слой оксида кремния удаляют из-под графена путем отжига гетероструктуры при температуре Ts=950±20°С, при этом поверхностную фазу Eu 1?6 формируют под графеном на поверхности подложки Si(001) путем открытия заслонки ячейки Eu, обеспечивающего осаждение атомов Eu при давлении PEu=(0,3?10)?10-8 торр потока атомов Eu на гетероструктуру, поддерживаемую при температуре Ts=700±20°С, в течение времени, необходимого для формирования поверхностной фазы, после чего заслонку ячейки Eu закрывают, и гетероструктуру охлаждают до комнатной температуры. 3 ил. Способ создания устойчивых к окислению сверхтонких графеновых структур со спин-поляризованными носителями заряда, заключающийся в том, что методом молекулярно-лучевой эпитаксии путем осаждения Eu формируют поверхностную фазу Eu, представляющую собой субмонослойную периодическую структуру из атомов Eu, отличающийся тем, что осаждение Eu производят на предварительно сформированную гетероструктуру Графен/SiO2/Si(001), в которой слой оксида кремния удаляют из-под графена путем отжига гетероструктуры при температуре Ts=950±20°С, при этом поверхностную фазу Eu 1?6 формируют под графеном на поверхности подложки Si(001) путем открытия заслонки ячейки Eu, обеспечивающего осаждение атомов Eu при давлении PEu=(0,3?10)?10-8 торр потока атомов Eu на гетероструктуру, поддерживаемую при температуре Ts=700±20°С, в течение времени, необходимого для формирования поверхностной фазы, после чего заслонку ячейки Eu закрывают, и гетероструктуру охлаждают до комнатной температуры.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к способу изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента. Техническим результатом является повышение долговечности и сохранение высокой эффективности при работе в условиях отрицательных температур. Способ заключается в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, при этом, каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа. 3 ил., 4 пр., Способ изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента с твердополимерным электролитом, заключающийся в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, отличающийся тем, что каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани марки ELAT LT1400W, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, наносят 0,3 мг/см2 катализатора состава Pt40/C при помощи аэрографа на анодную сторону, зафиксированную на вакуумной платформе мембраны Nafion® 212 при нагреве поверхности до 50°С.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области создания линейных ускорителей заряженных частиц и представляет собой ускоряющий модуль линейного резонансного ускорителя. Технический результат - упрощение настройки распределения ускоряющего поля модуля разработанной ускоряющей структуры без существенного снижения энергоэффективности. Конструкция модуля представляет собой корпус резонатора цилиндрической формы, выполненный из материалов, характеризующихся сильной электропроводностью, например меди, алюминия. Внутри корпуса резонатора размещены трубки дрейфа с использованием системы прямых опор трубок дрейфа без изменения угла установки опор. Опоры трубок дрейфа имеют увеличенный диаметр и цилиндрическую форму за счет установки на каждую из указанных опор цилиндрической накладки-тюнера, состоящей из двух частей, разрезанных в плоскости по оси и образующим цилиндра и соединенных друг с другом для закрепления на указанной опоре. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл. 1. Ускоряющая система линейного резонансного ускорителя, выполненная в форме цилиндрического резонатора с системой встречных опор трубок дрейфа, на концах которых укреплены трубки дрейфа, отличающаяся тем, что внутри корпуса резонатора установлена система прямых опор трубок дрейфа без изменения угла установки опор, при этом опоры трубок дрейфа имеют цилиндрическую форму за счет установки на каждую из указанных опор цилиндрической накладки-тюнера, состоящей из двух частей, разрезанных в плоскости по оси и образующим цилиндра и соединенных друг с другом для закрепления на указанной опоре, где диаметр указанной опоры выбирается в соответствии с формулой (СМ ПАТЕНТ)

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам для передачи оптической энергии для последующего преобразования в другую форму энергии. Технический результат заключается в создании комплекса с системой распределения электроэнергии и преобразовании энергии в лазерное излучение с передачей его на приемную поверхность преобразователя тепловой энергии в электрическую. Достигается тем, что система распределения и передачи электроэнергии для удаленных нагрузок включает систему производства и распределения электрической энергии, устройство генерации лазерного излучения, систему приема и преобразования электроэнергии на удаленной платформе, при этом система производства электрической энергии посредством токопроводящих линий, соединена с по меньшей мере тремя преобразователями мощности, которые соединены токопроводящими линиями с по меньшей мере одним устройством генерации лазерного излучения, полезной нагрузкой и электролизером, который посредством трубопровода соединен с емкостью для хранения водорода, посредством трубопровода - с емкостью для хранения кислорода, посредством трубопровода - с емкостью для хранения воды, соединённой с заправочно-сливным трубопроводом, и посредством трубопровода - с топливным элементом. 1. Система распределения и передачи электроэнергии для удаленных нагрузок, включающая систему производства и распределения электрической энергии, устройство генерации лазерного излучения, систему приема и преобразования электроэнергии на удаленной платформе, отличающаяся тем, что система производства электрической энергии 1 посредством токопроводящих линий 7-11 соединена с по меньшей мере тремя преобразователями мощности 2-6, которые соединены токопроводящими линиями 10-14 с по меньшей мере одним устройством генерации лазерного излучения 18, полезной нагрузкой 34 и электролизером 27, который посредством трубопровода 33 соединен с емкостью для хранения водорода 28, посредством трубопровода 31 с емкостью для хранения кислорода 26, посредством трубопровода 32 с емкостью для хранения воды 29, соединенной с заправочно-сливным трубопроводом 30, и посредством трубопровода 41 с топливным элементом 33, который посредством системы теплопередачи 35 и токопроводящей линии 36 соединен с полезной нагрузкой 34, соединенной посредством газопровода 38 с емкостью для хранения кислорода 26 и посредством трубопровода 62 с емкостью для хранения воды 29, при этом топливный элемент 33 посредством трубопроводов 60, 61 соединен с трубопроводом 37, подключенным к емкости для хранения водорода 28, и трубопроводом 38, который подключен к емкости для хранения кислорода 26, к газопроводу 38 подключен газопровод 40, соединенный со станцией заправки кислородом 32 с заправочным каналом 59, так же к газопроводу 37 подключен газопровод 39, который соединен со станцией заправки водородом 31 с заправочным каналом 58, устройство генерации лазерного излучения не содержит оптоволоконных катушек и соединено с системой слежения за объектом передачи энергии. 2. Способ распределения и передачи электроэнергии для удаленных нагрузок, заключающийся в вырабатывании электрической энергии, распределении ее по токопроводящим линиям высокого напряжения, преобразовании под параметры, необходимые для работы лазера с системой охлаждения, генерировании лазерного луча, передаче электроэнергии на тепловой аккумулятор транспортной платформы с последующим преобразованием тепловой энергии в электрическую, отличающийся тем, что электроэнергия от системы производства электрической энергии преобразуется под требования полезной нагрузки и поступает на нее, в период избытка электроэнергии от системы производства электрической энергии электроэнергия преобразуется под параметры работы электролизера и поступает на него, передача электроэнергии на тепловой аккумулятор транспортной платформы осуществляется посредством лазерного луча и системы слежения за объектом передачи электроэнергии. 3. Система распределения и передачи электроэнергии по п. 1, отличающаяся тем, что удаленная платформа содержит обратимый топливный элемент и электролизер, соединенный с баллонами водорода, кислорода и с емкостью для хранения воды

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)