Композиционный гранулят для формирования полимерных волокон из его расплава аэродинамическим методом изобретен Александром Кравцовым и Сергеем Зотовым (патент Республики Беларусь № 11585, МПк: C08J3/12, C08L23/00; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «институт механики металлополимерных систем имени в. а. белого национальной академии наук Беларуси»). одно из направлений применения таких волокон — изготовление на их основе фильтрующих материалов и элементов.
Технологический процесс грануляции полимеров традиционно включает операции экструзионной переработки расплава с получением прута, его охлаждения и диспергирования на гранулы.
Задачами, на решение которых были направлены усилия авторов изобретения, являлись:
1) создание композиционного гранулированного материала, технологически пригодного для переработки в волокна аэродинамическим методом;
2) использование для формирования композиции гранулята недефицитного сырья;
3) наличие у композиции гранулята функциональной активности, способной передаваться формируемым волокнам.
Созданный композиционный гранулят характеризуется тем, что состоит из цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм и длиной 3-4 мм. Он сформирован из композиции, содержащей полиэтилен высокого давления (или полипропилен) с диспергированными в их объеме порошкообразным магнитотвердым ферритом стронция (5-25 мас. %) и диоктилфталатом (он играет роль пластификатора). Полученный таким способом гранулят обладает намагниченностью 0,4-0,52 мТл.
Специальной «аэродинамической» переработкой полученного гранулята формируют композиционный полимерный волокнистый материал, который затем подвергается дополнительному намагничиванию. Конечный волокнистый продукт с диаметром волокон 10-60 мкм имеет следующие свойства: намагниченность 0,2-0,3 мТл, плотность 0,23-0,32 г/ см3, общая пористость 50-85%.
Из полученного волокнистого материала авторами изготавливались фильтроэлементы. Их технические испытания проводились в водной очистной системе установки с оборотным водоснабжением для мойки легкового автотранспорта. Эффективность очистки воды после пяти циклов фильтрации составила свыше 99, около 98 и 92%, соответственно для металлических частиц износа размером 1-10 мкм, нефтепродуктов и применяемых в системах автосервиса эмульсий поверхностно—активных веществ. Данная степень очистки воды, как утверждают авторы изобретения, значительно превосходит степень очистки, которую можно достичь с использованием адсорбционных фильтроэлементов на основе пенополиуретана и угля.
Гидромеханическая трансмиссия изобретена в объединенном институте машиностроения национальной академии наук Беларуси (патент Республики Беларусь № 11874, МПк: F16H47/00, B60K17/10; авторы: В. Королькевич, А. Королькевич, В. Шевченко, И. Усс, А. Шарангович, В. Айзикович, С. Арефьев, М. Маковский; заявитель и патентообладатель: это Государственное научное учреждение).
Трансмиссия — устройство или система для передачи вращения от двигателя к рабочим машинам. Трансмиссией называют также всю совокупность передач в тракторах, автомобилях и других самоходных машинах.
Технической задачей, на решение которой были направлены усилия авторов, являлось повышение к.п.д. трансмиссии путем «блокировки гидропередачи на двух скоростях — пониженной или повышенной».
Из—за трудностей упрощенного изложения здесь технических особенностей данного изобретения, которыми изобилует его описание к патенту, следует лишь подчеркнуть обоснованное авторами повышение к.п.д. трансмиссии и, на взгляд ведущего, следующие интересные моменты. Выражаясь терминологией авторов, «… блокировка дает возможность возвращения в гараж при отказе гидропередачи», «…блокировка гидропередачи позволяет осуществлять запуск машины с буксира, что бывает важно для работы машин в зимнее время». Изобретение рекомендовано использовать в трансмиссиях автомобилей и тракторов.
Утилизировать органические отходы (биомассу, фекалии) и переработать низкосортные виды топлива (бурые угли, сланцы), с получением высокоэнергетического горючего синтез-газа для дальнейшего производства тепловой и электрической энергии, призвано изобретение, на которое национальный центр интеллектуальной собственности Республики Беларусь выдал соответствующий патент № 9767, МПк: F23G5/027, C10J3/00, C02F11/10 (авторы, заявители и патентообладатели: С. Демчук и О. Скоромник).
С точки зрения авторов, недостатком известных способов переработки отходов в горючий синтез-газ является неэффективно организованный процесс их термического разложения, что обусловлено схемой их подачи в газогенератор. Соответственно, получается низкий выход горючего синтез-газа в процессе термической деструкции углеродсодержащего сырья. В своем техническом решении авторы «оттолкнулись» от белорусского, российских, европейских, американского и мирового патентов. В качестве прототипа изобретения был взят японский патент 1993 года ¹ 05287282А.
