Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость



Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)




ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
Проголосовало 514 человек


Поделки и композиции из различных природных материалов


Поделки из природного материала - 69 фото идей изделий из натуральных материалов

Каждую осень природа дарит не только вдохновение для творческих идей, но и возможности для их воплощения. Увлекательный процесс изготовления своими руками поделок из природных материалов помогает провести время с пользой, воспитывает трудолюбие и усидчивость у детей, дает толчок для фантазии, развивает эстетический вкус, память и мышление.

Природные материалы настолько разнообразны, что позволяют воплотить в жизнь массу творческих задумок. Их можно запасти в прок, чтобы скоротать долгие зимние вечера. Большое их преимущество в том, что они бесплатны. Все, что нужно для реализации творческих идей, буквально лежит под ногами. Шишки, желуди, семена, орехи, мох, красивые веточки и листья можно набрать во время воскресной прогулки в лесу или в парке, а камешки привезти на память с морского побережья.

Подготовка и хранение природных материалов

Для поделок пригодны любые природные материалы. Запасти их можно осенью в большом количестве, чтобы не скучать зимой. В процессе заготовки собирать надо по возможности чистые предметы. Материалы растительного происхождения должны быть здоровыми, не поврежденные вредителями и болезнями.

Собранные на улице заготовки для творчества необходимо сразу же помыть и высушить. Некоторые из них могут нуждаться в обработке. К примеру, ветки и сучки можно промыть слабым раствором марганцовки.

  1. Листья, цветы и травянистые растения удобно сушить и хранить в больших книгах.
  2. Для хранения своих запасов удобно приспособить различные емкости с крышками.
  3. Важно не пересушить шишки и желуди, они станут хрупкими и непригодными для работы.
  4. Идеальные условия для хранения природных материалов—темное прохладное помещение с хорошей вентиляцией.

Поделки из листьев

Аппликации

Из красивых осенних листьев можно сделать аппликации на разные темы. Особенно интересны такие поделки детям. Из листьев разных деревьев можно собрать на листе бумаги разных насекомых, птиц с пышными хвостами, слона или ежика. Листьями можно дополнить рисунок, в результате получаются очень оригинальные панно.

Розы из листьев

Из великолепных кленовых листьев легко сделать своими руками красивые розочки. Для работы нужны свежие листья клена, сухие не годятся.

Лист надо сложить пополам и скрутить в рулончик, он будет серединкой розы. Рулончик кладут ни середину большого листа, края листа загибают наружу, как лепестки розы, рулон заворачивают в этот лист. Потом таким же образом добавляют еще один большой лист. Всё вместе скрепляют нитками. Роза готова.

Из таких "кленовых" роз можно сделать осенний букетик или использовать их в различных композициях. Окрас осенних кленовых листьев настолько разнообразен, что позволяет изготовить очень красивые букеты.

Поделки из шишек

Одним из самых любимых природных материалов для творчества являются шишки. Из них получаются герои сказок, животные, оригинальные композиции, новогодние украшения.

Корзина из шишек

Такая корзина будет хорошей задумкой для детского творчества. Для работы понадобятся сосновые шишки и проволока, а еще разные элементы декора.

  1. Шишки обвязывают проволокой посередине и делают из них замкнутый круг. Таких заготовок надо не меньше трех. Размер каждого круга напрямую зависит от общего количества шишек. Оптимальное количество шишек около 15 на один круг.
  2. Круги между собой аккуратно скрепляют проволокой.
  3. Для ручки корзины из шишек и проволоки формируют полукруг.
  4. На дно такой корзинки можно уложить небольшую фанерку, картон или плотную ткань.

Корзина готова. В зависимости от замысла её декорируют разными элементами. Осеннюю тематику подчеркнут листья, ягоды или плоды. Зимнюю можно подчеркнуть мишурой, еловыми или сосновыми веточками и елочными игрушками.

Корзина из шишек подходит и для украшения интерьера, и для создания новогодней атмосферы дома, и для школьной выставки. Выполнить такую работу можно коллективно, всем классом. Или дома, в семейной обстановке.

Игрушки из шишек

Такие поделки ребенок с удовольствием сделает сам. Скрепить шишки между собой можно при помощи пластилина.

Шишки хорошо подходят для имитации туловища любого персонажа. Для изготовления дополнительных элементов подойдет бумага, пластилин, желуди, листья, веточки и так далее.

Шишки можно покрасить в разные цвета. Серебристые шишки отлично украсят новогоднюю ель или дополнят рождественскую композицию. Из сосновых шишек, окрашенных в яркие цвета, можно смастерить имитацию цветочного букета.

Поделки из орехов

Интересные поделки можно создавать из орехов. Для работы годятся любые орехи и их скорлупа.

Грецкие орехи всегда востребованы для поделок. Из скорлупок можно смастерить маленькие кораблики. Достаточно закрепить в середине половинки скорлупки мачту с парусом. Из таких половинок нетрудно сделать забавных мышат. Достаточно приклеить ушки, хвостик, глазки и носик.

Целые грецкие орехи, окрашенные в разные цвета, могут украсить новогоднюю елку, стать оригинальным элементом декора.

Легко работать с кедровыми орешками. Они не очень твердые, легко прокалываются шилом. Отлично подходят для имитации лапок животных, хорошо приклеиваются. Их можно использовать в настенных панно.

Лесные орехи достаточно твердые, их трудно проколоть. По этой причине в поделках их используют целиком.

Лесными орехами можно украсить рамку для фотографий, декорировать зеркало, использовать в качестве дополнения различных украшений интерьера или элементов игрушек.

Фисташки тоже пригодны для различных поделок. Форма их скорлупы напоминает лепестки цветка.

Каштаны

Строго говоря, каштан не является орехом. Блестящая и гладкая поверхность каштана делает его очень привлекательным материалом для творчества. С каштанами любят работать и дети, и мастера со стажем.

Кожица свежего каштана не толстая, легко протыкается. Из каштанов можно делать разнообразные детские игрушки: забавных гусениц, паучков, птичек, сказочных персонажей.

Каштаны активно применяют в качестве элементов декора при создании венков, корзин, оригинальных композиций для украшения интерьера.

Желуди

Наряду с шишками желуди являются одним из самых популярных природных материалов для поделок. Используют и сами желуди, и их шляпки.

Работать легче со свежими желудями. При хранении их не нужно пересушивать. Из желудей можно делать различные фигурки животных и сказочных персонажей, скрепляя их спичками, зубочистками или пластилином.

