Текст уведомления здесь

В ДВФУ обнаружили уникальные свойства у нанопружин из кобальта и железа

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Университета Корë (Республика Корея) впервые смогли получить нанопружины из кобальта и железа
Добавить в закладки
Комментарии

Благодаря сочетанию магнитных свойств и способности сохранять упругость такие нанопружины можно использовать для создания нанороботов, наносенсоров, новых видов памяти и агентов для адресной доставки лекарств, в том числе для противораковой терапии. Об этом российские и корейские исследователи рассказали в статье в авторитетном международном журнале Nanoscale.

Вообще, нанопружины — это довольно необычные объекты, открытые всего несколько лет назад, и их магнитные свойства прежде специально не исследовали. Одна из причин — сложность получения таких маленьких структур: образцы нанопружин имеют провода диаметром около 50 нанометров, что соответствует цепочке всего из 200 атомов.

Алексей Самардак, ДВФУФото предоставлено пресс-службой ДВФУ

«В ходе экспериментов мы впервые получили нанопружины из кобальта и железа и детально исследовали их магнитные свойства, — сообщил доцент кафедры компьютерных систем Школы естественных наук ДВФУ Александр Самардак. — Оказалось, что эти киральные спиралеподобные нанообъекты при взаимодействии с магнитными полями проявляют отличные от нанопроволок цилиндрической формы процессы перемагничивания. Это может использоваться для более эффективного управления ими с помощью магнитных полей. Также мы убедились, что нанопружины обладают практически такими же механическими свойствами, как и макропружины. Все это открывает широкие возможности для использования нанопружин в нанотехнологиях».

«Нанопружины представляют собой уникальные объекты с замечательными физическими свойствами. Это делает их перспективными для новых видов устройств хранения данных, наноэлектромеханических систем и биомедицинского использования. Такие материалы могут использоваться для создания нанодвижителей, систем экспресс-тестирования белковых молекул, капсул для переноса молекулярных соединений и многих других полезных устройств», — отметил заведующий лабораторией пленочных технологий кафедры физики низкоразмерных структур Школы естественных наук ДВФУ Алексей Огнев.

Изображение предоставлено пресс-службой ДВФУ

Работы были выполнены в рамках приоритетного научного проекта ДВФУ «Материалы» на базе лаборатории пленочных технологий в сотрудничестве с коллегами из Университета Корë. Также в исследовании приняли участие молодые ученые Школы естественных наук ДВФУ — аспирант Алексей Самардак и доцент Александр Давыденко.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы
Автор разработки Александр Кучмижак и поверхность, обработанная лазером.Фото: пресс-служба ДВФУ

На Дальнем Востоке разделили лазер, чтобы быстрее им печатать

Ученые научились очень быстро модифицировать поверхности лучем, разделенным на 50 частей.
Добавить в закладки
Комментарии

Технология, которую разработали ученые ДВФУ, позволяет создавать на поверхности металлов наноразмерные структуры с помощью фемтосекундного лазера с частотой миллион импульсов в секунду. Чтобы такого добиться, ученые расщепили каждый луч на 50 импульсов с помощью специальных оптических элементов. С помощью этой технологии можно быстро создавать сенсорные устройства.

«Лазер светит на металлическую пленку, она плавится, потом в жидкой фазе формируются структуры и застывают. Речь идет об ускорении создания таких структур. То есть поверхность сканируется не одним пучком, а создается специальный элемент, который делит один луч на 50 лучей. Образуется полоска из 50 точек, с помощью которой идет очень быстрое сканирование. Образец можно сканировать в одном направлении, без смещений, без перемещений. Это позволяет задействовать максимальную частоту импульсов за счет того, что мы можем двигаться в одну сторону и печатать, как на конвейере. Поэтому скорость достигает 10 миллионов элементов в секунду», — рассказал «Чердаку» один из авторов, научный сотрудник кафедры теоретической и ядерной физики Школы естественных наук ДВФУ Александр Кучмижак.

