Горынин И.В., Кузнецов П.А., Галяткина Л. В., Бутусова Т.Ю.,...

Перспективы применения магнитных экранов на Перспективы применения магнитных экранов на основе аморфных и нанокристаллических сплавов основе аморфных и нанокристаллических сплавов

в биологии и медицинев биологии и медицине

Горынин И.В., Кузнецов П.А.,Горынин И.В., Кузнецов П.А.,

Галяткина Л. В., Бутусова Т.Ю., Галяткина Л. В., Бутусова Т.Ю.,

Сурма С.ВСурма С.В.*.*, Щеголев Б.Ф., Щеголев Б.Ф.**

Федеральное государственное унитарное предприятиеФедеральное государственное унитарное предприятиеЦентральный научно-исследовательский институтЦентральный научно-исследовательский институт

Конструкционных материаловКонструкционных материалов«Прометей»«Прометей»

ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», * Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН

Магнитоэкранированная комната BMSR-2(PTB, Берлин, Германия)

Предназначена для защиты от

магнитного поля земли и

низкочастотного магнитного

поля, а также электромагнитного

поля.

Применение:

• исследование биомагнетизма

• проведение биоэлектрических и

биомагнитных исследований в

полях менее 1нТл;

• медицинская диагностика и

фармакинетика;

• магнитоэнцефалография Создана на основе классического сплава MUMETALL.Имеется возможность использовать магнитомягкие сплавы с нанокристаллической структурой!

Объем производства аморфных сплавов отечественными и зарубежными производителями

90%

10%

Области применения аморфных сплавов:- компоненты цифрового телекоммуникационного оборудования- магнитные сердечники и индуктивные компоненты малых размеров- аморфные сплавы-припои- магнитные и электромагнитные экраны

С 2005 года компания “HITACHI Metals” налаживает производство магнитных экранов из аморфных лент сплава FINEMET (Fe-Cu-Nb-Si-B).

Аморфная лента

Диск - холодильник

Струя расплава

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ АМОРФНОЙ ЛЕНТЫ

СХЕМА ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

500°С

ПЕЧЬ

Изменение структуры ленты

Магнитная проницаемость

Аморфная фазаКристаллическая фаза

Время

Время обработки

5101520

25303540

60

5045

55

Нагрев ленты

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНОГО ЭКРАНА

Полимерная

пленка

Полимерная

пленка

Металлическая лента

Металлополимерныйкомпозит

Ламинатор

ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНОГО ЭКРАНА

ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНЫХ ЭКРАНОВ

Экранированный силовой кабель

Защитный жилет

Экранированное помещение

Экранированный бокс для биологических экспериментов

Исследование влияния низкочастотных магнитных полей на сердечно-сосудистую

систему крыс и эффективности его экранирования Совместно с ФГУ “Центре сердца, крови и эндокринологии имени В. А. Алмазова

Росмедтехнологии ”

ЭМИ Экран

Динамика изменения артериального давления и частоты сокращения сердца у крысы. Вертикальными линиями выделен период нахождения животного под воздействием ЭМИ, горизонтальными – исходный уровень регистрируемых

параметров

После помещения животного в экранирующую камеру, уровень АД давления через 100-110 мин восстанавливался до исходного уровня, частота сердечных сокращений оставалась более высокой

Хрусталева Р.С., Фармаковский Б.В., Кузнецов П.А., Васильева О.В., Сурма С.В., Щеголев Б.Ф., Цырлин В.А. Применение новых магнитных наноматериалов для защиты биологических объектов от влияния электромагнитного излучения.// Монография «Нанотехнологии в биологии и медицине» под ред. Е.В.Шляхто, изд. «Любавич», СПб, 2009, с.213-224.

Камера D=9.7 см, L= 40 см, коэффициент экранирования 160

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭКРАНИРОВАННОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ НА ДЕЛЕНИЕ, ДИФФЕРЕНЦИРОВКУ И ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ

КУЛЬТИВИРУЕМЫХ МЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК, А ТАКЖЕ НА СКОРОСТЬ СОКРАЩЕНИЙ КОЛОНИЙ КАРДИОМИОЦИТОВ

Совместно с Институтом эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН

Кардиомиоциты (крыса)

Экранирование ГМП временно подавляет деление и дифференцировку скелетных миоцитов.

