» » Познавая тайны наноматериалов

Познавая тайны наноматериалов

Высокими темпами сегодня ведется разработка наноструктурных материалов. Для успешного развития этого направления не обойтись без достоверных методов диагностики. Ведь ученым нужно не только увидеть, что создается в наномасштабе, но и протестировать полученный наноматериал. Для этого и существуют специальные сканирующие зондовые микроскопы. В Беларуси накоплен богатый опыт создания таких приборов и работы с ними. Поэтому 2-10 октября в Минске в очередной раз собрались белорусские ученые и их коллеги из стран СИГ, Польши и Вьетнама, чтобы обсудить достижения сканирующей зондовой микроскопии и методы их применения для решения научных и прикладных задач.

Бурное развитие нанотехнологий, сканирующей зондовой микроскопии, да и в целом нанонауки, началось с 80-х гг. прошлого века. С этого времени наноисследованиями занялись сотни ученых. Сегодня мировая школа нанотехнологий объединяет более 100 тыс. исследователей. Ежегодно публикуется более 30 тыс. научных статей, подается множество патентных заявок. Ожидается, что мировой нанотехнологический рынок к концу 2008 г. будет оцениваться в 12,7 млрд. долл. США, а к 2013 г. - увеличится в 2,5 раза. Больше всего средств в широкомасштабные нанотехнологические исследования вкладывают страны ЕС, а также США, Япония и Россия.

Шагая в ногу со временем, Беларусь выбрала для себя в этой области определенные приоритеты. Среди них - наноэлектроника и оптика, биотехнология и медицина, создание устройств и инструментов. С 2003 года в нашей стране действует Государственная программа фундаментальных ориентированных исследований «Наноматериалы и нанотехнологий». В ее рамках проводятся исследования в нескольких направлениях: «Углеродные нанотрубки и фуллерены», «Сверхтвердые и тугоплавкие материалы», «Магнитные наноматериалы», «Наноэлектроника и микросистемы», «Композиционные наноматериалы», а также «Физико-технологические основы систем с наноразмерным структурированием».

Как отмечает заместитель главного ученого секретаря НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор Сергей Чижик, развитие перечисленных областей исследований невозможно без освоения и усовершенствования методов нанодиагностики, основу которой успешно составляет сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ). Последние 6 лет она активно развивается в Беларуси на базе Института тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова НАН Беларуси. А зародились белорусские исследования в области сканирующей зондовой микроскопии в гомельском Институте механики металлополимерных систем им. В. А.Белого НАН Беларуси два десятилетия назад, когда был приобретен еще недостаточно совершенный сканирующий туннельный микроскоп. С того времени наши ученые занялись освоением метода, позволяющего не только увидеть исследуемый объект, но и произвести соответствующие измерения.

- Так получил свое развитие метод сканирующей зондовой микроскопии в Беларуси. Сегодня у нас используются десятки приборов, реализующих методики СЗМ, есть своя школа ученых, значительным достижением которых стала разработка собственных моделей атомно-силовых микроскопов. А чтобы обобщить сведения, приобретенные в области развития методик СЗМ и поделиться опытом, начиная с 1996 г., раз в два года мы собираемся вместе на Международном научном семинаре «Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии (БелСЗМ)». Кстати, эта область исследований особенно интересна для молодых ученых. Поэтому нынешний семинар собрал много молодежи, - уточняет профессор С.Чижик.
Сканирующая зондовая микроскопия сегодня рассматривается не только как средство диагностики и получения информации о свойствах и структуре на наноуровне, но и как инструмент, с помощью которого в дальнейшем можно осуществлять различные операции. Так, сканирующие зондовые микроскопы используются для комплексной характеристики поверхностей различных материалов, включая изображения топографии, карты физико-механических свойств, а также данные силовой спектроскопии и нанотомографии.

- В ИТМО им. А.В.Лыкова сегодня разрабатываются теоретические модели и экспериментальная техника динамической силовой спектроскопии, которые направлены на оценку локальных вязко-упругих и адгезионных свойств материалов и нанопокрытий, развитие новой области диагностики - нанотомографии приповерхностных слоев. Совершенствуются приборы, в этом году совместно с НПРУП «ЛЭМТ» и ОДО «Микротест-машины» создан экспериментальный комплекс, сочетающий в себе функции сканирующей зондовой и оптической микроскопии. Работая в жидкой среде, его специализированная оптическая система позволяет визуализировать биологические клетки, - рассказывает Сергей Чижик.

Кстати, в странах бывшего Советского Союза и Восточной Европы подобные приборы производятся только в России и Беларуси. Отечественные микроскопы хорошо зарекомендовались по функциональности и надежности. И сегодня наша страна способна обеспечить приборами для нанодиагностики свои научные и заводские лаборатории. Кроме того, есть выход и на зарубежный рынок. В частности, белорусские атомно-силовые микроскопы поставлялись в Россию, Украину, Казахстан, Польшу, Италию, Францию, Литву, Словакию, Южную Корею, Тайвань, Индию. В этом году география поставок расширится Румынией и Саудовской Аравией.

Важным условием успешного развития научного направления нанодиагностики и промышленного использования разработок ученых является подготовка высококвалифицированных кадров. Этому призвана служить кафедра микро- и нанотехники на приборостроительном факультете БИТУ, которая была образована в 2006 г. при активном участии сотрудников Национальной академии наук Беларуси.
По материалам газеты «Веды»

Обои из высококачественных материалов по приемлемым ценам.
2-10-2014, 12:29
просмотров
  
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.