Bulk Nanocrystalline Thermoelectrics Based on Bi-Sb-Te Solid Solution

A nanopowder from p-Bi-Sb-Te with particles ~ 10 nm were fabricated by the ball milling using different technological modes. Cold and hot pressing at different conditions and also SPS process were used for consolidation of the powder into a bulk nanostructure and nanocomposites. The main factors allowing slowing-down of the growth of nanograins as a result of recrystallization are the reduction of the temperature and of the duration of the pressing, the increase of the pressure, as well as addition of small value additives (like MoS2, thermally expanded graphite or fullerenes). It was reached the thermoelectric figure of merit ZT=1.22 (at 360 K) in the bulk nanostructure Bi0,4Sb1,6Te3 fabricated by SPS method. Some mechanisms of the improvement of the thermoelectric efficiency in bulk nanocrystalline semiconductors based on BixSb2-xTe3 are studied theoretically. The reduction of nanograin size can lead to improvement of the thermoelectric figure of merit. The theoretical dependence of the electric and heat conductivities and the thermoelectric power as the function of nanograins size in BixSb2-xTe3 bulk nanostructure are quite accurately correlates with the experimental data.Comment: 35 pages, 24 figures, 4 tables, 52 reference

Integral Equations for Heat Kernel in Compound Media

By making use of the potentials of the heat conduction equation the integral equations are derived which determine the heat kernel for the Laplace operator $-a^2\Delta$ in the case of compound media. In each of the media the parameter $a^2$ acquires a certain constant value. At the interface of the media the conditions are imposed which demand the continuity of the `temperature' and the `heat flows'. The integration in the equations is spread out only over the interface of the media. As a result the dimension of the initial problem is reduced by 1. The perturbation series for the integral equations derived are nothing else as the multiple scattering expansions for the relevant heat kernels. Thus a rigorous derivation of these expansions is given. In the one dimensional case the integral equations at hand are solved explicitly (Abel equations) and the exact expressions for the regarding heat kernels are obtained for diverse matching conditions. Derivation of the asymptotic expansion of the integrated heat kernel for a compound media is considered by making use of the perturbation series for the integral equations obtained. The method proposed is also applicable to the configurations when the same medium is divided, by a smooth compact surface, into internal and external regions, or when only the region inside (or outside) this surface is considered with appropriate boundary conditions.Comment: 26 pages, no figures, no tables, REVTeX4; two items are added into the Reference List; a new section is added, a version that will be published in J. Math. Phy

Экстракорпоральная резекция аневризмы почечной артерии с раздельным аутовенозным протезированием ветвей у больной с ретроаортальной почечной веной