Частота и амплитуда сокращений колоний кардиомиоцитов в культуре после 4-х часового экранирования резко падает, воздействие на сократительную способность зрелых кардиомиоцитов носит необратимый характер

Камера D=10 см, L= 40 см, коэффициент экранирования 80

Павлов А. Е., Спивак И. М., Куранова М. Л., Сурма С. В., Щеголев Б. Ф., Кузнецов П. А., Стефанов В. Е. Воздействие гипомагнитного поля на живые системы // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 4. 2010. Вып. 2.

Конструкция позволяет исследовать влияние гипомагнитных условий на генную структуру, возникновение наследственных

болезней

Изучение реакции клеток линии VH-10 (Р53 статус, митохондриальная сеть), а также выявление роли пластичности

клеток в адаптации организма к внешним воздействиям в ответ на экранирование геомагнитного поля

Совместно с Институтом цитологии РАН, Санкт - Петербург

сa) Состояние митохондриальной сети после 3-х часовой экспозиции в

экранированных условиях; b) Восстановление митохондриальной сети через 12 часов экранирования;

c) Упорядоченная, регулярная митохондриальная сеть

Обнаружен эффект воздействия экранированного поля Земли на клетки VH-10, который оказался сходным с клеточным ответом на повреждение ДНК и, при котором,

вероятно, задействован АТМ-зависимый сигнальный путь.

Камера D=26 см, L= 84 см, коэффициент экранирования 400

Павлов А. Е., Спивак И. М., Куранова М. Л., Сурма С. В., Щеголев Б. Ф., Кузнецов П. А., Стефанов В. Е. Воздействие гипомагнитного поля на живые системы // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 4. 2010. Вып. 2.

Значительное временное запаздывание фазы спороношения в мицеальных грибах Ulocladium consortiale (Thum.) Simmons (Deuteromycota, Hyphomycetes) и Neurospora crassa Shear et. B.O. Dodge штамм F-872 ВКМ (Ascomycota, Sordariomycetes) вплоть до ингибирования процессов образования спор

Исследование вариабельности морфологических свойств микромицетов при экспонировании их в экранированном

магнитном поле Земли Совместно с Санкт-Петербургским Государственным Университетом

(Биолого-Почвенный факультет)

Полученные результаты могут найти практическое применение в связи с проблемами биоповреждений и биоустойчивостью различных материалов (антикварных книг,

рукописей, картин, уникальных экспонатов, военных и гражданских архивов)

Камера 21х21х15 см. Коэффициент экранирования 24

Е.Ю. Быстрова, Е.В. Богомолова, Ю.М. Гаврилов, Л.К. Панина, В.Е. Стефанов, С.В. Сурма, Б.Ф. Щеголев. Исследование влияния постоянного магнитного и экранированного геомагнитного полей на развитие

колоний микромицетов// Микология и фитопатология. 2009. Т. 43, вып. 5, С. 70 – 78.

Перспективы применения магнитных экранов в биологии и медицине

неинвазивная альтернатива медикаментозным способам лечения различных заболеваний

На клеточном и субклеточном уровне

изменение степени взаимодействия между клетками и, как следствие, возможность влияния на скорость метастазирования

На тканевом уровне

неинвазивное воздействие и регулировка параметров артериального давления и частоты сердечных сокращений - и как следствие: оказание экстренной терапевтической помощи больным артериальной гипертензией

На органном уровне

изменение поведенческих реакций и состояния иммунной системы - и как следствие: изменение адаптационных способностей человека к воздействию, в том числе и экстремальному, окружающей среды

На уровне целостного организма

Исследование влияния измененного естественного геомагнитного поля на биологические объекты, в том числе и экранированного, позволит изучить механизмы воздействия таких полей, а следовательно снизить возникновение отклонений в адаптации и поведенческих реакциях, например, при космических полетах, а также уменьшить долговременные отрицательные последствия (особенно генетические).