Желуди отлично дополняют шишки и орехи в различных композициях. Как сами желуди, так и их шляпки, пригодны для декорирования рамок для фотографий, различных композиций.

Интересные задумки можно воплотить в жизнь, использовав очищенные половинки желудей.

Веточки и прутья

Использование прутьев, веток и сучков позволяет создать очень интересные варианты разных оригинальных изделий. Этот материал активно применяется не только в детском творчестве, но и при создании дизайнерских вещей.

Птичье гнездо

Интересной темой для декорирования интерьера загородного дома является изготовление птичьих гнезд. Это может быть имитация гнезда аиста или небольшой птички.

Пошаговая инструкция в любом случае одинаковая.

  1. Вырезать из картона или выпилить из фанеры круг, диаметр которого равен диаметру будущего гнезда.
  2. Скручивать прутики или веточки, скреплять и проволокой и слоями укладывать по краю основы.
  3. Слои фиксировать проволокой или шнуром.
  4. Дополнить изделие мхом, шишками, фигурками птиц, перьями.

Камешки

Разнообразные камешки удобно и интересно использовать для поделок. Это весьма фактурный и разнообразный материал.

Камешки можно использовать как дополнение к другим материалам в поделках и как самостоятельный творческий объект. На них можно рисовать. Камешки несложно окрасить в разные цвета.

Из плоских камней с берега моря получаются интересные объемные картины и композиции. Камень долговечен, поэтому его можно использовать в качестве элементов настольных игр, создания украшений для сада, оригинальных арт-объектов.

Ракушки

Очень разнообразным и фактурным материалом являются ракушки. Их используют для украшения рамок для фотографий, самодельных шкатулок, создания тематических панно.

Ракушками можно дополнить бижутерию, сделать занятные игрушки.

Природные материалы бесплатны, удобны в работе и имеют очень интересную фактуру. Подойдя творчески к изготовлению поделок из них, можно и время с пользой провести, и отличные предметы для украшения интерьера своего дома сделать.

Фото идеи самодельных поделок из природного материала

Красивые уникальные осенние поделки из натуральных материалов

Красивые осенние поделки из натуральных материалов под силу каждому. Они являются отличным дополнением любого интерьера и практически не требуют денежных затрат. Все основные элементы, из которых состоит готовое изделие, практически у нас под ногами. Осень - чрезвычайно щедрая пора. Он дает нам не только богатый урожай и буйство красок и оттенков, но и массу идей для творчества. Таким образом, прогуливаясь по парку или улице, мы можем найти много ценных материалов.Веточки и листья, плоды растений и цветы - все это дает возможность создавать настоящие шедевры. Рассмотрим несколько идей осенних поделок из натуральных материалов. Ваза из сухих веток Необходимый материал:

Предварительно покрасьте банку и дайте ей полностью высохнуть. Затем берем заготовленные заранее веточки одинаковой длины и по очереди приклеиваем их к банке.Оставьте средство на время, пока оно полностью не высохнет. Чтобы ваза выглядела красивее и эффектнее, мы ее украшаем. В этом случае мы будем использовать различные детали, в частности веревку или ленту. Также можно применять плоды растений: желуди, каштаны, орехи, горох и многое другое. Чайный мини-сервиз из дуба (желудь) станет прекрасным дополнением интерьера детской комнаты. Для производства требуется немного фантазии и свободного времени. Необходимый материал:

Берем желудь и делаем из него аналог чайника.Для формирования носика, а также ручки используем веточки, которые приклеиваются клеем. Шапки из желудей с приклеенными к ним мелкими веточками в виде ручек чашек. Для блюдца можно взять ветку большего диаметра и нарезать ее тонкими кольцами. Все зависит от вашего воображения и восприятия. Картина из засушенных цветов и листьев Вы можете создать любую композицию - все, что захотите. Для самой простой композиции нам потребуется:

С помощью красок создаем на листе бумаги необходимый фон. Оставьте основу на некоторое время, чтобы она высохла. Затем приклеиваем листочки, веточки растений и цветов, заранее формируя продуманную композицию. Вы можете придумать любую историю на свое усмотрение. Блюдо из разноцветных осенних листьев Для этой поделки можно использовать любые листочки, в частности кленовый. Никаких особых затрат, никаких усилий этот элемент интерьера не требует. Требуемый материал:

Надуваем воздушный шар до нужного размера. Ставим в любую емкость для более комфортного рабочего процесса. Покрываем клеем поверхность шара. Подготовленные листочки также покрываем слоем клея и прикрепляем к шарику. Лучше, если они будут разноцветными, тогда блюдо получится более красочным. Все листы внахлест. Необходимо наклеить несколько слоев листочков, тогда готовое изделие будет более прочным. После высыхания клея аккуратно сдуйте шарик и вытащите его.Получился отличный декор для любого помещения. Вы можете придумать большое количество интересных вещей, которые станут отличным дополнением интерьера вашего дома.

Комментарии

комментария

.

Натуральные продукты: минное поле биоматериалов

Разработка природных биоматериалов не считается новой областью науки, но существует уже веками. Использование натуральных продуктов в качестве биоматериала в настоящее время переживает ренессанс в области биомедицины. Основные ограничения природных биоматериалов связаны с иммуногенным ответом, который может возникнуть после имплантации, и изменчивостью молекулярной структуры от партии к партии, связанной с получением животных. Химическая стабильность и биосовместимость натуральных продуктов в организме во многом объясняют их использование в последнее время.В статье биоматериалы кратко определяются с точки зрения натуральных продуктов, а также то, что натуральные продукты как материалы в биомедицинских областях являются значительно универсальными и многообещающими. Выделены различные типы натуральных продуктов и биоматериалов. Описаны три основные области применения натуральных продуктов в качестве материалов в медицине, а именно: продукты для лечения ран, системы доставки лекарств и тканевая инженерия. В этой статье представлена ​​краткая история натуральных продуктов как биоматериалов, различных типов природных биоматериалов, их свойств, спроса и экономического значения, а также области применения природных биоматериалов в последнее время.