В предложенной авторами установке (подробные чертежи представлены в описании изобретения к патенту) на выходе из зоны парового термолиза получают синтез-газ сложного состава: СО + H2 + CH4 + СО2 + H2O + N2 + углеводороды (CNH2M).
Для обеспечения оптимального режима выхода водорода, который зависит от влажности поступающего сырья и концентрации пара в этой зоне, предусмотрена дополнительная подача сухого перегретого водяного пара с температурой порядка 500 °С.
Чтобы обеспечить максимальную тепловую эффективность процесса, над зоной пиролиза организована зона сушки органических отходов. Подачу органических отходов после обезвоживания в центрифуге осуществляют в уплотненном виде посредством шнека, обеспечивая при этом герметичность реактора и исключая попадание в него кислорода. Температуру газовой фазы после выхода из зоны сушки поддерживают выше температуры конденсации водяных паров.
Предложенное авторами техническое решение позволяет резко уменьшить образование побочных диоксинов, представляющих собой крайне вредные вещества и относящихся к группе стойких органических загрязнителей.
Приводятся параметры синтез-газов. Так, например, синтез-газ, полученный, из сырья (фекальные отходы; бурый уголь) обладает следующими характеристиками: его состав (об. %) — СО (2432; 3645), H2 (1522; 2230), CO2 (616; 57), CNH2M (0,50,9; 0,81,2), N2 (5358; 5254); теплотворная способность — (6000–7500; 8000–9000) кДж/кг; выход газа — (1600; 2000) м3/т.
Технологический процесс, как характеризуют его авторы, имеет высокий энергетический КПД — до 95%, экологически чист, так как отсутствует пылевыделение и исключен выход вредных смолистых составляющих, которые полностью выгорают при газификации. Предлагаемый способ газификации органических отходов и низкокалорийного топлива испытан в условиях экспериментального производства. Подготовлена техническая документация для его опытно-промышленного освоения.
Как обеспечить надежную работу двигателя внутреннего сгорания — знают авторы изобретения «Уплотнение головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания (варианты)» Г. Маньшин, Н. Лобач, И. Анушкевич, Ч. Дробышевский и К. Стародетко (патент Республики Беларусь № 11875, МПк: F02F11/00, F16J15/02; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «объединенный институт машиностроения национальной академии наук Беларуси»).
Если заглянуть под капот автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, то там можно увидеть его «сердце» — блок цилиндров, внутри которых имеются отполированные до блеска съемные гильзы, со стенками которых контактируют двигающиеся в них поршни. Сверху к блоку цилиндров через уплотнительные кольца и прокладки болтами прижимается, так называемая, головка блока цилиндров, герметизирующая и изолирующая от внешней среды внутреннее «рабочее» пространство цилиндров.
У известных уплотнений головки блока цилиндров авторы изобретения обнаружили ряд недостатков, приводящих, например, к чрезвычайно большим нагрузкам на опорные «бурты» блока цилиндров и на гильзы цилиндров. Также, по мнению авторов, явно недостаточна упругость уплотнительных колец. Поскольку при их малой высоте, «работая» в зоне пластической деформации, они со временем необратимо деформируется и, следовательно, эффективно компенсировать макроперемещения головки цилиндров при работе двигателя уже не могут.
Эти недостатки устраняет техническое решение авторов. Оно предусматривает жесткую фиксацию относительно блока цилиндров изготовленных оригинальным способом металлического уплотнительного кольца и уплотнительной прокладки. При этом исключаются крайне нежелательные перемещения головки блока цилиндров относительно «бурта» блока цилиндров при максимальных значениях давления газов, образующихся при сгорании топлива.
Немаловажно также то, что металлическое уплотнительное кольцо и уплотнительная прокладка имеют значительно большую площадь теплоотвода в сравнении с площадью подвода тепла от рабочих газов. Поэтому они не перегреваются и физические их характеристики со временем не меняются (или меняются лишь незначительно), что и ведет к увеличению срока их службы и повышению надежности работы двигателя.
Этот спортивный снаряд пригодится не только спортсменам, но и всем, кому время от времени надо размяться, например, после многочасового сидения перед компьютером. сложные технологии для этого не нужны, а занятия возможны разнообразные.
