Статьи. Информация про разработки

18.01.2011

Рефлектометрические исследования поверхности монокристаллического кремния и напыленной на нее нанопленки углерода

А. А. Кряжев
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия

Для диагностики поверхностных изменений используется метод рентгеновской рефлектометрии. Данный метод основан на явлении полного внешнего отражения рентгеновских лучей от поверхности исследуемого материала. С помощью него можно определить шероховатость поверхности, а также оценить физические и геометрические свойства приповерхностных слоёв, что может быть полезно в технологии создания полупроводниковых приборов, где широко используется нанесение тонких плёнок из различных материалов на монокристаллические подложки. С помощью данного метода можно вести динамический контроль поверхностных изменений.

18.01.2011

Электронно-лучевое борирование конструкционных сталей ультрадисперсными порошками

Т. А. Кукетаев, Л. М. Ким, А. Д. Тулегулов, А. С. Балтабеков, Б. С. Тагаева
Карагандинский государственный университет, Казахстан

В последние десятилетия активно развивается новая область нетрадиционных технологий модификации структуры и свойств материалов, основанных на обработке поверхности изделий концентрированными потоками энергии (КПЭ). В качестве КПЭ используются лазерное излучение, мощные (сильноточные) ионные пучки, потоки высокотемпературной импульсной плазмы, электронные пучки. При этом могут быть достигнуты экстремальные условия прохождения теплофизических и микрометаллургических процессов, приводящих к структурно-фазовым превращениям и изменениям свойств материалов, недостижимых традиционными способами их получения и обработки. Целью настоящей работы является проведение борирования конструкционных сталей с использованием ультрадисперсных порошков при облучении электронами.

17.01.2011

Проблемы нанообразования, как следствие общих проблем высшего образования России

¹Жабрев В.А., ²Марголин В.И.
¹ Институт химии силикатов РАН им. И.В. Гребенщикова, зам. директора по науке, чл.-корр. РАН, д.х.н.
² Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ", профессор, д.т.н.

Развитие современных технологий привело к тому, что в настоящий момент нанонаука настолько многовекторна, что потенциально можно развивать нанотехнологии и сопутствующие им научные и технические направления примерно по 1300 - 1500 векторам развития. Представляется достаточно очевидным, что одновременно осуществить качественный прорыв по всем направлениям и занять в них лидирующие позиции одной стране не под силу, какими бы амбициями она ни обладала и что бы по этому поводу ни говорили ее Сенат, Конгресс и лично господин Президент. И наличие 40 ударных авианосцев вряд ли в этом деле поможет. Российские ученые в большинстве своем это прекрасно понимают и пытаются разумно оценить свои возможности.

14.01.2011

Концентрирование ультразвуковой энергии на наночастицах: медицинский аспект

А. Л. Николаев¹, А. В. Горин¹, В. Е. Божевольнов¹, Н. В. Дежкунов^2
1Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
²Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Метод ультразвуковой нанотерапии злокачественных опухолей, описанный в статье, отличается от описанных в литературе двумя положениями:
наночастицы и их агрегаты образуются непосредственно в опухоли из нетоксичного и нелекарственного вещества, введенного в кровоток в виде раствора;
воздействие ультразвука на опухоль, содержащую агрегаты наночастиц, приводит к эффектам, приводящим к торможению ее роста, а в некоторых случаях к полной ее ремиссии.

13.01.2011

Наномодифицированные эпоксидные композиционные материалы строительного назначения

Т. А. Низина, П. А. Кисляков
Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева, Саранск, Россия

Фуллерены, углеродные нанотрубки, алмазоподобные и фуллереноподобные структуры обладают уникальными и существенно различными физико-химическими свойствами, что позволяет использовать их в качестве модификаторов полимерных связующих и получать на их основе композиционные материалы с широкими диапазонами значений различных свойств. Учитывая достаточно высокую себестоимость производства наноматериалов фуллероидного типа, исключительный интерес представляют именно те направления применения фуллероидов, в которых для достижения промышленно значимых макроэффектов достаточно использования этих наноматериалов в «гомеопатических» дозах.

