Статьи. Информация про разработки

18.04.2011

Твердофазные трансформации: механизмы эмиссии наночастиц благородных металлов и образование кристаллов

В. И. Рождествина
Учреждение Российской академии наук Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения РАН, Благовещенск, Россия

На основе полученных экспериментальных данных кинетику расслоения твердых растров можно описать следующим образом. В твердом состоянии изоморфная емкость вещества определяется амплитудой температурных колебаний атомов растворителя в узлах решетки. С переходом в область ниже характеристической температуры Дебая вещества растворителя тепловые колебания атомов в узлах решетки затухают. Усиливаются взаимодействия между атомами доминирующего компонента (растворителя). Вокруг атомов примеси формируются силовые поля, порождаемые напряженным состоянием кристаллической решетки вещества – растворителя. Структура твердого раствора становится локально-неоднородной. Движимая внутренними флуктуациями, система покидает неустойчивое состояние и переходит в новое состояние. Энергетически более выгодным становится разделение вещества на нанообъемы. Происходит квантование вещества.

15.04.2011

Структурные и технологические закономерности формирования поверхностных наноструктурированных слоев из материалов с эффектом памяти формы плазменным напылением механоактивированных порошков

Ж. М. Бледнова, П. О. Русинов
Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, Россия

В настоящей работе приводятся результаты исследования по формированию на сталях поверхностных наноструктурированных слоев из материалов с эффектом памяти формы (ЭПФ) плазменным напылением механоактивированных порошков. Формирование поверхностных слоев производилось путем плазменного напыления механоактивированного порошка из материалов с ЭПФ на основе TiNi на модернизированной установке УПУ-3Д. В качестве материала для механоактивации использовали порошки никелида титана на основе B2-соединения марки ПН55Т45 эквиатомного состава (Ti–50 ат.%Ni) производства НПО «Тулачермет».

14.04.2011

Применение методов нанотехнологий в производстве датчиков механических параметров

Е. А. Мокров, А. В. Блинов, А. А. Папко, И. В. Волохов, С. А. Козин, И. Н. Баринов
ОАО «НИИ физических измерений», г. Пенза

В настоящий момент ОАО «НИИФИ» имеет научно-технический задел в виде разработанных и успешно внедренных следующих конструктивно-технологических решений, использующих методы нанотехнологий:
– технология формирования тензо- и термоэлементов на основе наноструктурированного поликристаллического кремния для изготовления полупроводниковых датчиков давления;
– технология формирования нанопленочных тензорезисторов для изготовления чувствительных элементов датчиков давления;
– технология формирования чувствительных элементов емкостных (микромеханических) акселерометров.
Технология формирования нанопленочных тензорезисторов используется в ОАО «НИИФИ» в чувствительных элементах тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления (ТТДД). Чувствительные элементы ТТДД, представляющие собой гетерогенные структуры, в силу присущих им преимуществ, важнейшим из которых является оптимальное сочетание высокой устойчивости к воздействию дестабилизирующих факторов с приемлемыми метрологическими характеристиками, в наибольшей степени удовлетворяют требованиям, предъявляемым к датчикам давления для изделий ракетной и авиационной техники.

05.04.2011

Новые разработки в области нанотехнологий

О. Л. Фиговский, Д. А. Бейлин
Polymate Ltd.-International Nanotechnological Research Center, Migdal HaEmek, Israel

Международный Исследовательский Центр Нанотехнологии Polymate Ltd. (INRC) решает фундаментальные и прикладные задачи материаловедения, преимущественно в области получения нанокомпозитов на основе полимерной, органической и металлической матриц. Polymate Ltd.-INRC, аффилированный в Израильский Нанотехнологический Консорциум, успешно сотрудничает с ведущими университетами и промышленными компаниями Европы, Японии, Канады, США, странами СНГ. Новейшая разработка Polymate Ltd.-INRC «Сетчатые наноструктурированные полимерные компаунды» была отмечена наградой NASA Nanotech Briefs®’ Nano 50™ Awards (2007). Остановимся кратко на некоторых законченных разработках компании, которые нашли потребителя или находятся в стадии его поиска.

01.04.2011

О поверхностной энергии и поверхностном давлении в нанокристаллах алмаза и кремния

М. Н. Магомедов
Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН, Махачкала, Россия

В данной работе без каких-либо подгоночных параметров (исходя только из потенциала межатомного взаимодействия) произведен аналитический расчет поверхностных свойств (удельной поверхностной энергии, поверхностного натяжения и поверхностного давления) нанокристаллов алмаза и кремния. Изучена эволюция этих поверхностных свойств при изменении, как размера, так и формы поверхности нанокристалла при различных температурах.