Гимнастика закаляет, развивает, укрепляет организм. знают это все, но далеко не все делают из этого знания правильные выводы. занимаются ею преимущественно профессионалы, обладатели божественных фигур и… профзаболеваний, вызванных перенапряжением одних групп мышц, необходимых для выполнения некоторых упражнений, в ущерб другим. В какой-то мере заменяет в медицинском (профилактическом) смысле царицу спорта физический труд. Не только по нравственным, но и по медицинским соображениям передовые мыслители прошлых веков проповедовали занятие низкими ремеслами. Но физический труд обычно развивает только некоторые группы мышц, так же как и профессиональное занятие спортом. Для гармонического развития и поддержания долголетнего здоровья требуется гармоничная, соответствующая физиологическим нормам нагрузка всех групп мышц.
Есть у гимнастики еще один недостаток — низкая интенсивность. Чтобы достигнуть заметных результатов, надо повторять упражнения много-много раз. Нам некогда. Изобрели множество снарядов, сокращающих время занятий путем искусственного повышения нагрузок. Причем каждый новый тренажер оснащается все более сложной электроникой, автоматикой, гидравликой, механикой.
Нужны попроще, но высокоэффективные. Такие есть — например, «Спортивный тренажер» Л. Ф. Порядкова (пат. 2311218).
Гимнаст становится на упругую деревянную доску. Под его весом она прогибается и занимает положение, запасая при этом потенциальную энергию изгиба. Спортсмен резко приседает, вследствие чего центр тяжести его тела движется вниз. Инерционная сила, направленная вверх, подбрасывает его и изгибает. Начинаются колебания, размах которых можно увеличивать, приседая-выпрямляясь в такт качанию доски до удара об опору. При этой работе приблизительно оптимально нагружаются мышцы ног, таза, живота и позвоночника. Недостаточна нагрузка на мышцы плечевого пояса. устранить «недогруз» легко, энергично сгибая-разгибая руки, крепко держась за поручень. Еще интенсивнее тренировка, подпрыгивание на доске в такт ее колебанию. Это требует сноровки и дается не сразу. Можно придумать еще много разных упражнений. Все они будут комфортны и полезны. Частота колебаний определяется упругостью доски и весом пользователя. Чтобы согласовать эти величины, изобретатель ввел в конструкцию пружины разной жесткости. Возможные величины собственной частоты отличаются сравнительно сильно. Иными словами, изменить собственную частоту в широких пределах можно плавно. Но, как сказано выше, желательно, чтобы она точно совпадала с резонансной. Для точной настройки в системе имеется динамический демпфер. Плавно изменяя длину его гибкого элемента (стальной трос), легко точно отрегулировать собственную частоту качаний. При этом не надо никаких измерений и вычислений. Вся регулировка делается на глазок. Единственный критерий — комфортность упражнений.
Конструктивно-технологическая простота (достигнутая серьезной теоретической проработкой механики рабочего процесса) позволяет оснастить этим спортивным снарядом не только все спортзалы, стадионы, кабинеты лечебной физкультуры, но и детские площадки в каждом дворе.
Успешно модифицировать химические волокна и нити позволяет устройство, которое предложили изобретатели Л.Пинчук, В. Гольдаде, Н. Винидиктова, И. Борисевич, С. Герасименко, Л. Шустов и В. Сыцко (патент Республики Беларусь № 11662, МПк: D01D10/00, D01D11/10; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «институт механики металлополимерных систем имени В. А. Белого национальной академии наук Беларуси»).
Прототипом изобретения является устройство для изготовления бактерицидного акрилового волокна, описанное в патенте Японии ¹ 2841092 (МПК: D01F6/54). В Стране Восходящего Солнца с помощью тянущих роликов волокно пропускают через ванну с замасливателем, подвергают ориентационной вытяжке на вытяжном стане, термообработке в паровой камере, а затем методом погружения или распыления обрабатывают волокно модифицирующей жидкостью, после чего его пропускают через камеру отпуска.
Усовершенствованное белорусскими учеными устройство, как показано авторами, позволяет: 1) обеспечить контакт модифицирующей жидкости с волокнами во время их ориентационной вытяжки, 2) минимизировать расход модифицирующей жидкости, 3) обеспечить полное смачивание поверхности волокон.
В качестве примера реализации предложенной конструкции авторы привели созданное ими устройство для модифицирования ПЭТФ—волокон раствором триклозана, обладающим бактерицидными свойствами. устройство успешно прошло испытания на штапельном агрегате ОАО «Могилевхимволокно».