Autopsy and intravital studies have reported the incidence of renal artery aneurysms (RAA) in 0.01 to 0.97% of the population. Fibromuscular dysplasia (FMD) and atherosclerosis are the main etiological factors for the development of RAA. The presence of abnormalities of the veins such as a retroaortic renal vein can significantly complicate the implementation of surgical interventions. The main methods to treat RAA are RAA resection with prosthetic repair, embolization of aneurysm cavities, and placement of an endograph. When aneurysm spreads to involve the renal artery branches or RAA is located in the kidney gates, the extracorporeal renal artery reconstruction is the only method to restore the renal vessels and keep a kidney. The article provides a rare observation of a patient suffering from renal artery fibromuscular dysplasia, left renal artery aneurysm with the development of vasorenal hypertension. The features of this clinical observation were the retroaortic left renal vein and the renal artery aneurysm located in the kidney gates. The patient underwent ureter-sparing extracorporeal autogenous vein graft repair of left renal artery branches. The surgery was performed using custodial solution for kidney pharmaco-hypothermic protection. Renal artery aneurysm was resected with the creation of a common junction of the renal artery branches followed by autogenous vein graft repair. The two lower segmental branches of the renal artery were separately prosthetized using the reversed autovein sections. Parietal injury to the left ureter was diagnosed in the patient in the postoperative period. A percutaneous needle-guided urine drainage bag was superimposed under ultrasound guidance with the placement of an integral stent in the injury area. The patient was discharged to outpatient care on Day 11. The urine drainage bag was removed two months after the control CTA. The integral stent was removed a month later, normal urine output was restored in the upper urinary tract. After 6 months, the control CTA showed that all reconstructed renal artery branches were completely patent, and blood pressure readings were within normal range.Аневризмы почечных артерий (АПА), согласно данным аутопсий и прижизненным исследованиям, встречаются от 0,01 до 0,97% в популяции. Основными этиологическими факторами развития АПА являются фиброзно-мышечная дисплазия (ФМД) и атеросклероз. Наличие аномального строения вен в виде ретроаортальной почечной вены может существенно усложнять выполнение оперативных вмешательств. К основным методам лечения АПА относятся резекция АПА с протезированием, эмболизация полости аневризмы, а также установка эндографта. При распространении аневризмы на ветви почечной артерии или расположении АПА в воротах почки экстракорпоральный метод реконструкции почечных артерий является единственным методом, позволяющим восстановить почечные сосуды и сохранить почку. В статье приведено редкое наблюдение больной, страдающей ФМД почечных артерий, аневризмой левой почечной артерии с развитием вазоренальной гипертензии. Особенностями данного клинического наблюдения явилось ретроаортальное расположение левой почечной вены и расположение аневризмы почечной артерии в воротах почки. Больной было выполнено экстракорпоральное аутовенозное протезирование ветвей левой почечной артерии с сохранением мочеточника. Операцию выполняли с фармакохолодовой защитой почки раствором кустодиола. Аневризма почечной артерии была резецирована с созданием общего соустья ветвей почечной артерии с последующим аутовенозным протезированием. Две нижние сегментарные ветви почечной артерии раздельно протезировали участками реверсированной аутовены. В послеоперационном периоде у больной было диагностировано пристеночное повреждение левого мочеточника. Пациентке произведено наложение чрескожной пункционной нефростомы под контролем УЗИ с установкой интегрального стента в область повреждения. На 11-е сутки больная выписана на амбулаторное лечение. Через 2 месяца после контрольной КГА нефростома была удалена. Еще через месяц - удален интегральный стент, восстановлен нормальный пассаж мочи в верхних мочевыводящих путях. Через 6 месяцев при контрольной КГА все реконструированные ветви почечной артерии полностью проходимы, показатели артериального давления в пределах нормальных значений

Layered nanomaterials for renewable energy generation and storage

This study focuses on potential applications of two-dimensional (2D) materials in renewable energy research.</jats:p

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ НА СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА В ПРОЦЕССЕ ГОРЯЧЕЙ ЭКСТРУЗИИ

We used mathematical modeling to compare the stress and deformation in a Bi0.4Sb1.6Te3 solid solution base thermoelectric material for extrusion through different diameter dies. The results show that extrusion through a 20 mm diameter die produces a more inhomogeneous deformation compared with extrusion through a 30 mm diameter die. Extrusion through a die of a larger diameter produces a structure that is coarser but has a more homogeneous grain size distribution. The degree of preferential grain orientation is higher for extrusion through a larger diameter die. We found a change in the lattice parameter of the solid solution along the extruded rod, correlating with detect formation during extrusion. The concentration of vacancies is higher for extrusion through a smaller diameter die. This difference between the structures results from a more intense dynamic recrystallization for a smaller diameter die. Increasing the die diameter and lowering the extrusion temperature allow retaining the thermoelectric properties of the material due to a better texture.С помощью математического моделирования проведено сравнение напряжений и деформаций в термоэлектрическом материале на основе твердого раствора Bi0,4Sb1,6Te3 при экструзии через фильеры с разным диаметром. Показано, что при экструзии через фильеру диаметром 20 мм возникает более неоднородная деформация, чем при экструзии через фильеру 30 мм. Установлено, что при увеличении диаметра фильеры структура материала получается менее дисперсная, но более однородная по размерам. Степень преимущественной ориентации зерен при экструзии через фильеру большего диаметра более высокая. Обнаружено изменение параметра решетки твердого раствора по длине экструдированного стержня, связанного с дефектообразованием в процессе экструзии. Выявлено, что концентрация вакансий больше при экструзии через фильеру меньшего диаметра. Это является следствием более интенсивного протекания процессов динамической рекристаллизации. При переходе к большему диаметру фильеры и более низкой температуре экструзии термоэлектрические свойства материала сохраняются за счет лучшей текстуры

Strain hardening behaviour and the Taylor factor of pure magnesium

Taylor orientation factors for strain hardening in textured and random polycrystals of magnesium were derived from the ratio of the strain hardening rates of polycrystals to that of single crystals deforming by equivalent polyslip. For polycrystals with textures that inhibit basal and prismatic slip while favouring pyramidal polyslip, the Taylor factor is estimated to be between 2.1 and 2.5, increasing to about 4.5 for randomly textured polycrystals. The micromechanics of strain hardening in polycrystals are discussed