1. Введение

Биоматериал рассматривается как любой немедикаментозный материал, который может использоваться для лечения, улучшения или замены любой ткани, органа или функции в организме [1]. В то время как определение биоматериала было изменено как - немедикаментозное вещество, подходящее для включения в системы, которые усиливают или заменяют функцию тканей или органов тела [2]. Это определение явно описывает биоматериал в отношении лекарств, и поэтому необходимо прояснить впечатление, что натуральные продукты являются синонимами лекарств.Определение подразумевает, что натуральные продукты могут применяться в качестве биоматериалов, устранив двусмысленность, всегда связанную с натуральными продуктами как лекарствами. Необходимо подчеркнуть, что это определение не считается одним из самых популярных и не часто цитируется как определение, которое определяет биоматериал как нежизнеспособный материал, который намеревается взаимодействовать с физиологической средой [3] . Однако в этом исследовании будет принято следующее определение: биоматериал может быть определен как любое вещество (кроме лекарственного средства) или комбинация веществ синтетического или природного происхождения, которые могут использоваться в любое время, целиком или как часть системы, которая лечит, увеличивает или заменяет любую ткань, орган или функцию тела [4].Следует отметить, что в данном исследовании вещества имеют естественное происхождение.

1.1. Экономика

Область биоматериалов, работающих с биологическими ограничениями, быстро расширяется. Считается, что на эту область приходится 2-3% общих расходов на здравоохранение в развитых странах [5]. Ежегодно в США устанавливается более 13 миллионов имплантатов медицинских устройств. Однако все эти устройства склонны к неполному или неспецифическому клеточному заживлению, что может привести к окончательной поломке устройства [6].

1.2. История

Возрождение интереса к природным биоматериалам можно рассматривать как ренессанс. Историки проследили, чтобы швы из сухожилий животных использовались еще в Древнем Египте, а некоторые говорят, что они использовались еще раньше [7]. Считалось, что древние египтяне первыми использовали биомедицинские материалы, используя скорлупу кокосовых орехов для восстановления поврежденных черепов; дерево и слоновая кость в качестве искусственных зубов, датированные 3000 годом до нашей эры [8]. Некоторые из самых ранних применений биоматериала были еще в древней Финикии, когда незакрепленные зубы связывали вместе золотой проволокой, привязывая искусственные зубы к соседним зубам [2].

Еще в первом веке нашей эры и в Греции, и в Индии врачи использовали натуральные биоматериалы при выполнении пластических операций, чтобы исправить увечья, нанесенные после битв и наказаний. Есть даже сообщения о том, что некоторые из этих врачей хорошо лечили потрошенных солдат [7]. Самая ранняя зарегистрированная операция по замене тазобедренного сустава была проведена в Германии в 1891 году нашей эры, и в этом случае использовалась слоновая кость. Этот материал отличается относительно невысокой стоимостью, хотя также оказалось, что он обладает полезными биомеханическими связующими качествами, что делает его хорошо подходящим для работы с тканями человеческого тела [8].Еще столетие назад искусственные материалы и устройства были разработаны до такой степени, что они могут заменить различные компоненты человеческого тела. Эти материалы могут находиться в контакте с жидкостями и тканями организма в течение продолжительных периодов времени, вызывая при этом незначительные побочные реакции, если они возникают вообще [9].

В начале 1900-х годов были успешно применены костные пластины для стабилизации переломов костей и ускорения их заживления. В то время как к 1950-м и 60-м годам замена кровеносных сосудов проходила клинические испытания, искусственные клапаны сердца и тазобедренный сустав находились в стадии разработки [2].Считается, что, зная историю развития биоматериалов, мы можем лучше понять, как прогрессирует состояние дел. Большой вопрос в отношении биоматериалов: Как этот продукт будет работать лучше, чем те, которые доступны сегодня? При проведении исследований в современном разобщенном и специализированном обществе слишком легко сформировать более широкую картину. В прошлом исследовательский подход к биоматериалам поощрялся инновационными и творческими врачами, которые использовали все, что, по их мнению, могло сработать, чтобы решить проблему, иногда с прекрасными результатами, но с чрезвычайно высоким риском.Сегодняшние исследователи гораздо больше сосредоточены на улучшении медицины методически и с минимальным риском для пациентов. Дорога была долгой и опасной; природа дала нам множество удивительных лекарств, собранных за миллионы лет эволюции [10].

Теоретически, любой материал природного или искусственного происхождения может быть биоматериалом, если он служит заявленным медицинским и хирургическим целям. Разработка биоматериалов - не новая область. Он включает в себя элементы медицины, биологии, химии, тканевой инженерии и материаловедения.Тем не менее, потребность в биосовместимых, биоразлагаемых и биорезорбируемых материалах резко возросла за последнее десятилетие. Идеальный биоматериал - это неиммуногенный, биосовместимый и биоразлагаемый материал, который можно функционализировать с помощью биоактивных белков и химических веществ. В частности, биоразлагаемость является одним из важнейших свойств биоматериалов [11]. Следует подчеркнуть, что ключевыми факторами использования биоматериала являются его биосовместимость, биофункциональность и, в меньшей степени, доступность.

Биоматериалы в конечном итоге предназначены для имплантации в человеческое тело или на него. Они могут быть разработаны с рядом свойств, которые способны либо стимулировать, либо ингибировать специфические реакции клеток-хозяев и тканей [12]. Биоматериалы также относятся к материалам биологического происхождения, используемым из-за их структурных, а не биологических свойств, например, коллаген (белок, содержащийся в коже, соединительных тканях и костях) в качестве косметического ингредиента. Также углеводы (биотехнологически модифицированные) используются в качестве смазочных материалов для биомедицинских применений и в качестве наполнителей в пищевой промышленности [1].До недавнего времени биоматериалы, полученные естественным путем, не использовались как средства, способствующие заживлению и регенерации. Сегодня биоматериалы всех типов используются для всего, от перевязки ран до восстановления сухожилий и связок. Были предприняты обширные эксперименты для определения состава, механических свойств и реакции in vivo природных биоматериалов. Выбор биоматериалов зависит от типа выполняемой процедуры, тяжести состояния пациента и предпочтений хирурга.Чтобы имплант был успешным, имплант должен эффективно восстанавливать закрываемый им дефект, не вызывая неблагоприятных тканевых реакций, при этом сохраняя механическую и биологическую целостность в течение желаемого периода времени от нескольких недель до нескольких лет. Основная причина появления биоматериалов - это решение хирургических проблем [10].

