Физика плазмы и нанотехнологии А.Х. Гильмутдинов Министр образования и науки РТ Член-корр. АН РТ

Состояния вещества T Плазма – частично или полностью ионизованный газ твердое жидкоегаз плазма

Плазма в природе

«Искусственная» плазма

Индуктивно-связанная плазма

H E Внутренний поток Промежуточный Внешний поток Индуктивно связанная плазма принцип действия Вход: исходные реагенты Выход: продукт

Синтезируемые наночастицы Сверхчистые металлы Оксиды Нитриды Бориды Карбиды И т.д.

Наночастицы La 2 O 3, синтезированные в индуктивно-связанной плазме

Описание электромагнитных полей Уравнения Максвелла

Газовая динамика: система уравнений Навье-Стокса continuity equation momentum equation energy equation constitutive equation Where is Joule heat, and radiant loss

Геометрия плазменного реактора

Динамика поля скоростей

Динамика температурных полей

Индуктивно-связанная плазма

Усредненные поля скоростей

Усредненные температурные поля

Физика и техника плазмы в Республике Татарстан Нанодисперсные порошки фуллерены, углеродные нанотрубки Дуговой плазмотрон Фундаментальные исследования Технологическая ИСП

Виртуальный плазмохимический реактор: точная цифровая копия - реплика - реального реактора

Новая философия современных исследований: Вычислительный эксперимент реальный эксперимент Инженерное моделирование научное моделирование

Наночастицы и дыхание человека Реальный эксперимент $ 900 тыс. 2 года Вычислительный эксперимент $ месяцев

Линии тока и движение наночастиц в процессе дыхания человека вдох выдох

Нанотехнологии - совокупность методов и приемов манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровнях с целью производства продуктов с заданной атомной структурой

Современные технологии

Большинство современных технологий основаны на принципе «сверху-вниз» - высокие энергозатраты - низкая эффективность

Нанотехнологии принцип «снизу - вверх»

совместно с «Химрусэнерго», Н. Челны Создание научно-промышленного комплекса по производству высокоэффективных аккумуляторов нового поколения для транспортных систем Комплекс включает: - завод по производству аккумуляторов - конструкторское бюро - научно-исследовательскую лабораторию - кафедру нанотехнологий с магистратурой в области химических источников тока - кафедру нанотехнологий с магистратурой в области химических источников тока "НИР-ОКР-производство + подготовка кадров"

1) Выбросы автомобилей 2) Стоимость топлива ДВС гибридный или электрический привод Аккумулятор – «сердце» транспортного средства

Структура поверхности оксидно- никелевого электрода обычный электродэлектрод "Химрусэнерго" (а) (b)

Поверхность никелевого электрода с дендритной наноструктурой

Наноструктурированная поверхность активного вещества электрода Поверхность, упорядоченная на наноуровне Поверхность стандартного оксидно-никелевого электрода (неупорядоченная)

Конкурентные преимущества народов американцы – предприимчивы европейцы – дисциплинированы китайцы – трудолюбивы …. Россияне - ?

Конкурентные преимущества народов американцы – предприимчивы европейцы – дисциплинированы китайцы – трудолюбивы Россияне Россияне – талантливы!