Наука и жизнь, 1999 № 01

Созданная украинскими и российскими физиками новая технология состоит в подготовке деталей при помощи высокочастотной закалки. Благодаря ей оси кристаллов дезориентируются относительно длины изделия, и радиационное излучение уже не может изменить его формы.

Прошедший (сверху) и не прошедший (снизу) высокочастотную закалку урановый металлический стержень после длительной бомбардировки осколками деления атомов.

Престижной и редкой премией имени А.М.Бутлерова отметила Российская академия наук работы специалистов Института химии Сибирского отделения РАН (г. Иркутск). Работы эти относятся к одному из самых актуальных в химии направлений – созданию сложных биологически активных веществ.

Подобные вещества используются в медицине давно, поскольку многие из них встречаются в природе, но попытки их целенаправленного синтеза появились лишь в прошлом столетии. Дело в том, что структура молекулы биологически активного вещества чрезвычайно сложна, и синтез его, а тем более разработка этого синтеза оказываются очень трудоемкими и дорогостоящими. Чтобы научиться получать какое-либо из таких веществ даже с заранее известной формулой, надо не только выбрать правильный путь синтеза, но и найти способ проведения каждой из множества стадий этого синтеза и подобрать оптимальные для процесса внешние условия.

Работу эту до сих пор проводят чаще всего интуитивно-на основании опыта и аналогий с другими подобными процессами. А между тем синтез природных биологически активных веществ, который происходит в клетках растений или животных, обходится без создания специальных условий для разных его стадий. Температура и давление там всегда одни и те же, да и все вещества смешаны так, что выделить из них нужное часто бывает весьма трудно. Как же умудряются живые организмы синтезировать столь сложные молекулы?

Иркутские ученые попытались воспроизвести в лабораторных условиях синтез некоторых фундаментальных фрагментов таких молекул. Дело в том, что структуры многих биологически активных веществ удивительно схожи, и стоит заменить в какой-то огромной молекуле одну группу атомов другой, как витамин может превратиться в антибиотик или, к примеру, в сильнейший яд. Все это, разумеется, легко сделать только на бумаге, но если синтезировать общую для такой группы веществ часть молекулы (что, как правило, и составляет главную трудность), то получается полупродукт, из которого можно синтезировать целый ряд важнейших лекарств.

Именно такого рода полупродукты и удалось получить иркутянам при помощи способов, в какой-то мере аналогичных тем, что происходят в живой природе. Многие из реакций проводятся в водной среде, при комнатной температуре и без каких бы то ни было специальных воздействий. А в качестве исходных веществ используются простые и доступные реагенты – окись углерода (угарный газ), ацетилен, аммиак, сероводород и пр. И из всего этого чуть ли не в пробирке получаются сложнейшие вещества, обладающие противовоспалительной, противотуберкулезной, анальгетической, противолучевой и т.п. активностями.

Не имеющие в мире аналогов сварные конструкции переменного объема созданы в Институте электросварки Национальной академии наук Украины (Киев). Сваренный из лепестков тонкостенный конус способен складываться за счет изменения его поверхности в диск, который соединяется с себе подобными в пакет при помощи сварки по внутреннему и наружному диаметру. Используя сжатый воздух, можно развернуть такую конструкцию в оболочечную буквально за несколько секунд и получить объем в десятки и сотни раз больший изначального. Особую ценность представляет эта разработка для космоса, поскольку в космическом корабле лишнего места нет, а на орбите может понадобиться достаточно объемная конструкция – от переходного отсека, шлюза или склада до орбитальной станции.

Семенами фасоли можно очищать воду от токсичных соединений хрома. Технология такой очистки разработана сотрудниками Северо-Кавказского государственного технологического университета.

Как известно, хром и его соединения способны вызывать тяжелые отравления, бронхиты и бронхиальную астму, нарушать функции желудка, печени и поджелудочной железы. А между тем хром используют в промышленности достаточно широко: и в металлургии (легирующие добавки, сплавы, огнеупоры), и в машиностроении (гальванические покрытия), и в кожевенном и лакокрасочном производствах.

Проведенные в университете исследования показали, что хром наиболее токсичных соединений (хром высокой степени окисления) лучше сорбируется кожицей фасоли, а менее токсичный (так называемый восстановленный) – ее семядолями. Но общая концентрация ионов хрома в водном растворе с погружением в него семян фасоли быстро и резко уменьшается.

Авторы технологии полагают, что подобные свойства фасоли связаны с наличием в ней азота и что для этих же целей можно применять и другие бобовые культуры – например горох. Но выгоднее, разумеется, использовать те семена, которые для сельского хозяйства непригодны.

От тяжелых экологических, да и не только экологических, последствий аварий на нефтепроводах могут избавить разработанные фирмой «Диаскан» (г. Луховицы Московской области) технологии их диагностики и ремонта. Созданные специалистами фирмы дефектоскопы, в том числе ультразвуковые, успешно работают уже в течение нескольких лет на нефтяных магистралях России и обследовали к сегодняшнему дню десятки тысяч километров труб. Это позволило снизить аварийность на магистралях примерно в четыре раза.

Дефектоскоп представляет собой начиненный электроникой снаряд, передвигающийся по трубе в потоке качаемой нефти (или нефтепродукта) и попутно регистрирующий любые посторонние вкрапления, микротрещины, дефекты сварки и расслоения металла. Об этих дефектах снаряд сообщает радиосигналами приемному устройству, расположенному на борту специализированного автомобиля и связанному с бортовым компьютером. Туда же поступает и информация о пройденном пути, который измеряется мерным колесом дефектоскопа. Все это вместе дает исчерпывающие сведения о трубе и ее дефектах.

Что же касается ремонта, то его по технологии фирмы «Диаскан» проводят снаружи – без остановки перекачки нефти. На поверхность трубы надевается в месте дефекта стальная муфта, которую не приваривают к трубе, а заполняют быстротвердеющим составом из эпоксидной смолы и отвердителя. Затвердевая, закачанный в кольцевидное пространство между муфтой и трубой композит образует вместе с ними монолитную конструкцию, а срок службы трубы продлевается в этом случае не менее чем на тридцать лет.