Способ сборки лазерных диодных структур на теплоотводящем основании из керамического нитрида бора разработали в тесном научном сотрудничестве белорусские авторы Т.Безъязычная, А.Беляева, М.Богданович, В.Кабанов, Г.Рябцев, А.Рябцев, В.Паращук, Л.Тепляшин, М.Щемелев, А.Пожидаев, А.Красковский, С.Титовец, Н.Шишенок, Е.Шишенок, С.Леончик и их российские коллеги Г.Микаелян, С.Соколов и Т.Жиздюк (патент РБ на изобретение №13388, МПК-2009: H01S5/00, H01L33/00; заявители и патентообладатели: с белорусской стороны — Государственное научное учреждение — "Институт физики имени Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси» и Государственное научно-производственное объединение «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению», а с российской — Открытое акционерное общество «Научно-производственное предприятие «ИНЖЕКТ»).
При изготовлении мощных лазерных диодов и лазерных диодных линеек крайне необходимо обеспечить интенсивный отвод тепла от активной области полупроводниковой гетероструктуры. В качестве эффективного теплоотводящего материала в мире сейчас широко используются алмазы, чистая медь и керамика из нитрида бора. Последняя как раз и была применена авторами для решения поставленных задач: 1) упрощения и достижения условий воспроизводимости сборки лазерных структур; 2) повышения надежности и качества контактных соединений в сборке; 3) улучшения термокомпенсирующих параметров в ней; 4) замены драгоценных элементов (платины и золота), часто используемых при сборке лазерных структур на теплоотводах, на более доступные и дешевые материалы.
Авторы с блеском решили поставленные задачи. В описании изобретения к патенту подчеркивается, что предложенный способ даст возможность промышленного освоения крупносерийного производства нового класса надежных полупроводниковых лазерных приборов, снизит трудоемкость и себестоимость их производства в сравнении с экспериментальными образцами аналогичных приборов. В добрый путь, новые разработки!
Продуктивность выращивания рыбы можно повысить, если следовать способу, изобретенному в Республиканском дочернем унитарном предприятии «институт рыбного хозяйства» Республиканского унитарного предприятия «научно-практический центр национальной академии наук Беларуси по животноводству» (патент Рб № 10414, МПк: A01K61/00; авторы: Г. Воронова, Л. Куцко, Т. Копылова, Г. Адамчик, С. Пантелей, Б. Адамович). Поставленная цель достигается за счет использования всех естественных «кормовых ниш» путем рационального подбора поликультуры рыб, акклиматизированных в условиях Беларуси.
Согласно описанию изобретения к патенту, подготовленный для зарыбления пруд расчищают, удаляют сухую растительность. Далее проводят его известкование для снижения кислотности почвы. за 15-20 суток до заполнения пруда водой вносят по его ложу перегной (навоз) из расчета 2500-5000 кг/га, в зависимости от обеспеченности грунтов органическим веществом. за несколько дней до «посадки» рыбы пруд заполняют водой. При этом он должен быть залит не менее чем на 2/3 объема. затем осуществляют интродукцию в пруд до его зарыбления культуры планктонного рачка Daphnia magna Str. Одноразово из расчета 0,5-1 кг/га. Планктонный рачок является высокопитательным и хорошо потребляемым прудовыми рыбами кормом. Например, у молоди карпа он составляет до 82% содержимого кишечника.
Зарыбление пруда проводят в апреле-мае после прохождения весеннего паводка. Перед выпуском рыбы в пруд выравнивают температуру воды в транспортных емкостях с температурой воды в пруду. затем, как описывается авторами, пруд зарыбляют годовалыми рыбами: карпом, пестрым толстолобиком, белым амуром, карасем и личинкой щуки с плотностью посадки, соответственно, 1000-1250, 400-600, 100-200, 100-200 и 200-500 штук/га.
Далее с периодичностью 10-15 суток вносят в воду в качестве минерального удобрения аммофос из расчета 25-50 кг/га и отходы пивоваренного производства — пивную дробину — из расчета 100-200 кг/га. заканчивают внесение удобрений за 10-15 дней до облова.
Все мероприятия по внесению в пруд органических и минеральных удобрений нужны для оптимального развития естественной кормовой базы для рыб. удобрения вносят только в не заросшую водораслями-макрофитами часть пруда. Необходимость внесения минеральных удобрений определяют, сообразуясь с количественным развитием планктонных водорослей и содержанием биогенов в воде. Оптимальное содержание последних в воде таково: азот — 2 мг/л, фосфор — 0,5 мг/л. Оптимизировать развитие водорослей позволяет контроль прозрачности воды в пруду, определяемой по белому диску (диск Секки), помещенному на глубину 30-35 см. При достижении оптимального развития фитопланктона в прудах дозы внесения аммофоса в пруды снижаются.