Исследования биоматериалов - одно из важнейших направлений современной медицины. Биоматериалы используются для имплантации органов, заживления ран, доставки лекарств и т. Д.Было высказано предположение, что по многим причинам натуральные биоматериалы являются наиболее предпочтительными; они биоразлагаемы, биосовместимы и нетоксичны [13]. Биоматериалы можно разделить на четыре основных класса материалов, а именно: полимеры, металлы, керамика (включая углерод, стеклокерамику и стекло) и природные материалы (в том числе полученные из растений и животных). Композиционные материалы - это материалы, которые состоят из двух или более различных классов материалов, и они считаются пятым классом биоматериалов [14].Замечено, что металлы редко встречаются в природе как единое целое; следовательно, они синтезируются из сложных руд, таких как оксиды, сульфиды и карбонаты, за исключением редких металлов, таких как золото и платина. Природные металлы нашли применение в качестве стоматологических материалов еще в древности. В последнее время применения металлов в качестве природных биоматериалов не зарегистрировано. Во всем мире наблюдается возрождение интереса к натуральным продуктам как источнику новых биоактивных веществ для разработки новых лекарств и методов лечения; такая же тенденция наблюдается и в применении натуральных продуктов в качестве материалов в медицине.К 2020 году Ирландия будет лидером в использовании природных биоматериалов и нутрицевтиков [15].

Есть несколько материалов животного или растительного мира, которые рассматриваются для использования в качестве биоматериалов, и они называются естественными биоматериалами. Одним из преимуществ использования натуральных материалов для имплантатов является то, что они похожи на материалы и знакомы системам организма. В связи с этим область биомиметики (или имитации природы) расширяется. Однако природные материалы могут быть подвержены проблемам иммуногенности.Другой проблемой, с которой сталкиваются эти материалы, в основном природные полимеры, является их тенденция к денатурированию или разложению при температурах ниже их точки плавления. Это серьезно ограничивает их производство в имплантатах разных размеров и форм. Природные материалы обычно не вызывают проблем токсичности, с которыми часто сталкиваются синтетические материалы. Кроме того, они могут нести специфические сайты связывания белков и другие биохимические сигналы, которые могут способствовать заживлению тканей или интеграции [16]. В этой статье мы хотим осветить различные типы натуральных продуктов, которые в настоящее время используются в качестве биоматериалов, указать их преимущества и недостатки, а также обобщить области применения в медицинской промышленности.

2. Натуральные продукты

Биологические структуры всегда были источником вдохновения для решения технических задач в архитектуре, машиностроении или материаловедении. Природа разработала - со сравнительно небольшим количеством основных веществ, в основном полимеров и минералов - ряд материалов с замечательными функциональными свойствами [17]. Естественное определялось как нечто, что присутствует в природе или создается ею, а не искусственное или созданное руками человека, и чаще всего предполагается, что это определение означает что-то хорошее или чистое [18].

Термин «натуральные продукты» обычно используется для обозначения трав, травяных смесей, пищевых добавок, традиционной медицины или альтернативной медицины [19]. Следует отметить, что, хотя истории о травах и лекарствах очень сильно взаимосвязаны, необходимо полностью осознавать, что использование трав в качестве терапии натуральными продуктами отличается от их использования на платформе открытия и дальнейшего развития лекарств [20]. Натуральные продукты считаются химическими веществами, но это не просто несчастные случаи или естественные продукты.Скорее всего, они являются естественным выражением усложнения организмов [21]. Существует несколько определений натуральных продуктов, и общая тенденция состоит в том, что натуральный продукт - это химическое соединение или вещество, производимое живым организмом . Считается, что живые организмы встречаются в природе и обладают фармакологической или биологической активностью для использования при открытии фармацевтических препаратов и разработке лекарственных средств. Натуральный продукт можно рассматривать как таковой, даже если он может быть получен путем полного синтеза.Следует признать, что не все натуральные продукты можно полностью синтезировать, а многие натуральные продукты имеют очень сложную структуру, которую слишком сложно и дорого синтезировать в промышленных масштабах. Такие соединения могут быть получены только из природных источников - процесс, который может быть утомительным, трудоемким и дорогостоящим, а также расходовать природные ресурсы [22, 23]. Становится очевидным, что натуральные продукты считаются полезными только для фармацевтической промышленности за счет других, таких как сельское хозяйство, пищевая и даже химическая промышленность.Следовательно, существует необходимость в пересмотре определения натуральных продуктов, и, согласно определению из словаря биологии, натуральные продукты зависят от отрасли; медицина и фармацевтика; здравоохранение и пищевая добавка; агрохимический; пищевые и ароматизаторы . В данном исследовании натуральных продуктов рассматриваются как химические вещества, производимые живыми организмами с целью их применения в биомедицинских материалах / в качестве биомедицинских материалов .

Следует отметить, что интерес к природным источникам для лечения боли, паллиативных или лечебных средств от различных заболеваний или для рекреационных целей восходит к самым ранним периодам истории.Кроме того, несколько источников информации о натуральных продуктах, таких как фармацевтические продукты, хорошо зарегистрированы и документированы [20]. Существует множество исследований по применению натуральных продуктов в качестве биоматериалов, но подробное их резюме не опубликовано. Таким образом, эта статья представляет собой всесторонний обзор использования натуральных продуктов в качестве биомедицинских материалов.

Натуральные продукты можно найти откуда угодно; как правило, они либо пребиотического происхождения, либо происходят из микробов, растений / животных [24].Достаточно сказать, что натуральные продукты могут поступать из любой точки или уровня филогенетического дерева. При поиске натуральных продуктов никогда не следует думать, что форма жизни слишком низка, проста или гротескна, чтобы обеспечить интересную смесь. Однако, прежде чем идти в лес, плыть в море, подниматься на самые высокие горы или спускаться в самые глубокие пещеры, уместно провести небольшое исследование, и, следовательно, посещение библиотеки становится первым. шаг в любом поиске натурального продукта.В идеале важно знать историю, фольклор, происхождение использования, источник, химическую структуру, доступность и метод приготовления, фармакологию, токсикологию и терапию любых натуральных продуктов [20]. Замечено, что получить информацию от практикующих специалистов традиционной медицины, которые всегда хорошо разбираются в натуральных продуктах, может быть непросто, если только не установлены подлинные долгосрочные отношения. Натуральные продукты могут быть извлечены из тканей наземных растений, морских организмов или из ферментационных бульонов микроорганизмов.Неочищенный экстракт из любого из этих источников обычно содержит новые структурно разнообразные химические соединения. Источники натуральных продуктов описаны в общих чертах, после чего краткое введение в биоматериалы появится в следующем разделе.

Следует отметить, что в природе имеется множество возможностей, которые могут дать натуральные продукты, и эти возможности могут появиться практически из любой ниши природы и, скорее всего, некоторые из них, которые еще даже не были обнаружены.

