25 октября 2026 г.

В России ученые КБГУ предложили модель газопроницаемости полимерных композитов

Исследователи связали барьерные свойства поликарбонатных композитов со сцеплением полимера и наполнителя. Расхождение расчетов с экспериментом составило 6-7 процентов.

Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х. М. Бербекова разработали модель для оценки газопроницаемости полимерных композитов. В расчетах учитывается физико-химическое сродство наполнителя и полимерной основы, сообщила «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу КБГУ.

Авторы рассчитывают, что подход упростит разработку материалов для пищевой упаковки и антикоррозийных покрытий. Речь пока идет о прогнозировании свойств композитов, а не о готовом изделии для промышленного выпуска.

Поликарбонат смешали с графитом и графеном

В исследовании участвовали специалисты КБГУ, Дагестанского государственного педагогического университета имени Р. Гамзатова и Российского государственного университета туризма и сервиса.

Основой образцов стал поликарбонат на базе бисфенола А. В него методом смешения в расплаве вводили графит и термически восстановленный графен. Твердые частицы усложняют путь газовых молекул через материал и тем самым влияют на его проницаемость.

Исследователи сосредоточились на аффинности компонентов, то есть на степени их сродства и прочности контакта. Наиболее заметно этот фактор проявляется при малом размере частиц и их равномерном распределении в полимерной матрице.

Модель проверили на экспериментальных данных

Для описания структуры композитов команда использовала фрактальный анализ. Он помог связать извилистость пути газовых молекул с характером взаимодействия между полимером и наполнителем. На этой основе ученые составили систему эмпирических уравнений.

Расхождение между расчетными и экспериментальными значениями составило 6-7 процентов. По оценке разработчиков, такой результат находится в пределах стандартной инструментальной погрешности.

Модель можно применять для предварительного расчета характеристик материала до его синтеза. Для других классов полимеров и наполнителей потребуются отдельные коэффициенты.

Результат подходит для разбора в учебных работах

Исследование дает студентам материаловедческих и химико-технологических направлений конкретный пример связи между микроструктурой композита и его эксплуатационными характеристиками. В курсовой или выпускной работе можно отдельно рассмотреть роль размера частиц, их распределения, объемной доли и сцепления с матрицей.

При интерпретации результата следует разделять лабораторную модель и свойства серийной упаковки. Представленные расчеты относятся к исследованным поликарбонатным композитам и сами по себе не подтверждают срок хранения продуктов в готовой таре.

Читайте также

X-Hinges встраивает многосевые сенсоры в 3D-печатные предметыНовости

X-Hinges встраивает многосевые сенсоры в 3D-печатные предметы

Исследователи MIT CSAIL и Тяньцзиньского университета разработали X-Hinges для проектирования 3D-печатных предметов, которые распознают прикосновения и движения.

2 мин.Читать новость
Учёные ННГУ и ИМЕТ РАН получили функционально-градиентные материалы на основе карбида вольфрамаНовости

Учёные ННГУ и ИМЕТ РАН получили функционально-градиентные материалы на основе карбида вольфрама

Исследователи из Нижегородского государственного университета и Института металлургии и материаловедения РАН создали образцы, в которых участки из карбида вольфрама и металлического вольфрама сочетают твёрдость, пластичность и теплопроводность.

2 мин.Читать новость
В России обсудили наследие Виталия Гинзбурга и новые направления физикиНовости

В России обсудили наследие Виталия Гинзбурга и новые направления физики

В ФИАН прошла научная сессия к 110-летию академика Виталия Гинзбурга. Учёные обсудили сверхпроводимость, теорию высших спинов, космические лучи и современные космологические модели.

2 мин.Читать новость
Если не защитил диплом: сроки пересдачи и порядок действийПолезные материалы

Если не защитил диплом: сроки пересдачи и порядок действий

Разбираем, когда назначают повторную защиту диплома в российском вузе, чем она отличается от переноса из-за неявки и какие документы нужно запросить.

20 мин.Читать статью
Автор студенческих работ: вакансии и работа с научными публикациямиПолезные материалы

Автор студенческих работ: вакансии и работа с научными публикациями

Запрос «автор студенческих работ вакансии» может привести к задачам по научным статьям. Разбираем обязанности редактора, требования журналов, оплату, подачу рукописи и работу с замечаниями.

21 мин.Читать статью
Нормоконтроль диплома купить: как заказать проверку оформления ВКРПолезные материалы

Нормоконтроль диплома купить: как заказать проверку оформления ВКР

Разбираем состав нормоконтроля ВКР, требования к исходным файлам, правила технического задания, критерии выбора исполнителя и порядок приемки исправленного документа.

21 мин.Читать статью