30.03.2011

Исследование возможностей лазерного корреляционного анализатора для определения концентраций основных белков и нереферентных частиц в слюне с использованием биологических меток с молекулярной массой 0,5-2 Мда

В. М. Мушта², А. В. Иванов¹
ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН¹, ДЦ «КРОНШТАДТ»²

Применяемый модифицированный метод ЛКА (Лазерный корелляционный анализ), позволяет за счёт исследования образцов при температурах 60-90⁰С устранять случайные несвойственные организму ассоциации, образовавшиеся при заборе, хранении, подготовке образца, а также при разбавлении его в водной среде. Спектр лазерного излучения, рассеянный биологическими жидкостями, состоящими из полидисперсных частиц весьма сложен. Для обработки корреляционной функции используется метод регуляризации по Тихонову, который даёт возможность построить гистограмму распределения интенсивности по временам когерентности и, по ней, гистограмму распределения интенсивности рассеяния на частицах (ГРИРЧ) с данным размером. Восстановление размеров сферических монодисперсных неорганических частиц, при корректной подготовке жидкой среды и выборе концентрации их в среде, при измерении ЛКА, по меньшей мере, не уступает методу просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ).

23.03.2011

Перспективы применения отходов промышленности и сельского хозяйства, содержащих наноструктуры, в композитах и в качестве модификаторов материалов

С. В. Половцев¹, Ю. Г. Осипов¹, И. М. Белозеров², А. Г. Лях³, Т. М. Петрова⁴, А. А. Ежелев⁵, С. М. Галилеев⁶, А. Е. Домрачев^6
1ФГУП Российский научный центр «Прикладная химия», Санкт-Петербург, Россия
²ОАО «Новосибирский ВПИПИЭТ»
³ОАО «Новосибирский завод химконцентратов»
⁴Петербургский государственный университет путей сообщения
⁵ОАО «Химинжениринг», г. Щёлково, Московская обл.
⁶Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет

На основе анализа отечественных и зарубежных материалов по наноминералогии авторами найдены в отвалах разрабатываемых масштабных месторождений известняков и глинистых минералов как продукты, содержащие наноструктуры, так и практически чистые нанотубулярные массы галлуазита - алюмосиликата состава [Al₄(OH)₈Si₄O₁₆](OH)₄. Известняковые отвалы содержали около 3% нановолокон флагопита и около 2% углеродных нанотрубок типа «кедровый лес». Галлуазит на 99% состоит из однотипных нанотрубок.

22.03.2011

Микро- и наноструктуры фрактального типа в керамическом пентаоксиде тантала, сформированные под воздействием концентрированного светового потока, и их влияние на механизмы теплового расширения

Палатников М. Н.¹, Щербина О. Б.¹, Сидоров Н. В.¹, Фролов А. А.², Калинников В. Т.^1
1Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН, Мурманская обл., г.Апатиты, Россия.
²Институт проблем материаловедения им. И. И. Францевича, Украина.

В результате проведенных исследований установлено, что образцы пентаоксида тантала, подвергнутые воздействию КСП в оптической печи с последующим быстрым охлаждением «на воздухе» до комнатной температуры, обладают областью отрицательного или близкого к нулевому теплового расширения благодаря образованию микро- и наноструктур фрактального типа. Возможность влияния на объёмное расширение позволит разработать принципы создания керамических материалов (или композиций материалов), обладающих сверхвысокой стойкостью к тепловым ударам в широкой области температур.

21.03.2011

Морфологические особенности и спекание нанопорошков

Ильичева А. А., Куцев С. В., Пенькова О. И., Подзорова Л. И., Шворнева Л. И.
Учреждение РАН Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН

Настоящая работа посвящена изучению влияния морфологических особенностей порошков системы Al₂О₃-ZrO₂-СеО₂ одного химического состава, полученных из прекурсоров, синтезированных при различной последовательности осаждения компонентов, на их спекание и получение керамики определенной микроструктуры. Ранее в наших публикациях было показано влияние последовательности осаждения компонентов системы Al₂О₃-ZrO₂-СеО₂ на термофазообразование прекурсоров и нанопорошков. Различия термофазообразования обуславливают и изменения морфологии порошков. Приборная техника нового поколения для анализа дисперсности и гранулометрического состава позволяет провести аттестацию порошков с высокой точностью и прогнозировать режимы спекания для получения материалов с плотностью близкой теоретической.