Наноструктуры, которые получают с помощью фемтосекундного лазераАлександр Кучмижак

Наноразмерные массивы, которые можно печатать с помощью лазера, обладают физическими свойствами, полезными для создания функциональных наноматериалов, например сенсорных элементов для определения опасных газов, жидкостей, маркеров онкологических заболеваний и метаболитов патогенных микроорганизмов. [ ... ]

Читать полностью

В Сколтехе из дырявых нанотрубок сделали болометр

Теперь его передадут астрономам для изучения процессов образования звезд.
Добавить в закладки
Комментарии

Химики из Сколковского института науки и технологий и НИТУ МИСиС совместно с коллегами из Финляндии разработали новый прибор для улавливания электромагнитного излучения. В его основе детектор из обработанных для повышения чувствительности кислородом углеродных нанотрубок. Статья с результатами работы опубликована в журнале Nanoscale.

Болометром называют прибор для измерения мощности электромагнитного излучения. Датчики болометров изготавливают из материалов, электрическое сопротивление которых очень чувствительно к изменению температуры. Когда материал поглощает электромагнитную энергию, он нагревается и его сопротивление повышается.

Конструкции современных болометров делают их пригодными для улавливания электромагнитного излучения в широком диапазоне — ультрафиолетового, видимого, инфракрасного. Впрочем, для большинства диапазонов есть более простые и удобные методы, например термопары, фотовольтаические полупроводниковые детекторы и т.д. Поэтому в основном болометры применяют для улавливания так называемого субмиллиметрового излучения, которое приходит из космоса. Так называют излучение с длиной волны от 1 микрометра до 1 миллиметра. Оно лежит на шкале энергии между инфракрасным и микроволновым излучением. Изучение такого излучения очень важно в астрономии: с его помощью ученые исследуют образование звезд, вычисляя состав различных молекулярных облаков и ядер темных туманностей вокруг новой звезды.

Углеродные нанотрубки — цилиндры, состоящие из одной или нескольких свернутых в трубку графеновых плоскостей, — уже использовались ранее в детекторах болометров. Сейчас ученые работают над улучшением их характеристик: быстроты реакции и чувствительности. [ ... ]

Читать полностью
Морфология поверхности (50∙50-мкм2) прозрачной керамикиИзображение предоставлено пресс-службой ДВФУ

Эффективные подсчеты пористости прозрачного

Молодые ученые ДВФУ разработали уникальный метод расчета пористости прозрачных материалов

Используя новый метод, технологи и материаловеды смогут быстро, точно и без разрушения исследуемых объектов получать сведения о микроструктуре и функциональности прозрачных материалов — монокристаллов, стекол, прозрачных керамик.
Добавить в закладки
Комментарии

В своей работе ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) применили уникальную математическую модель обсчета данных 3D-изображений дефектов в объеме прозрачных функциональных материалов. Исходный набор экспериментальных данных получен с применением метода конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (КЛСМ) — особого вида световой оптической микроскопии. Исследование проводилось на уникальном для России КЛС-микроскопе ZEISS LSM 800. Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда. Результаты опубликованы в Journal of Alloys and Compounds.

Благодаря разработке ученых ДВФУ стало возможно считывать характеристики высокоплотных объектов на качественно новом уровне. Тем самым повышается прецизионность (точность) технологий создания этих объектов.

«Функциональные характеристики прозрачных материалов (кристаллов, стекол, керамик) во многом определяются величиной их пористости. Так, эффективность лазерной генерации керамик не уступает таковой для коммерческих кристаллов и стекол при концентрации пор <10-4 об.%. Это крайне низкие величины. Визуализация остаточной пористости с такими низкими показателями требует особых технических усилий и достоверной методики их количественной оценки», — рассказал «Чердаку» руководитель проекта Денис Косьянов, старший научный сотрудник Школы естественных наук ДВФУ.

По словам соавтора работы Александра Захаренко, сегодня в мире известно несколько методик, позволяющих визуализировать объемную структуру материалов: рентгеновская компьютерная томография (РКТ), томография с фокусированным ионным пучком (ФИП), конфокальное лазерное сканирование (КЛС) и др. Однако метод РКТ требует наличия синхротронного источника излучения, а ФИП деструктивен для исследуемого объекта и не позволяет исследовать один и тот же участок два раза. [ ... ]

Читать полностью