На мероприятии будут представлены экспериментальные стенды, демонстрирующие новые разработки в сферах окружающей среды и новых перспективных материалов для электроники.
Первый стенд - биологически активное пеностекло с повышенным содержанием соединений меди. Данный композиционный материал получается из отходов стекла и отходов производства, содержащих медь или ее соединения. Производство такого материала позволяет решать две проблемы: утилизировать отходы стекла (которые являются серьезной современной экологической проблемой) и получать пеностеклянный материал, который благодаря высокому содержанию ионов меди обладает фунгицидной (противогрибковой) активностью. Сочетание фунгицидной активности и высокой пористости полученного пеностекла позволяет рекомендовать его для применения в сельском хозяйстве в качестве добавки к почвенным субстратам, которая будет выполнять роль долгодействующего средства защиты растений от болезней, вызываемых плесневыми грибками. Биологически активное пеностекло также может быть применено в строительной отрасли в виде добавки к бетонам и отделочным материалам для повышения их фунгицидной устойчивости, что особенно актуально в теплом влажном климате Черноморского побережья Краснодарского края.
Второй стенд посвящен способу биологической очистки морской воды отдельных акваторий. Данный способ основан на способности микроводорослей, присутствующих в большинстве природных вод (в том числе в морских водах), поглощать значительные количества растворенных загрязняющих веществ и превращать их в собственную биомассу. В качестве экспоната будет представлен небольшой фрагмент специального пористого композиционного материала, на котором в условиях, имитирующих условия естественной морской акватории, нарастили развитый слой микроводорослей. Композиционный материал представляет собой экологически безопасный полимер - полиэтилен, в который в процессе изготовления были введены добавки биологически активных веществ, содержащих элементы, необходимые для обеспечения жизнедеятельности микроводорослей (азот, фосфор, калий и другие). Благодаря этим веществам и большому количеству пор, присутствующих на поверхности композиционного материала, обеспечиваются благоприятные условия для развития микроводорослей и образование хорошо развитой биопленки на его поверхности, что позволит в итоге добиться высокой эффективности очистки морской воды. Из композиционного материала формируются пластины размером примерно 0,5 на 0,5 метра, из которых затем изготавливаются активные элементы кубической формы, содержащие до 25 вертикально установленных пластин. Ряды активных элементов устанавливаются на определенном участке морской акватории, куда подается очищаемая морская вода. Проходя сквозь активные элементы, вода контактирует с поверхностью пластин, на которой сформирован слой микроводорослей. В процессе контактирования микроводоросли поглощают загрязняющие вещества, а очищенная вода выходит в основную акваторию.
Третий стенд предназначен для проведения испытаний малоразмерных моделей берегозащитных гидротехнических сооружений (бун, волнорезов) в лабораторных условиях. Стенд представляет собой емкость с дистиллированной водой, в которой установлена испытываемая модель, выполненная в определенном масштабе по отношению к реальному берегозащитному сооружению. Модель изготовлена из электроупругого полимерного материала, то есть такого материала, в котором при механическом воздействии возникает небольшая (порядка нескольких милливольт) разность электрических потенциалов. В одной из стенок емкости установлен электроакустического преобразователь, на который поступает сигнал от генератора частот. Колебания диффузора электроакустического преобразователя через мембрану передаются дистиллированной воде, вызывая волны различной частоты на ее поверхности. Волны воздействуют на малоразмерную модель, вызывая ее колебания и деформации, которые, в свою очередь, приводят к возникновению разности потенциалов на поверхности модели. Эта разность потенциалов улавливается электродами и через усилитель передается на регистрирующий компьютер, где формируется амплитудно-частотная характеристика колебаний модели (зависимость амплитуды от частоты). Частота колебаний модели, соответствующая максимальной амплитуде, является резонансной частотой, которая наиболее опасна для берегозащитного сооружения и должна быть исключена при его эксплуатации. Таким образом, не прибегая к дорогостоящим и длительным натурным испытаниям реальных берегозащитных гидротехнических сооружений, становится возможным оценивать их устойчивость к различным типам волнового воздействия на малоразмерных лабораторных моделях (через масштабирование), выявлять опасные резонансные частоты и разрабатывать мероприятия по предотвращению потерь при воздействии волн, вызывающих резонансные колебания. Итогом является удешевление и ускорение процедур проведения испытаний гидротехнических сооружений.
Четвертый стенд демонстрирует работу магниточувствительного элемента на основе электропроводящей магнитной жидкости: изменение электропроводности ячейки, заполненной такой жидкостью, под действием изменяющегося магнитного поля. Электропроводящая магнитная жидкость представляет собой жидкий композиционный материал на основе неполярного органического растворителя, который содержит высокодисперсный порошок железа и органические стабилизаторы, предназначенные для обеспечения долговременной устойчивости материала. Отличительной особенностью материала является наличие медного покрытия на поверхности частиц железа, благодаря которому магнитная жидкость имеет электропроводность не ниже средней электропроводности применяемых в технике полупроводниковых материалов. Хорошие магнитные свойства железа в сочетании с достаточно высокой для магнитных жидкостей электропроводностью позволяют использовать разработанный материал в качестве основы магниточувствительных элементов, которые могут найти применение в электронике. Принцип действия магниточувствительных элементов (в частности, магниторезисторов) заключается в регулировании магнитным полем их способности проводить электрический ток: например, при увеличении индукции магнитного поля электропроводность повышается, а при уменьшении индукции - снижается, и наоборот (в зависимости от типа применяемого материала). В традиционных магниточувствительных элементах используются полупроводниковые материалы, производство которых, как известно, связано с высокими затратами из-за сложности технологий, необходимости использования особо чистых веществ и редких элементов и из-за ряда других причин. В отличие от производства полупроводников, получение разработанной электропроводящей магнитной жидкости потребует значительно меньших затрат, так как исходные компоненты (углеводородный органический растворитель, порошок железа, стабилизаторы на основе широко используемых поверхностно-активных веществ) - это недорогие и доступные материалы, которые могут применяться без предварительного доведения до высокой степени очистки. Процесс получения электропроводящей магнитной жидкости также не требует применения специальных методов и может быть осуществлен в обычных лабораторных условиях с использованием простейшего оборудования. Таким образом, разработанная электропроводящая магнитная жидкость является перспективным альтернативным материалом для производства магниточувствительных элементов.