Текст уведомления здесь

Из уральских недр — в лабораторию

Новый гибридный материал — перовскит

Перовскит — природный минерал, который обнаружили не более двухсот лет назад. Как на основе его структуры делают новые гибридные материалы, зачем они нужны и где применяются, рассказывают исследователи из Университета ИТМО.
Добавить в закладки
Комментарии

Эдуард ДАНИЛОВСКИЙ, инженер физико-технического факультета Университета ИТМО:

— Одно из новых направлений в нашей лаборатории — это наноимпринт. В природе наноимпринт можно встретить, например, на крыле бабочки. Это поверхность с развитой морфологией, которая проявляет свойства фотонных кристаллов, ну или какие-то новые оптические свойства.

Перовскит (материал, с которым мы работаем) очень мягкий и позволяет обрабатывать себя довольно простой и дешевой технологией — при помощи лабораторного пресса. Перовскит — это минерал, который был открыт более ста лет назад в Уральских горах. Но перовскиты, с которыми мы работаем в нашей лаборатории, это не минералы. Это новые гибридные материалы, обладающие структурой, как у одноименного минерала. Но вместо отдельных ионов и катионов могут быть использованы целые полимеры, или молекулы, или квантовые частицы.

В результате мы получаем новый рыхлый, оптически активный материал, который легко обрабатывать и из которого можно делать самые новые интересные устройства, такие как солнечные элементы и светодиоды. Здесь, в лабораторных условиях, мы можем создать такое «крыло бабочки» (как, впрочем, и любой дизайн, который захотим). Все зависит от того, какой у тебя будет оттиск. Мы можем сделать, например, дифракционную решетку на поверхности нашей перовскитной пленки. Мы можем сделать брегговское зеркало на границе раздела «перовскит — транспортный слой», чем увеличиваем эффективность солнечной батареи. Мы можем заниматься дизайном поверхности светодиодов для того, чтобы формировать нужную нам диаграмму направленности.

Можем в принципе даже создать систему волноводов для того, чтобы сделать из перовскита компьютерный чип. Но это вопрос будущего.

Андреас ХЕММЕТЕР, магистрант физико-технического факультета Университета ИТМО:

 — Я приехал в Россию, в ИТМО, изучать перовскит. Я считаю, что это очень полезный материал, который используется в изготовлении солнечных батарей, светодиодов и других оптоэлектронных устройств. В данный момент я пишу магистерскую работу об электродах, которые могут быть использованы в подобных устройствах.

Самое крутое в перовските — его можно настроить и изменить в соответствии с точным параметром, необходимым для различных применений. Один из таких примеров — перовскитные нанопроволоки, которые являются просто кристаллами, очень длинными и очень тонкими (в нанодиапазоне), и обладают интересными свойствами, отличающимися от материалов другой формы. В основном они могут улучшать оптические структуры для некоторых светодиодов, или их можно использовать для создания лазерных диодов, которые настолько малы, что могут быть интегрированы в существующие структуры (чипы и пр.). И со всем этим мы можем приблизиться к таким вещам, как оптические компьютеры и т.д. Они могут сделать компьютеры быстрее, помочь сделать солнечные батареи или светодиоды эффективнее, сделать небольшие лазерные диоды, которые можно интегрировать во что угодно.

Здесь, например, мы видим нанопроволоку, которая выращена из перовскита. Если мы излучаем на нее невидимый (ультрафиолетовый) свет, мы видим, как она начинает светиться зеленым.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы
Фрагмент Королевских ворот в Хаттусу, столицу Хеттской империиStylone / Фотодом / Shutterstock

Бронзовый коллапс, или Куда делись все эти люди

Чем был вызван кризис средиземноморских цивилизаций три тысячи лет назад

В конце второго тысячелетия до нашей эры в Греции и на Ближнем Востоке — в Месопотамии, в Древнем Египте, в Сирии, в Малой Азии — творились очень странные дела. Великие царства бронзового века одно за другим уходили в небытие, из ниоткуда появлялись новые народы, хроники повествовали о нашествиях, голоде и прочих бедствиях. Историки долго предпочитали винить во всем «народы моря», но теперь, благодаря археологическим данным, полученным в последние годы, у нас, кажется, есть основания иначе отвечать на вопрос, кто виноват в коллапсе «бронзовых» цивилизаций.
Добавить в закладки
Комментарии

Как рассказывает профессор Эрик Клайн из Университета Джорджа Вашингтона, директор Капитолийского археологического института, автор книги «1177 BC: The Year Civilization Collapsed», Средиземноморье позднего бронзового века представляло собой мир, очень похожий на современный, — глобализованное пространство с торговыми нитями, опутавшими всю ойкумену, то есть все страны, составлявшие на тот момент европейскую цивилизацию.

