Бесплатные курсы по материаловедению от ведущих университетов мира, Часть 1

Предлагаем Вашему вниманию подборку курсов по тематике материаловедения с сайта coursera.org

1. Введение в материаловедение: Introduction to Materials Science
Аризонский государственный университет (Arizona State University), продолжительность - 29 часов, уровень - начальный

2. Основы материаловедения: Fundamentals of Materials Science
Шанхайский университет Цзяо Тун (Shanghai Jiao Tong University), уровень - средний

3. Введение в высокопроизводительную разработку материалов: Introduction to High-Throughput Materials Development
Технологический институт Джорджии (Georgia Institute of Technology), 16 часов, уровень - средний

4. Введение в физическую химию: Introduction to Physical Chemistry
Манчестерский университет (University of Manchester), 18 часов, уровень - начальный

5. Материаловедение: 10 вещей, которые должен знать каждый инженер: Materials Science: 10 Things Every Engineer Should Know
Калифорнийский университет в Дэвисе (University of California, Davis), 8 часов, уровень - начальный

#обучение

🆕 📰 Заведующая молодежной лаборатории «умных» методов химического анализа #ИФХЭ РАН, к.х.н. Анастасия Шолохова рассказала «Ъ-Науке» об особенностях газовой хроматографии и о специально разработанном программном обеспечении CHERESHNYA🍒
 
— Давайте начнем с газовой хроматография. Что это? Где она применяется?

🗣️А.Ш.: Газовая хроматография – один из важнейших методов разделения и анализа сложных смесей, который применяется повсеместно. При газохроматическом анализе сложная смесь химических веществ нагревается и испаряется, образовавшиеся пары «подхватывает» поток газа и переносит в хроматографическую колонку – капилляр, покрытый изнутри тонким слоем густой и нелетучей жидкости- неподвижной фазой. Встречаясь с ней, молекулы смеси по-разному «притормаживают» и «отстают» от потока газа-носителя. Это происходит из-за того, что они периодически растворяются в густой жидкости и останавливают свое движение. Одни двигаются совсем медленно (растворяясь в неподвижной фазе). Другие пробегают колонку быстрее. В результате исходная смесь разделяется на компоненты, которые выходят из колонки «по очереди». На выходе из хроматографической колонки установлен детектор, который фиксирует выносимые вещества. Много десятилетий назад были разработаны так называемые индексы удерживания – числа, показывающие, насколько сильно вещество удерживается в хроматографической колонке. Индекс удерживания зависит главным образом от типа неподвижной фазы и структуры самого вещества.
 
— Действительно ли можно рассчитать индекс удерживания по структурной формуле соединения?

🗣️А.Ш.: Ученые в разных странах много лет работают над этой проблемой. В настоящее время чаще всего строятся количественные соотношения «структура–удерживание», основанные на молекулярных дескрипторах.
 
— Что такое молекулярные дескрипторы?

🗣️А.Ш.: Молекулярные дескрипторы – величины, которые легко рассчитать, глядя на структуру молекулы. Например, молекулярная масса – молекулярный дескриптор. Количество атомов кислорода – молекулярный дескриптор. Длина самой длинной углеродной цепи – также дескриптор.Объединяет их одно: на основе структуры молекулы компьютер за доли секунды может рассчитать молекулярные дескрипторы.
 
— Так и должно быть, чтобы разные соединения по-разному взаимодействовали с колонкой и у них отбирались свои дескрипторы?

🗣️А.Ш.: В работе мы претендуем на то, что можем делать фундаментальные выводы о неподвижной фазе. Мы решили повторять процедуру отбора многократно, каждый раз немного изменяя набор данных, чтобы сделать ее в какой-то мере более воспроизводимой. Из этих исследований и выросла идея программы CHERESHNYA – программного обеспечения для построения количественных соотношений «структура – удерживание». CHERESHNYA генерирует различные типы молекулярных дескрипторов, учитывает в качестве молекулярных дескрипторов индексы удерживания для стандартных неподвижных фаз и добивается воспроизводимости при этих процедурах.
 
— Как и где может быть использована ваша программа?

🗣️А.Ш.: Во-первых, для оценки индексов удерживания, в химическом анализе. Когда химик-аналитик видит неизвестное вещество, вышедшее из колонки, то на основании масс-спектра или иным способом он может выдвинуть предположение о его структуре. Однако при этом несложно ошибиться. Сравнение наблюдаемого индекса удерживания с тем, который должен быть у вещества при такой структуре, позволяет повысить надежность идентификации. Во-вторых, но это надо делать с большой осторожностью, наше программное обеспечение можно использовать для того, чтобы охарактеризовать неподвижную фазу. Наша CHERESHNYA позволяет одним нажатием кнопки получать уравнение, характеризующее неподвижную фазу. Также наше программное обеспечение позволяет предсказывать индексы удерживания. Программное обеспечение является бесплатным, с открытым исходным кодом.
 
— Почему программа называется CHERESHNYA?

🗣️А.Ш.: В этом названии нет какого-то научного смысла, такая традиция есть в нашей лаборатории – давать программам названия фруктов и овощей.

🔗 Полная версия интервью на нашем сайте.

#ИФХЭ новости

🆕👨‍🏫В #ИФХЭ РАН в результате рабочей встречи состоялось обсуждение перспектив «цивилизационной энергетики» и эколого-экономического мониторинга

👥Участники встречи:

🔸директор #ИФХЭ РАН член-корреспондент РАН Алексей Константинович Буряк;
🔸кандидат технических наук Александр Анатольевич Левченко.

👨‍💼Организатор встречи:

🔹эксперт в области устойчивого развития Дмитрий Посконный.

⚡️Главное внимание в беседе было уделено разработке и внедрению инновационных физико-химических и электрохимических решений, направленных на повышение энергоэффективности, продление ресурса и увеличение надежности энергетического оборудования. Особую значимость в этом контексте имеют фундаментальные исследования новых материалов и их взаимодействия с современными устройствами.

🖥️ На встрече также рассмотрены перспективы химического консалтинга и внедрения «цифровых систем», исследующих надежность и бесперебойность. Обсуждались возможности интеграции фундаментальных методов in situ/de novo – применения «цифровых данных» реальных систем в исследованиях и методов математического моделирования для прогнозирования и предотвращения аварийных ситуаций в энергетических сетях.

А. К. Буряк привёл несколько примеров возникновения проблем с поддержкой жизненного цикла энергетического оборудования. На примере утилизации винтов ветрогенераторов из углепластика, тефлоновых элементов и плёночных элементов солнечных батарей он выделил сложные «хвостовые реакции» и показал примеры депонирования вредных веществ в окружающую среду.
 
🤝 Стороны выразили заинтересованность в совместных проектах, ориентированных на комплексные и междисциплинарные подходы к развитию «цивилизационной энергетики» на стыке фундаментальной, прикладной и производственной науки. Также обсуждались актуальные задачи, связанные с модернизацией энергетической инфраструктуры.

🔗 Подробнее на нашем сайте.

#ИФХЭ новости