Основу зарыбления прудов в экспериментальных опытах авторов составлял карп (62-72%). Доля растительноядных рыб не превышала 30%, карася — 3%, щуки — 7%. Сообщается о том, что продуктивность по товарной рыбе за счет естественной пищи составила 3,23-5,04 ц/га и была в 1,4-2,1 раза больше, чем в контрольных прудах, где доля растительноядных рыб и карася не превышала 17%. Отрегулированные опытным путем плотности посадки рыб способствовали оптимальному использованию ресурсов рыбоводных прудов.
В описании изобретения к патенту имеется множество других интересных подробностей и рекомендаций — как повысить продуктивность выращивания рыбы на естественной кормовой базе. Любителям-рыбоводам есть чему поучиться у профессионалов.
Ягоды травянистого растения Лаконос американский (лат. Phytolacca americana) произведут революцию в индустрии солнечной энергии. В ближайшем будущем они могут поспособствовать распространению солнечных панелей во всем мире и удешевлению солнечной энергии, пишет Global Science.
Ученые из центра Нанотехнологии использовали красную краску, производимую из ягод этого растения, для покрытия эффективных и недорогих солнечных панелей на основе волокон. Краска служила абсорбентом, помогая крошечным волокнам ячеек захватывать больше солнечного света.
Лаконосу американскому не страшна засуха и каменистая неплодородная почва. Благодаря такой живучести, его могут легко выращивать в бедных сельских районах Африки. Там же на месте можно производить из ягод абсорбирующую краску для значительного увеличения производительности ячеек, давая энергию в удаленные места, к которым не протянуты линии электропередач.
Волоконные ячейки могут производить вдвое больше энергии по сравнению с обычными, благодаря тому что они состоят из миллионов крошечных пластиковых «банок», которые ловят свет до тех пор, пока большая часть света не абсорбируется. Поскольку волокна создают намного большую площадь поверхности, волоконные солнечные панели могут собирать свет под любым углом — от восхода до заката.
Пластиковые волокна штампуют в пластиковые листы — этот процесс технологически схож с тем, что применяется для прикрепления крышки к банке газированного напитка. Абсорбент — полимер либо менее дорогостоящая краска — наносится на поверхность листа. Пластик делает панели легкими и гибкими, поэтому изготовитель может свернуть их и недорого доставить груз в развивающиеся страны, например, для больниц.
Подобные панели будут доступны даже развивающимся странам.
Лаконос американский — многолетнее травянистое растение семейства Лаконосовые (Phytolaccaceae), высотой до 3 метров. Листья большие зеленые, яйцевидные, цельнокрайние. Цветки мелкие белые, собраны в кистевидные соцветия (до 30 см длиной) на концах побегов. Корни и побеги сильно ядовиты. На территории России встречается на Кавказе как заносное растение у жилья, вдоль дорог и т. п. В европейской части России широко распространен в садовой культуре. зеленые молодые побеги используют в пищевых целях как спаржу. В винодельческих районах Европы и Азии Лаконос американский выращивается ради ягод, дающих краску для вина.
Способ изготовления датчика холла предложен Сергеем Сенько из Физико-технического института НАН Беларуси (патент РБ на изобретение №14260, МПК (2009): H01L21/02, H01L43/06; заявитель и патентообладатель: это Государственное научное учреждение).
Датчик Холла – измерительный преобразователь, действие которого основано на эффекте Холла. Напомним, что эффект Холла — возникновение в линейном проводнике с током, помещенном в магнитное поле перпендикулярно вектору его напряженности, электрического поля, направленного перпендикулярно как самому проводнику, так и вектору магнитного поля. Этот эффект используется, главным образом, для исследования свойств твердых тел и в измерительной технике. При помощи датчика Холла можно измерять физические величины, однозначно зависящие от величины магнитного поля. Подобные датчики используют, например, в суперсовременных компасах, магнитных головках и других устройствах. Данные датчики используют все популярные марки цифровых фотоаппаратов.
Согласно предложенному способу, на кристаллической поверхности подложки формируют полупроводниковую пленку с топологическим рисунком «крестовидного активного элемента», затем отделяют от подложки квадратный кристалл с указанным активным элементом и с определенной ориентацией его сторон и присоединяют к активному элементу «токовые» и «холловские» электроды.
Изобретение, как указывается в описании патента, позволяет повысить коэффициент использования площади подложки.