Микроорганизмы оказались отличным источником натуральных продуктов, включая поликетидные и пептидные антибиотики, а также классы других биологических активных соединений [25].Примечательно, что некоторые из этих соединений, когда они были первоначально обнаружены, потерпели неудачу в их разработке и их первоначальном использовании в качестве антибиотиков или сельскохозяйственных фунгицидов [20]. Микробы могут иметь любые источники, будь то воздушные, наземные или даже морские. Об этом хорошо известно в широком диапазоне применений в синтезе и разработке лекарственных средств. Кроме того, он используется в биомедицинской промышленности в качестве материалов для лечения ран и системы доставки лекарств, среди прочего. Разнообразие микроорганизмов ошеломляет, и лишь очень небольшая часть бактерий и грибов была исследована на предмет образования потенциально полезных вторичных метаболитов.Бактерии, головня, гнезда, дрожжи, плесень, грибы и многие другие формы того, что мы считаем примитивной жизнью, могут быть очень полезными [20].

Когда речь заходит о натуральных продуктах, люди чаще всего думают о растениях, но деревья и кустарники также могут стать отличным источником биоматериалов. Растения вырабатывают множество различных типов соединений, включая биологически активные белки. Некоторые из этих типов соединений являются общими с другими организмами, и они включают такие химические семейства, как лектины, дефенсины, циклотиды и белки, инактивирующие рибосомы [25].Белки, инактивирующие рибосомы, представляют собой группу белков, проявляющих широкий спектр биологической активности, включая рибонуклеолитическую активность, в честь которой названа группа. Антимикробные пептиды растений составляют еще одну большую группу биологически активных соединений. Эта группа соединений может быть далее подразделена на тионины, дефенсины, циклотиды и лектины. Тионины - это небольшие белки, которые выборочно образуют дисульфидные мостики с другими белками или образуют ионные каналы в мембранах. Эта способность делать мембраны более проницаемыми предполагает потенциальную антимикробную активность.Дефенсины - это богатые цистеином пептиды, которые также повышают проницаемость мембран, но, по-видимому, обладают очень специфической активностью. Наконец, лектины - это белки, которые имеют некаталитический домен, который обратимо связывается со специфическими углеводами; эта активность потенциально охватывает широкий спектр биологических активностей. Со временем растения стали чрезвычайно популярным источником натуральных продуктов [26–29]. Соединения, выделенные и идентифицированные из этого источника, несомненно, будут продолжать вносить значительный вклад.Растения как биомедицинские материалы нашли применение в лечении ран, системах доставки лекарств, а также в медицинских волокнах и тканях.

Различные представляющие интерес полипептиды были выделены из яда паукообразных и антропод, питающихся насекомыми [25]. Пептиды насекомых были предметом исследования иммунной защиты насекомых, но еще не исследовались на предмет воздействия и потенциальной пользы для людей. Соединения этой пептидной группы включают такие источники, как термит ( Pseudacanthotermes Spiniger ), комар ( Anopheles gambiae ), моль ( Heliothis virescens ) и жук ( Oryctes rhinoceros 200008).Натуральные продукты, полученные из насекомых, представляют собой еще один мощный потенциал для разработки биоматериалов будущего. Однако шелк, производимый тутовым шелкопрядом, Bombyx mori , обладает превосходными свойствами, такими как биосовместимость, биоразложение, нетоксичность и адсорбционные свойства. В течение десяти лет он коммерчески использовался в качестве шовного материала из биоматериала, и его применение также включает лечение ран, иммобилизацию ферментов, сосудистые протезы, структурные имплантаты и многое другое [11, 30–35].

Животные, как высокоразвитые, так и слабо развитые, живут ли они на суше, в море или в воздухе, могут быть прекрасными источниками натуральных продуктов [20].В последнее время стали популярными исследования различных антимикробных пептидов, таких как мегамины, дефенсины, кателицидины и протегрины, вырабатываемые позвоночными. Пептиды кателицидинового типа представляют собой широкий спектр антимикробных белков, выделенных из кроликов, мышей, овец и людей. Некоторые соединения были предметом значительных исследований, и они открывают потенциальные возможности в области сердечно-сосудистой, иммунной и центральной нервной системы. Типичное применение находится в области тканевой инженерии, включая использование замещения тканей животных, мертвых трупов и самого человека.Эти методы известны как ксенотрансплантат, аутотрансплантат и аллотрансплантат соответственно.

Первое открытие представляющего интерес биологически активного соединения морского происхождения было действительно совершенно случайно примерно через 10 лет после окончания Второй мировой войны [36]. Морская среда, которая, возможно, является изначальным источником всего живого, является богатым источником биологически активных соединений [37–43]. Более 70% поверхности нашей планеты покрыто океанами, и некоторые эксперты считают, что потенциально доступное биоразнообразие на морском дне или на коралловых рифах больше, чем в тропических лесах [44].Поиск новых биомедицинских препаратов из морских организмов привел к выделению более или менее 10 000 метаболитов с широким спектром биологической активности [45, 46]. Есть широкое применение натуральных продуктов, полученных из морского мира, таких как биомедицинские материалы. Типичный пример - успешное использование натурального коралла в качестве заменителя костного трансплантата в тканевой инженерии.

3. Биокерамика

Было признано, что ни один инородный материал, помещенный в живое тело, не является полностью совместимым.Единственные вещества, которые соответствуют, - это те, которые вырабатываются самим организмом (аутогенные), а любые другие вещества распознаются как чужеродные, они инициируют определенный тип реакции (ответ ткани хозяина). Биокерамика классифицируется в соответствии с их биоактивностью, а именно: биоинертный (зубной имплантат из оксида алюминия), биоактивный [гидроксиапатит, Ca (PO 4 ) 2 ], поверхностно-активный (биостекло) и биорезорбируемый [имплантат из трикальцийфосфата, Ca 3 (PO 4 ) 2 ] [2].

В начале 70-х годов биокерамика использовалась для выполнения особых биологически инертных ролей, таких как обеспечение частей для замены кости. Требования к биокерамике изменились с поддержания по существу физической функции без вызова реакции хозяина на обеспечение более интегрированного взаимодействия с хозяином. Биокерамика потенциально может быть использована в качестве интерактивных материалов для тела, помогая организму исцеляться или способствуя регенерации тканей, таким образом восстанавливая физиологические функции.В конечном счете, область биокерамики имеет фундаментальное значение для улучшения характеристик и функций медицинских устройств и является важной частью медицины и хирургии. Корреляция между свойствами материала и биологической эффективностью будет полезна при разработке улучшенной биокерамики, в частности, для решения проблем отторжения имплантата и связанной с ним инфекции [2]. Биокерамика была предложена для биомедицинских применений, таких как реставрация зубов, реконструкция среднего уха, восстановление лицевых и черепных костей и заполнение костных дефектов, и это лишь некоторые из них [2, 47].Сообщалось, что коммерчески доступная пористая биокерамика происходит из двух источников, а именно; гидроксиапатит (например, Pro osteon) или кость (например, Endobon) [48].