13.01.2011

Особенности синтеза строительных стеклокомпозиционных материалов на основе золошлаковых отходов ТЭС с применением наномодификаторов

Н.Н. Ефимов, Е.А. Яценко, В.И. Паршуков, А.С. Косарев, И.С. Грушко,
Е.В. Чеботарева, В.А. Гузий, А.В. Рябова, В.А. Рытченкова
Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)
г. Новочеркасск, Россия

Проведение исследований в области создания ресурсосберегающих технологий переработки золошлаковых отходов (ЗШО) тепловых электрических станций уже несколько лет являются тенденцией развития новых научных методов, как в российской, так и в мировой науке. Промышленные отходы представляют собой побочный продукт различного рода производств. До сих пор в производстве шлакоситаллов использовали металлургический шлак, т.к. он представляет собой сплав силикатов, обычных для химического состава ситаллов подобного назначения. Состав шлака, образующегося в результате сгорания твердого топлива ТЭС, несколько отличается от состава металлургического шлака. Такие шлаки, как правило, содержат большое количество вредных примесей, как для экологии, так и для эксплуатационных свойств шлакоситалла. Поэтому утилизация данного вида отхода является весьма непростой научно-технической задачей.

13.01.2011

Углеродные наноструктуры во вспучивающихся покрытиях

^{1, 2}Шуклин С.Г., ²Бузилов С.В., ²Шуклин Д.С., ²Дидик А.А.
¹Филиал ОАО «СРЗ» КБ «Радиосвязь»
²ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет»

В данной работе исследовано влияние небольших добавок (до 5% вес.) углеродных металлсодержащих наноструктур, полученных карбонизацией гелей, содержащих ПВС и хлориды меди, никеля и кобальта, на процесс вспучивания модифицированных эпоксидных композиций (ЭК), а также на физико-механические и теплофизические свойства образующихся углеродных пен (пенококсов). Исходная эпоксидная смола для придания ей огнезащитных свойств модифицировалась полифосфатом аммония. В полученные смеси добавлялись продукты карбонизации гелей ПВС, обработанные при 450°С в течение 2 ч. Исследовались пенококсы, полученные из модифицированной смолы без добавки и с добавкой продуктов карбонизации гелей ПВС эпоксидные композиции с наноструктурами (ЭКНС).

12.01.2011

Производство отечественного лечебного нанотекстиля для адресной доставки лекарств при лечении онкологических заболеваний

Н. Д. Олтаржевская¹, Г. Е. Кричевский¹, М. А. Коровина^2
1 Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности, Москва, Россия
²ООО «НПО Текстильпрогресс» Инженерной Академии, Москва, Россия

Лечебные материалов на текстильной основе для лечения онкологических заболеваний позволяют адресно доставлять лекарственные вещества (цитостатики, радиосенсибилизаторы, радиопротекторы, иммуномодуляторы) непосредственно к очагу поражения. Технологические приемы позволяют получать лечебные материалы на текстильной и полимерной (гелевой) основе как нанообъекты, обладающие высокими лечебными свойствами, что обусловлено, прежде всего, уникальной скоростью и степенью проникновения лекарств из таких материалов в органы поражения.

12.01.2011

Научно-практический опыт применения наночастиц магнетита в медицине

А. Н. Белоусов
Лаборатория прикладных нанотехнологий Белоусова А.Н.
Харьковская медицинская академия последипломного образования, Харьков, Украина

По данным зарубежных авторов на сегодняшний день существуют ряд нанопроектов, воплощение которых в медицину, в конечном итоге, даст результат. Пока что исследования в этой области доступны только крупным зарубежным компаниям, т.к. такие опыты нуждаются в значительном финансировании. Тем не менее, корпорации не жалеют на это денег, выделяя с каждым годом все больший бюджет на подобные исследования. Бесспорно, перспективы этой области науки говорят о многом.

12.01.2011

Связь с волокном и механизм действия немигрирующего биоцидного препарата, находящегося на текстильном материале

А. В. Разуваев
ЗАО «КорХимКолор», Москва, Россия

В случае антимикробной обработки текстильного материала традиционными мигрирующими биоцидными средствами (как правило, на основе триклозана или пиритиона цинка) они, более или менее прочно закрепляясь на волокнистом субстрате, образуют химическое «депо», из которого биологически активное вещество, мигрируя, способно химически воздействовать на микробы и микрогрибы, подавляя их способность к размножению или перекрывая пути питания. Недостатком мигрирующих средств является их возможность мигрирования также на кожный покров человека, носящего антимикробную одежду. Поэтому были разработаны биоцидные препараты, не обладающие данным побочным действием.