18.03.2011

Микро- и наноуровни организации генетического материала

В.И. Глазко
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.Тимирязева, Москва, Россия

Морфо-функциональная организация генома, ее эволюция, вклад ее особенностей в регуляцию генной экспрессии до сих пор остается недостаточно изученными. Известное сочетание протяженных, консервативных сегментов и участков с высокой вариабельностью в микроном масштабе хромосом эукариот свидетельствует о внутренней подразделенности геномов. В то же время, до сих пор остается неизвестным, имеется ли какая-либо консервативность позиционирования относительно друг друга нуклеотидных последовательностей в нанометровом масштабе.

17.03.2011

Твердые растворы на основе карбида кремния: технология и свойства

Б. А. Билалов
НИИ «Микроэлектроники и нанотехнологий» при Дагестанском государственном техническом университете, Махачкала, Россия

Известно, что на структуру и свойства полупроводниковых материалов очень сильно влияют технологические условия роста. Поэтому при выращивании образцов (SiC)_1-x(AlN)_х были проведены исследования влияния различных технологических факторов на свойства растущих материалов. Прежде всего, было изучено влияние газовой атмосферы роста на параметры твердых растворов. Установлено, что наибольшее влияние на состав растущих слоев твердых растворов (SiC)_1-x(AlN)_х оказывает соотношение парциальных давлений азота и аргона в рабочей камере.

16.03.2011

Исследование микро- и наноструктур в легированных лантаноидами монокристаллах ниобата лития методами атомно-силовой микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света

Палатников М. Н., Щербина О. Б., Сидоров Н. В., Калинников В. Т.
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН,
184209 Мурманская обл., г. Апатиты,Россия.

Методом атомно-силовой микроскопии в монокристаллах ниобата лития, легированных Gd в пространственной области расположения периодических регулярных доменных структур обнаружены периодические наноразмерные структуры фрактального типа с шагом от 10 до 100 нм. Причем периодическое разбиение происходит как в направлении параллельном, так и в направлении перпендикулярном полярной оси кристалла. Таким образом, в кристалле возникают периодические структурные образования объемом в несколько сотен элементарных ячеек.

14.03.2011

Синтез наноразмерных нитридов, карбидов, силицидов, окислов нетрадиционными путями в энерго- и ресурсосберегающих процессах на основе соединений лития

С. В. Половцев¹, Ю. Г. Осипов¹, И. М. Белозеров², А. Г. Лях³, Е. А. Панич⁴, С. М. Галилеев⁵, Н. Ю. Иванов^5
1ФГУП Российский научный центр «Прикладная химия», Санкт-Петербург, Россия
²ОАО «Новосибирский ВПИПИЭТ»
³ОАО «Новосибирский завод химконцентратов»
⁴Южный федеральный университет,НКТБ «Пьезоприбор», Ростов-на-Дону
⁵Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет

Целью данной работы является создание ряда производств нанопорошков нитридов, карбидов и пр. продуктов для различных отраслей промышленности и нанотехнологий на основе соединений лития. В данной работе предлагается синтезировать нитриды алюминия, галлия, кремния, титана, циркония, бора, углерода и пр., карбиды кремния и пр., кремний, карбин и УНТ, магнезит и др. нанопорошки, наноусы и нановолокна.

10.03.2011

Регулируемые наноявления в добыче нефти и газа

А.Я.Хавкин
Институт проблем нефти и газа РАН, д. чл. РАЕН, сопредседатель бюро секции «НТ для НГК» НОР, Москва, Россия

Вице-президент РАН академик Н. П. Лаверов указал, что технологический прогресс по добыче углеводородов в России не удовлетворяет современным требованиям и нужно его улучшить. Проведенные исследования показали принципиальную роль наноявлений смачивания и ионнообмена в системе «нефть-газ-вода-порода», которые значительно изменяют распределения нефте- и водо- насыщенностей в пористых средах в отличие от традиционных представлений, и, естественно, показатели разработки месторождений.
Большую роль в добыче нефти в скором времени станут играть наноколлектора (т.е. коллекторы с размерами пор менее 100 нм), и для их разработки потребуются технологии, учитывающие наноразмер порового пространства.

10.03.2011

Некоторые аспекты использования текстильных изделий физкультурно-спортивного назначения с обработкой по нанотехнологиям

А. А. Коваленко
Центр танцевального спорта ВФСО «Динамо»

В настоящее время для достижения спортивного результата все больше и больше используются разработки в сфере новых технологий. Одно из направлений такого использования – производство различных текстильных изделий физкультурно-спортивной направленности. Это касается в равной степени как традиционных видов двигательной активности, так и новых видов спорта, в том числе и танцевальных видов.