В этой статье необходимо учитывать биокерамику, полученную из натуральных продуктов, и ее потенциальные возможности в ракушках, кораллах, костях и почве / минерале.

3.1. Кость

Кость состоит из плотной ткани (кортикальная кость) и губчатого пористого материала (трабекуллярная кость). В обоих типах тканей основным строительным блоком является костная пластинка, обычно толщиной около 5 мкм и мкм.В кортикальном слое кости ламели образуют слоистые цилиндрические композитные структуры, построенные вокруг кровеносных сосудов, которые обозначаются как вторичные остеоны [49]. Механические характеристики кости, часто называемые качеством кости, зависят не только от формы и размера кости (по оценке минеральной плотности кости, BMD), но также от ее архитектуры и качества костного материала [ 50, 51].

Кость можно использовать в качестве биомедицинского материала, когда ее используют для замены поврежденной части.Трансплантация, включающая использование собственной кости пациента для замены сломанной части, известна как аутотрансплантация , а аллотрансплантация - это использование кости другого человека, и часто это связано с использованием трупа. Наконец, когда в качестве замены используются кости животных, например, кроликов, свиней, собак, это называется ксенотрансплантатом [14] .

Кость обычно состоит из 25% воды, 15% органических материалов и 60% минеральных фаз.Минеральная фаза состоит в основном из ионов кальция и фосфатов со следами ионов магния, карбоната, гидроксила, хлорида, фтора и цитрата. Следовательно, фосфаты кальция встречаются в организме естественным образом, но они также встречаются в природе в виде минеральных пород, а некоторые соединения могут быть синтезированы в лаборатории. Кроме того, некоторые соединения полезны для имплантации в организм, поскольку их растворимость и скорость гидролиза увеличиваются с уменьшением соотношения кальция и фосфора [48]. В таблице 1 приведены названия минералов, химические названия и составы различных фаз фосфатов кальция.Дриссенс заявил, что эти соединения с соотношением Са / Р менее 1: 1 не подходят для биологического применения [52].

DCP)

Ca: P Минеральное название Формула Химическое использование


1.0 Brushite CaHPO 4 · 2H 2 O Дигидрат дикальцийфосфата (DCPD)
1.33 - Ca 8 (HPO 4 ) 2 (PO 4 ) 4 · 5H 2 O Октакальцийфосфат (OCP)
1,43 Whitlock Ca 10 (HPO 4 ) (PO 4 ) 6 -
1,5 - Ca 3 (PO 4 ) 2 Фосфат трикальция (TCP)
1.67 Гидроксиапатит Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 -
2,0 - Ca 4 P 2 O 9 Тетракальций фосфат

Основным кристаллическим компонентом минеральной фазы кости является карбонатный гидроксиапатит с дефицитом кальция.

3.2. Гидроксиапатит

Это хорошо известный биоматериал с 1960-х годов, который повсеместно признан за отличную биосовместимость, неразлагаемость, хорошую гемосовместимость, неканцерогенную и неиммуногенную реакцию.Он также высвобождает ионы кальция и фосфата, что приводит к остеоиндукции. Гидроксиапатиты представляют собой неорганические материалы, и благодаря своим свойствам, которые широко используются в тканевой инженерии и замене костей, они также используются в качестве покрытия для фиксации протезов [53, 54]. Гидроксиапатит используется в клинической практике в широком диапазоне форм и применений. Однако один из основных вкладов клинического применения гидроксиапатита - это наполнитель в полимерной матрице [48]. Природные источники гидроксиапатита считаются более безопасными из-за их перекрестной реакции и других иммунологических реакций по сравнению с синтетическим гидроксиапатитом [54].

3.3. Коралл

Природный коралл (поритес) состоит из минеральной фазы, в основном карбоната кальция в структурной форме арагонита с примесями, такими как стронций, магний и фторид-ионы, и органической матрицы. Коммерчески доступный коралл (Biocoral) используется в качестве материала для костного трансплантата и, как сообщается, является биосовместимым и резорбируемым [55, 56]. Натуральные заменители прививки кораллов получают из экзоскелета морских мадрепоровых кораллов. Исследователи впервые начали оценивать коралл как потенциальный заменитель костного трансплантата в начале 1970-х годов у животных и в 1979 году у людей.Структура обычно используемого коралла Porite аналогична структуре губчатого вещества кости, а его первоначальные механические свойства напоминают свойства кости. С тех пор было показано, что экзоскелет этих каркасов с высоким содержанием карбоната кальция является биосовместимым, остеокондуктивным и биоразлагаемым с переменной скоростью в зависимости от пористости экзоскелета, места имплантации и вида. Коралловые трансплантаты, хотя и не являются остеоиндуктивными или остеогенными, действуют как адекватный переносчик факторов роста и обеспечивают прикрепление клеток, распространение роста и дифференцировку.Было обнаружено, что при правильном применении и выборе для согласования скорости резорбции со скоростью образования кости в месте имплантации естественные экзоскелеты кораллов являются впечатляющими заменителями костного трансплантата [57]. Есть несколько естественных источников кораллов и материалов, полученных из кораллов, которые медленно рассасываются и замещаются костью хозяина. Будут обсуждаться только два из встречающихся в природе материалов на основе кораллов.

Коралловые апатиты могут быть получены из морских кораллов, и они представляют собой естественную структуру с оптимальными прочностными и структурными характеристиками.Известно, что структура пор кораллинового фосфата кальция, продуцируемого некоторыми видами, подобна губчатой ​​кости человека, что делает его подходящим материалом для применения костных трансплантатов. Коралл и преобразованный гидроксиапатит коралла использовались в качестве костных трансплантатов и орбитальных имплантатов с 1980-х годов, поскольку пористая природа структуры позволяет врастанию кровеносных сосудов для снабжения кровью кости, которая в конечном итоге проникает в имплант. Было разработано несколько методов получения гидроксиапатита непосредственно из кораллов, но два из них широко используются и сообщаются.Эти методы представляют собой гидротермальные и микроволновые процессы, хотя другие, такие как золь-гель покрытие, также используются среди прочих [53].