11.01.2011

Некоторые альтернативы в наноэлектронике

С. А. Кривелевич¹, А. С. Рудый², А. Б. Чурилов^1
1Ярославский филиал Физико-технологического института РАН
² Ярославский государственный университет им. П.Г.Демидов, Ярославль, Россия

Основными элементами современных микропроцессорных устройств и интегральных схем памяти являются кремниевые МОП-транзисторы с латеральными размерами менее 100 нм. Наибольшие успехи в этом направлении, видимо, достигнуты при использовании так называемой «технологии напряжен6ного кремния», которая позволяет создавать транзисторы с эффективной длиной канала ~ 45 нм. Но «технология напряженного кремния требует применения специфических материалов и процессов и плохо согласуется с технологией микроэлектронных и микроэлектромеханических компонентов. Применение кремния в оптических системах, в частности фотоприемниках, ограничивается его физическими характеристиками. К таким характеристикам в первую очередь относится ширина запрещенной зоны, определяющая оптический диапазон частот кремниевых устройств. Применение же кремния в светоизлучающих приборах сдерживается тем, что он является непрямозонным полупроводником. Поэтому требуется разработка альтернативных технологий позволяющих формировать все указанные системы в интегральном исполнении и едином технологическом цикле.

11.01.2011

Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии

Лунин Л. С.¹, Марончук И. Е.², Сысоев И. А.^3
1 Южно-Российский государственный технический университет, Россия.
² Севастопольский национальный университет ядерной энергии и промышленности, Украина.
³ Северо-Кавказский государственный технический университете, Россия.

При современном уровне производства на изготовление кремниевых солнечных элементов, общей мощностью 100 ГВт необходимо не менее 1 млн. тонн кремния высокой степени чистоты. Чтобы достичь ожидаемой мощности солнечной фотоэнергетики 2030 года, необходимо уже сейчас иметь ежегодное производство чистого кремния не менее 200 000 тонн, что представляет не только сложную технологическую и финансовую, но и экологическую проблему, т.к. получение чистого кремния осуществляется экологически вредным производством.

11.01.2011

Получение наногетероэпитаксильных структур с квантовыми точками

Лунин Л.С.¹, Марончук И.Е.², Сысоев И.А.^3
1 Южно-Российский государственный технический университет, Россия.
² Севастопольский национальный университет ядерной энергии и промышленности, Украина.
³ Северо-Кавказский государственный технический университете, Россия.

В настоящее время проводятся исследования параметров наногетероструктур на основе GaP и GaAs с островками и квантовых точек (КТ) Ge_хSi_1-x различного состава. Разработанный процесс жидкофазной эпитаксии при импульсном охлаждении подложки позволяет формировать по механизму Странского-Крастанова массивы эпитаксиальных КТ и островков в условиях близких к равновесным. Наличие растворителя и релаксации импульса охлаждения приводит к формированию КТ близких к идеальным, что открывает возможность создания на основе наноструктур высокоэффективных солнечных элементов с КТ, а также на получение таких структур на дешевых инородных подложках.

06.01.2011

Исследование особенностей распада метастабильных фаз в титановом сплаве ВТ16 после холодной пластической деформации на различных этапах старения

С. С. Манохин, Д. А. Нечаенко, М. Б. Иванов
Научно-образовательный и инновационный центр «Наноструктурные материалы и нанотехнологии», Белгородский государственный университет, Белгород, Россия.

Целью данной работы являлось установление особенностей распада метастабильных фаз в закаленном на орторомбический мартенсит титановом сплаве ВТ16 на различных стадиях старения, после предварительно осуществленной холодной деформации прокаткой. Исследования по данной тематике актуальны тем, что на данный момент, в мировой литературе не полно освещены подобные вопросы и практически не проводились исследования с привлечением современных методов просвечивающей электронной микроскопии.

06.01.2011

Практика и дальнейшие перспективы промышленного использования высокопрочных наноструктурных магнитотвердых сплавов системы Fe-Cr-Co

Г. С. Бурханов¹, А. Г. Дормидонтов², И. М. Миляев¹, В. С. Юсупов^1
1 Государственное учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (ИМЕТ РАН)
² ФГУП «Спецмагнит»

Общим свойством всех магнитотвёрдых материалов (МТМ), которое является основным их недостатком, является крайне низкий уровень механических (прочностных и пластических) свойств. Именно из-за низкого уровня механических свойств формообразование постоянных магнитов осуществляют либо путём литья расплава в формы (песчаные или корковые), либо путём прессования из порошков (т.е. методами металлокерамики) с последующей обработкой резаньем методом шлифования абразивным кругом. Именно поэтому высокопроизводительные методы обработки металлов давлением (прокатка, штамповка, прессование, волочение) и обработка резаньем лезвийным инструментом (токарная обработка, фрезерование и т.д.) неприменимы в производстве постоянных магнитов практически из всех промышленно-значимых МТМ.