Торговые и культурные связи второго тысячелетия до нашей эры обеспечивали единый высокий технологический уровень городов Греции и Ближнего Востока во всем: в кораблестроении, в архитектуре, в обработке металлов. Чтобы показать протяженность и устойчивость торговых путей бронзового века, достаточно сказать, что олово для выплавки бронзовых изделий поступало, скорее всего, из Афганистана, а медь брали на Кипре.  Города были оснащены системами водоснабжения, инженерный уровень которых античным грекам тысячу лет спустя и не снился.

Все это откатилось назад со страшной скоростью в кратчайшие по меркам истории сроки, чтобы сбросить с древнего мира бронзовый век и позволить ему войти в новый век — железный, в ту историю, которую мы изучаем в школе.

За относительно короткое время — в древнеегипетских надписях зафиксирован промежуток от 1207 до 1177 года до нашей эры — весь прекрасный бронзовый мир растворяется. Торговые связи рушатся. Из известных нам царств бронзового века в более-менее нетронутом виде остается Египет, который теряет контроль над Сирией и Палестиной. Вавилон и Ассирия сохраняют разве что локальное значение. Исчезает микенская цивилизация. Разрушена Троя. [ ... ]

Читать полностью

Разработка новых материалов

Как это происходит сегодня и что для этого требуется

Вся история человечества связана с разработкой и открытием новых материалов. Как это происходит сегодня? Можем ли мы придумать и реализовывать материалы, которые казались невозможными для существования в обычных земных условиях? Рассказывает Игорь АБРИКОСОВ, научный руководитель лаборатории разработки моделирования новых материалов НИТУ МИСиС.
Добавить в закладки
Комментарии

Игорь АБРИКОСОВ, научный руководитель лаборатории разработки моделирования новых материалов НИТУ МИСиС:

— Почему нам интересны материалы? Потому что на самом деле вся история человечества связана с разработкой и открытием новых материалов. Мы даже называем так наши эры и эпохи — бронзовый век, железный век и т.д. На самом деле материалы очень глубоко связаны с историей человечества. В какую бы область мы ни обратились, куда бы мы ни пошли — в космос, в медицину, в биологию, нам везде нужны новые материалы для того, чтобы проводить исследования или для того, чтобы реализовывать какие-то технические решения. Поэтому неудивительно, что примерно 80% всех инноваций связано с разработкой новых материалов. Люди умеют и научились разрабатывать новые материалы, однако традиционный способ — это метод проб и ошибок.

Давайте вспомним Томаса Эдисона и его лампочку. Американский изобретатель перепробовал все металлы, прежде чем нашел те, которые станут работать в его лампочке. Такой способ работы мы знаем — у нас есть много новых материалов, но он очень неэффективный, дорогой и долгий. На самом деле сегодня разработать новый материал — это примерно 15−20 лет работы. В нашей работе мы рассматриваем разные подходы к тому, как можно сократить срок разработки материалов. Мы работаем и по направлению больших данных (big data), и пытаемся применять методы машинного обучения, искусственного интеллекта для того, чтобы искать новые материалы. [ ... ]

Читать полностью

Плавучие университеты: точка роста

Как объединить вузы, академическую науку и индустрию

Плавучие университеты – это не только возможность соединения вузовской и академической науки, но и подготовка молодых исследователей, возможность совершать новые открытия в самых различных сферах, а также продвижение российской науки и высшей школы на мировой арене.
Добавить в закладки
Комментарии

12 ноября в пресс-центре информационного агентства ТАСС состоялась дискуссия  «Плавучие университеты: точка роста. Как объединить  вузы, академическую науку и индустрию», организованная порталом «Чердак» (www.chrdk.ru) при поддержке  Министерства науки и высшего образования РФ.

В дискуссии принимали участие доцент кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых МГУ, один из основателей успешно работавшего плавучего университета МГУ Григорий Ахманов, владелец первого в России частного НИС «Картеш» Сергей Бедаш, а также представители Гагаринского плавучего университета. Кроме того, в дискуссии принимают участие начальник отдела координации и обеспечения деятельности научно-исследовательского флота, полигонов и экспедиций Евгений Наумов и заместитель директора Департамента координации деятельности научных организаций Наталия Голубева.

Модератором выступил член Общественного совета Минобрнауки, обозреватель ИД «Комсомольская правда», заведующий лабораторией НИУ ВШЭ Александр Милкус.

[ ... ]

Читать полностью