Коралловые пески могут найти применение в различных биомедицинских целях, где используются фосфаты кальция. Производство сферических пористых порошков связано с трудностями, что повысило интерес к поиску возможных альтернатив в природе. Сообщалось, что при контролируемом гидротермальном обмене смесь кальцита и β -трикальций фосфата может быть получена из зерен кораллового песка, и они смогли сохранить свои пористые структуры.Это делает их пригодными для потенциального биомедицинского применения в качестве биоразлагаемого материала [

.

Свойства природных и обработанных материалов

Идея этого фокуса исследована через:

Противоположные взгляды студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Сегодня студенты окружены разнообразными материалами, которые часто классифицируются как натуральные или обработанные. Эту классификацию следует рассматривать как континуум, а не как классификацию «или / или». Натуральные материалы - это материалы, которые встречаются в естественной среде и претерпели очень незначительные изменения.Обработанные материалы часто являются модифицированными из натуральных материалов или вообще не встречаются в естественной среде, но были разработаны и изготовлены для выполнения определенной цели. В континууме, использующем древесину в качестве материала, древесина будет естественным материалом, а с увеличением уровня обработки у вас будут фанера, МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности) и бумага.

Студенты реже знакомятся с природными материалами, и им становится все труднее определить источник сырья, необходимого для производства многих обработанных материалов.Их общий опыт связан с игрушками, одеждой и другими материалами, изготовленными из пластика, синтетики, полимеров и смол, и они с меньшей вероятностью смогут идентифицировать натуральные материалы, такие как хлопок, вискоза, шелк, шерсть и мохер, полученные из растений и животных.

Учащиеся в общих чертах определяют вещества и материалы по тому, как они используются, и обычно могут определить только одно или два свойства, которые делают материал подходящим для его применения. Они также склонны связывать вещества и материалы с объектами, и хотя некоторые из очевидных свойств этих объектов могут подвергаться химическим реакциям, приводящим к изменению цвета, запаха и состава, они по-прежнему считают, что объект и материал, из которого он сделан в составе остаются прежними, т.е.е. студенты считают, что когда железо ржавеет, ржавчина, хотя и изменила цвет, все же остается железом.

Исследования: de Vos & Verdonk (1987)

В нашем постоянно растущем коммерческом мире студенты с меньшей вероятностью будут иметь опыт, требующий от них выбора или даже определения материалов на основе их пригодности для выполнения данной задачи. Современный потребитель с большей вероятностью купит одежду, исходя из ее стоимости, эстетики или доступности, и оставит вопросы выбора материала, предназначенного для повышения функциональности, производителям продукции.Сравнительное исследование учеников 3-го класса в Западной Австралии показало, что каждый третий ученик не может определить, является ли пластиковая пленка водонепроницаемой. Вывод заключается в том, что учащиеся считают, что пластиковая пленка используется для упаковки бутербродов, потому что она «продается для этой цели», а не потому, что она обладает важными свойствами, позволяющими сделать ее хорошо подходящей для данной задачи, т.е. пластиковая пленка является водонепроницаемой, легкой и гибкой, прозрачной , легко складывается и раскладывается, создает герметичное уплотнение при контакте и имеет низкую стоимость.

Исследования: Джонс (1998)

Студенты часто неявно знают свойства широкого диапазона материалов, с которыми они сталкивались.Поскольку материалы, которые они используют, были выбраны другими на основе их свойств, у студентов редко возникает потребность в определении конкретных свойств, и в большинстве случаев они не видят необходимости задавать такие простые, а иногда и очевидные вопросы, как:

  • , почему окна сделаны из стекло?
  • Какие свойства кирпича делают его таким подходящим для возведения стен?
  • почему мы выбираем пушистые или ворсистые материалы для создания одежды, чтобы нам было тепло?

Научная точка зрения

Свойства и структура материалов взаимосвязаны и определяют их поведение.Их использование определяется их свойствами, некоторые из которых могут быть изменены и улучшены путем обработки.

На протяжении всей истории люди находили необходимость модифицировать природные материалы для улучшения их полезных свойств. Все возрастающая зависимость людей от обработанных материалов требует модификации материалов для создания новых, которых раньше не было. Пластмассы - важный тому пример. Чем больше обрабатывается материал, тем больше вероятность, что он создаст проблемы с удалением отходов.

Критические идеи обучения

  • Различные материалы имеют разные свойства, такие как цвет, прочность, текстура, запах, твердость, гибкость, а также стоимость, которые определяют их применение и вероятное использование.
  • Природные материалы часто выбирают для применений, в которых используются их свойства, а также из-за их доступности или стоимости производства.
  • Натуральные материалы можно комбинировать, смешивать, нагревать или обрабатывать различными способами для получения обработанных материалов с измененными или улучшенными свойствами.

Изучите взаимосвязь между идеями о натуральных и обработанных материалах в Карты развития концепции (атомы и молекулы, химические реакции, сохранение вещества,
состояний вещества).

Учебные занятия

Соберите доказательства / данные для анализа и начните обсуждение посредством обмена опытом

Это задание направлено на ознакомление студентов с рядом естественных и синтетические материалы и способствуют обсуждению улучшенных свойств синтетических красителей.Студенты также могли обсудить и определить некоторые недостатки синтетических красителей по сравнению с натуральными красителями, такие как удаление отходов, вопросы безопасности и аллергии.

Соберите несколько натуральных продуктов, которые имеют яркий цвет и могут быть использованы в качестве возможных источников натуральных красителей (например, свекла, ежевика, шафран, красная смородина, малина и лепестки цветов), и купите несколько коммерческих синтетических красителей для холодной воды. Подготовьте ряд образцов одежды как из натуральных, так и из синтетических материалов (таких как хлопок, шелк, нейлон, терилен и полиэстер), идентифицируйте каждый и поместите образцы в контейнеры с различными красителями.Оставьте их на пару дней, а затем снимите их в перчатках, промойте под холодной водой и просушите на воздухе.

Попросите учащихся оценить, насколько эффективны натуральные и синтетические красители в создании стойкого изменения цвета ткани. Какие из натуральных материалов больше всего пострадали от красителей, а какие тускнеют при стирке? Обсудите преимущества и недостатки натуральных и синтетических красителей и их способность быстро менять цвет в различных материалах.