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙИНСТИТУТ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

““Прометей”Прометей”““Прометей”Прометей”

Российская Федерация, 191015,Санкт- Петербург, ул. Шпалерная, д. 49Тел.: (812) 274-37-96Факс: (812) 710-37-56E-mail: [email protected]

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

ЛАЗЕРНОЕ СПЕКАНИЕ

ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей»

ЛАЗЕРНЫЙ СИНТЕЗ – ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТАЯ ТЕХНОЛОГИЯ,

РЕАЛЬНАЯ ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ И РЕСУРСОВ(от идеи до получения готового изделия)

Классические технологии

Технологии лазерного синтеза


МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ КОМПЛЕКС для изготовления и восстановления изделий сложной формы

из металлических порошковых материалов

Используемые материалы: металлические порошки чистых металлов и сплавов Ti, Ni, Co, Al, Cu и др., а также сталей различного назначения, акриловые полимеры.


Возможности установок:-получение 3D- и CAD-моделей изделий сложной формы;-идеально подходят для задач реверс-инжиниринга;- контроль и анализ отклонений форм изделий;- быстрое создание, восстановление и ремонт изделий сложной формы (в том числе со сложными внутренними полостями) за один технологический цикл, которые трудно или невозможно получить традиционными методами (лопатки турбин, колеса насосов, фильер для получения тонких проводов, элементов систем управления и т.д.);-изготовление функционально-градиентных покрытий;-изготовление штучных и индивидуальных изделий медицинского назначения (протезы, имплантаты, инструмент);- возможность создания изделий уникального дизайна и эксклюзивной сувенирной продукции.

ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Плазмохимический синтез.

Наноразмерные порошки 3-100 нм

Высокоэнергетический механосинтез

Наноструктурированная порошковая матрица

20-50 мкм

Механическое легирование

Дисперсно-упрочненные композиты с металлической

матрицей

Наноструктурированные покрытия

технологии сверхскоростного

гетерофазного переноса

Пористость менее 0,5 %

НΔh

Плотноупакованная структура

ОБЪЕМНОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ В РАСПЛАВЕ, СВАРОЧНЫЕ, САМОФЛЮСУЮЩИЕСЯ, ТВЕРДОСПЛАВНЫЕ,

ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ


ПОЛУЧЕНИЕ ДИСПЕРСНЫХ И НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

СВЕРХСКОРОСТНОГО МЕХАНОСИНТЕЗАПреимущества технологии: Сохранение структуры материала. Высокая производительность установок по сравнению с планетарными, шаровыми мельницами.

Получение плакированных порошков

Ме2Me1Ме2

Me1

Получение армированных порошков

Ме1

Ме 2

Ме1Ме1

Измельчение

Измельчение и получение порошковых материалов различного класса и назначения (в том числе: магнитных; магнитострикционных; каталитических; износостойких; коррозионностойких и сплавов-припоев) дисперсностью от 1 мкм и более с твердостью по шкале мооса до 10 ед.

Производительность установок от 5 до 200 кг/час, возможность обработки порошковых материалов на воздухе, в инертной среде и вакууме.

Механосинтез композиционных порошковых материалов интерметаллических, керметных, металл - тугоплавкое соединение, металл-твердая смазка, металл-алмаз.

Высокоскоростной механосинтез наноструктурированных армированных и плакированных порошковых материалов (частота вращения рабочих роторов 300 с-1).


20


СОЗДАНИЕ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО СИНТЕЗА


ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙИНСТИТУТ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

““Прометей”Прометей”““Прометей”Прометей”

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Российская Федерация, 191015,Санкт- Петербург, ул. Шпалерная, д. 49Тел.: (812) 274-37-96Факс: (812) 710-37-56E-mail: [email protected]

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

Горынин И.В., Кузнецов П.А., Галяткина Л. В., Бутусова Т.Ю.,...

Documents