05.01.2011

Понятийный аппарат наномира

М. Н. Ваучский
Военный инженерно-технический университет (ВИТУ), Санкт-Петербург, Россия

Нанотехнологии, без сомнения, являющиеся одним из наиболее перспективных направлений современного этапа развития науки и техники, в наибольшей степени видоизменяют и преобразуют наше представление об окружающем мире. В этой области науки, как и в любом другом новом развивающемся направлении, быстро нарастает специфическая терминология, формируются понятия и определения. Обычно становление нового направления вначале происходит в какой-то одной конкретной отрасли, где уже имеется своя устоявшаяся терминология и ставшие привычными определения. В данном случае, процесс сразу начал развиваться широким фронтом, очень быстро потерял управление и пошел на самотек.

05.01.2011

Мировой уровень производства нановолокон, нанотекстиля и наноодежды. Достижения, проблемы, риски

Г. Е. Кричевский
ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности»

Нановолокна, нанотекстиль и наноодежда – это продукция и изделия, произведенные по нанотехнологиям (согласно классическому определению путем самосборки или манипулированием наночастицами различной природы по принципу «снизу вверх» или «сверху вниз»). Такие материалы, изделия уже широко используются в мировой практике. Они не «за углом», как многое, что еще ждут от нанотехнологии, они на рынке, на нашей улице, в доме, быту, на отдыхе, в различных областях индустрии и техники.

05.01.2011

Нанобиотехнология – состояние и перспективы развития

Е. В. Машинец
Инновационный Евразийский университет, г. Павлодар, республика Казахстан

Нанобиотехнология – это междисциплинарный научно-технический комплекс знаний, основанный на средствах и методах биотехнологии и нанотехнологии, занимающийся изучением и воздействием объектов нанодиапазона на биологические объекты с целью создания и производства полезных для человека продуктов, технологий и процессов. Появившаяся в начале 21 века нанобиотехнология имеет междисциплинарный характер, который основан, прежде всего, на комплексе знаний биотехнологий (из которых наиболее выделяется молекулярная биология) и нанотехнологий.

03.01.2011

Система раннего обнаружения аварийных и предаварийных состояний на основе мониторинга микро- и наночастиц

П. А. Александров¹, В. И. Калечиц¹, О. Ю. Маслаков¹, Е. С. Хозяшева¹, М. Н. Шахов¹, С. Д. Викторов², А. Н. Качанов^2
1РНЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия
²Институт проблем комплексного освоения недр (ИПКОН) РАН, Москва, Россия

С ростом сложности используемых в промышленности технических и технологических систем неминуемо возрастает вероятность отказов и поломок оборудования вплоть до возникновения аварийных ситуаций. Соответственно все более актуальной становится задача разработки средств контроля и диагностики аварийных состояний. При этом последствия развития аварий будут тем тяжелее, чем на более поздней стадии она обнаружена. В этом смысле существенное преимущество имеют системы контроля, способные зафиксировать нештатную работу оборудования на самой ранней, предаварийной стадии и тем самым предотвратить возникновение аварийной ситуации.

03.01.2011

Новый метод получения графеновых пленок большой площади в плазменном разряде

Ю. И. Латышев¹, Е. Г. Шустин², А. Ю. Латышев¹, Н. В. Исаев², А. А. Щекин³, В. А. Быков^3
1Институт Радиотехники и Электроники им В. А. Котельникова РАН, Москва, Россия
²Институт Радиотехники и Электроники им В. А. Котельникова РАН, Фрязино, Россия
³ЗАО «НТ МДТ», Москва, Россия

В настоящей работе предложен альтернативный способ получения графеновых пленок путем бездефектного утонения тонких монокристаллов графита в плазменном разряде. Перспективность этого метода определяется высоким структурным совершенством и большой площадью исходных утоняемых монокристаллов графита.