10.03.2011

Профилактические компрессионные средства, применяемые в массовой спортивной и танцевальной практике, модифицированные с использованием нанотехнологий

А. А. Коваленко, Т. Б. Бредухина
Центр танцевального спорта ВФСО «Динамо», «СТМ-Сервис»

Современная спортивная практика нуждается в изделиях, обладающих улучшенными условиями носки, чего можно достичь при использовании в их производстве нанотехнологий. Подобная постановка вопроса касается также некоторых профессиональных групп взрослых людей, связанных с экстремальными условиями деятельности.

08.03.2011

Формирование наноструктурных слоев твердых растворов карбида кремния с нитридом алюминия и многослойных структур на их основе

Г. К. Сафаралиев
НИИ «Микроэлектроники и нанотехнологий» при Дагестанском государственном техническом университете, Махачкала, Россия

В настоящее время в электронике сформировалось направление, которое может быть охарактеризовано как «научно-технический прорыв» в области элементной базы для создания нового поколения систем обеспечения ядерной, экологической безопасности, технических средств специального назначения, а также ряда конкурентоспособных изделий общегражданского применения с ранее недостижимыми энергетическими, частотными, массогабаритными параметрами и условиями эксплуатации. Дальнейшая перспектива создания нового поколения систем связана с освоением новых материалов, таких как карбид кремния и его твердые растворы с соединениями нитридов третьей группы. Эти материалы по ширине запрещенной зоны значительно превосходит все известные полупроводники и относятся к особо термостойким материалам. В настоящее время они представляют большой практический интерес для ряда новых отраслей техники, атомной энергетики, космической промышленности, тонких химических технологий и т.д. В частности, такие материалы находят широкое применение при создании высокоэффективных оптических накопителей информации, дисплеев, лазеров для полевых условий, экологических детекторов и пр. На его основе возможно создание высокотемпературных преобразователей мощности больших уровней как непрерывных, так и импульсных СВЧ-сигналов, светодиодов в различных спектрах излучения.

07.03.2011

Наноструктурированные пленочные материалы состава Te – sp1-углерод

Кочаков В. Д., Еремкин А. В., Васильев А. И., Новиков Н. Д.
Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова

На основе пленочного линейно-цепочечного углерода была получена серия наноструктурированных пленочных материалов, представляющих собой кластеры серебра, внедренные в матрицу sp¹–углерода. В продолжение данной работы были изучены методы синтеза и свойства наноструктурированного пленочного материала состава Te – sp¹-углерод. Материал был получен методом термического внедрения кластеров теллура в пленочный sp¹-углерод.

07.03.2011

Исследование релаксационных процессов в квазиодномерном изинговском антиферромагнетике

Р. А. Козлитин
Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, Абакан, Россия

В ходе компьютерного эксперимента построены диаграммы основных состояний — диаграммы стабильности фаз квазиодномерного антиферромагнетика в пространстве энергетических параметров при температуре абсолютного нуля. Разработана методика расчетов динамических и статических критических индексов для квазиодномерных антиферромагнетиков. На основе построенной модели исследовано влияние внешнего магнитного поля и температуры на критические индексы системы.

03.03.2011

Менеджмент, основанный на управлении знаниями в компаниях, использующих нанотехнологии

Нанонаука и нанотехнологии – это две новейшие области науки, достижения которых находят применение во многих отраслях промышленности, медицине, биологии сельском хозяйстве, в бизнесе. Об успехах внедрения и о нанотехнологиях все более и более часто упоминаются в средствах СМИ. За исследования в области нанонауки и нанотехнологий неоднократно присуждалась Нобелевская премия. Впоследствии была учреждена специальная Фейнмановская премия для награждения ученых в области нанотехнологий. Нанотехнологии буквально, ворвались в наш мир, из мира будущего. Они взорвали бизнес. По общему мнению экспертов, кем бы Вы ни были, где бы вы не работали Вам все равно от нанотехнологий никуда не спрятаться, ни деться. Не нужно большого ума, чтобы объявлять о грядущих переменах, самое главное – это обеспечить развитие нанонауки и нанотехнологий, создать условия для творчества у специалистов, предотвратить «утечку мозгов», получить готовый конкурентоспособный продукт, наладить промышленное производство, широкое внедрение и продвижение на рынок.