Рассмотрите возможность изучения историй о развитии обработанных материалов, таких как Тирский «Королевский» Пурпур и случайное открытие лилового цвета в 1856 году сэром Уильямом Перкинсом.

Разъяснение и объединение идей для / путем общения с другими

Это задание направлено на то, чтобы побудить студентов определять и обсуждать физические свойства ряда материалов и предлагать на основе выявленных свойств, как их можно лучше всего использовать.

Соберите и познакомьте класс с рядом натуральных и обработанных материалов.Старайтесь не показывать им легко узнаваемые предметы, предназначенные для определенной цели (например, строительный кирпич). Призовите класс определить ряд индивидуальных свойств, связанных с каждым материалом, а затем предложите им выбрать материал, наиболее подходящий для конкретной задачи.

Например, соберите несколько небольших трубок из следующих материалов: стекло, ПВХ, картон, металл, керамика и бамбук. После того, как учащиеся обсудят и определили различные свойства каждого материала, предложите им поработать в группах, чтобы определить лучший материал для выполнения следующих задач / целей: транспортировка холодной воды, транспортировка кипящей воды, изготовление столбов для палаток, проведение электрических проводов, строительство игровой площадки. альпинистское снаряжение, соорудить тару для отправки почты и развести костер.

Предложите студентам обсудить и определить свойства, которые делают материал подходящим для выполнения задачи. Студенты также могут составить список других натуральных и обработанных материалов, хорошо подходящих для выполнения требуемой задачи.

Другой подход к этому виду деятельности представлен в виньетке PEEL Почему мы не делаем нижнее белье из стекла?

Бросить вызов существующим идеям и собрать доказательства / данные для анализа

Подберите различные пластиковые и бумажные пакеты, подходящие для покупки в супермаркете.Отрежьте полоски одинакового размера из каждой и разработайте способы измерения силы, необходимой для их разрыва.

Например, прикрепите ведро с помощью веревки и сравните количество чашек с песком, которое требуется в ведре, прежде чем полоска разорвется. Предложите учащимся нарисовать простой граф с изображением количества чашек, необходимых для разрыва каждой полоски. Обсудите преимущества и недостатки каждого из протестированных материалов.

.

Материаловедение | Британника

Материаловедение , изучение свойств твердых материалов и того, как эти свойства определяются составом и структурой материала. Он вырос из смеси физики твердого тела, металлургии и химии, поскольку богатое разнообразие свойств материалов невозможно понять в контексте какой-либо одной классической дисциплины. Имея базовое представление о происхождении свойств, материалы могут быть выбраны или спроектированы для огромного множества применений, от конструкционной стали до компьютерных микрочипов.Поэтому материаловедение важно для инженерной деятельности, такой как электроника, аэрокосмическая промышленность, телекоммуникации, обработка информации, ядерная энергия и преобразование энергии.

В этой статье материаловедение рассматривается в пяти основных областях: энергетика, наземный транспорт, аэрокосмическая промышленность, компьютеры и связь, а также медицина. Обсуждения сосредоточены на фундаментальных требованиях каждой области применения и на способности различных материалов соответствовать этим требованиям.

Многие материалы, изучаемые и применяемые в материаловедении, обычно делятся на четыре категории: металлы, полимеры, полупроводники и керамика. Источники, обработка и производство этих материалов подробно объясняются в нескольких статьях: металлургия; эластомер (натуральный и синтетический каучук); пластик; искусственное волокно; промышленное стекло и керамика. Обсуждаются атомные и молекулярные структуры в химических элементах и ​​веществе. Приложения, рассматриваемые в этой статье, имеют широкий охват в области преобразования энергии, транспорта, электроники и медицины.

Энергетические материалы

Промышленно развитое общество использует энергию и материалы в больших количествах. Транспорт, отопление и охлаждение, промышленные процессы, коммуникации - по сути, все физические характеристики современной жизни - зависят от потока и преобразования энергии и материалов в технико-экономической системе. Эти два потока неразрывно связаны и составляют основу индустриального общества. Связь материаловедения с использованием энергии является всеобъемлющей и сложной.На каждом этапе производства, распределения, преобразования и использования энергии материалы играют важную роль, и часто требуются особые свойства материалов. Заметный рост понимания свойств и структуры материалов позволяет разрабатывать новые материалы, а также улучшать старые на научной основе, что способствует повышению эффективности и снижению затрат.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Классификация материалов, связанных с энергетикой

Энергетические материалы можно классифицировать по-разному.Например, их можно разделить на пассивные и активные материалы. Те, кто входит в пассивную группу, не принимают участия в фактическом процессе преобразования энергии, а действуют как контейнеры, инструменты или конструкции, такие как корпуса реакторов, трубопроводы, лопатки турбин или буровые установки. Активные материалы - это те материалы, которые непосредственно участвуют в преобразовании энергии, такие как солнечные элементы, батареи, катализаторы и сверхпроводящие магниты.

Другой способ классификации энергетических материалов - их использование в традиционных, перспективных и возможных будущих энергетических системах.В традиционных энергетических системах, таких как ископаемое топливо, гидроэлектростанции и ядерные реакторы, проблемы материалов хорошо известны и обычно связаны со структурными механическими свойствами или давними химическими эффектами, такими как коррозия. Передовые энергетические системы находятся в стадии разработки и фактически используются на ограниченных рынках. К ним относятся нефть из сланца и битуминозных песков, газификация и сжижение угля, фотоэлектрическая энергия, геотермальная энергия и энергия ветра. Возможные будущие энергетические системы еще не развернуты в коммерческих целях в значительной степени и требуют гораздо большего количества исследований, прежде чем их можно будет использовать.К ним относятся водородное топливо и реакторы на быстрых нейтронах, преобразование биомассы и сверхпроводящие магниты для хранения электроэнергии.

Классификация энергетических материалов как пассивных или активных или по отношению к традиционным, передовым или будущим энергетическим системам полезна, поскольку она дает представление о характере и степени актуальности соответствующих требований к материалам. Но наиболее проясняющая основа для понимания связи энергии с материалами - это свойства материалов, которые необходимы для различных энергетических приложений.Такие рамки в силу своей широты и разнообразия лучше всего демонстрируют на примерах. Например, при переработке нефти реакционные сосуды должны обладать определенными механическими и термическими свойствами, но катализ является критическим процессом.

Применение материалов, связанных с энергетикой

.

Смотрите также




© 2012 - 2020 "Познавательный портал yznai-ka.ru!". Содержание, карта сайта.