ПРИШЛИТЕ СВОЮ НОВОСТЬ!
Лента новостей
Выбрать категорию:
27 февраля
26 февраля
25 февраля
24 февраля
23 февраля
22 февраля
21 февраля
20 февраля
19 февраля
18 февраля
17 февраля
16 февраля
15 февраля
14 февраля
13 февраля
12 февраля
11 февраля
10 февраля
09 февраля
08 февраля
06 февраля
05 февраля
04 февраля
03 февраля
02 февраля
01 февраля
31 января
30 января
29 января
28 января
27 января
26 января
25 января
24 января
23 января
22 января
21 января
20 января
19 января
ГОЛОСОВАНИЕ
Нужна ли астрономия в качестве школьного предмета?

Химики СПбГУ синтезировали железные спирали тоньше человеческого волоса

16 августа, 14:45

 

16 Августа - Молодежные новости. Исследователям Санкт-Петербургского государственного университета удалось синтезировать микроспирали соединений железа диаметром около 12 микрон — почти в десять раз тоньше человеческого волоса. Их можно будет использовать, например, для создания сенсоров с высокой чувствительностью, а также в качестве миниатюрных электромагнитов или индукторов. Результаты исследования опубликованы в журнале издательства Wiley «Particle & Particle Systems Characterization».

Обычно создание микроструктур сложной формы требует множества трудоемких и точных операций: например, чтобы использовать в микроустройстве компонент в форме спирали, сначала необходимо вытянуть проволоку нужного диаметра, а потом сформировать из нее спираль с нужным количеством витков. Именно поэтому прямой синтез микроструктур сложной формы является важным направлением развития современного материаловедения.

В работе ученых СПбГУ представлен оригинальный способ создания микроспиралей диаметром от 10 до 20 микрометров. Исследователи смогли показать, что с помощью простых химических реакций можно получить миниатюрные «пружинки» из оксида железа или металлического железа. Применять эту разработку можно в самых разных областях. Например, порошок из таких спиралек обладает большой удельной поверхностью, что важно при создании эффективных катализаторов или сенсоров с высокой чувствительностью.

Так, электрокаталитические характеристики микроспиралек оксида железа, несмотря на их дешевизну, сравнимы с показателями катализаторов на основе платины, которые широко используются при электролизе воды. С другой стороны, одна спиралька может служить самостоятельным компонентом микроэлектроники, например, оксидная спиралька — электродом микросенсора, а металлическая спиралька, благодаря своей форме и магнитным характеристикам, — электромагнитом или индуктором.

Чтобы получить такие микроструктуры, научная группа химиков СПбГУ развивает простой и эффективный маршрут синтеза, основанный на взаимодействии реагентов на границе раздела водного раствора и газовой среды. Ранее с помощью данного метода удалось вырастить нанокристаллы неорганических соединений с одно- и двумерной морфологией (стержни и листы), а также сложные архитектуры в виде наноцветов. Однако, как считают исследователи, главное достоинство метода — возможность получать микро- и нанотрубки с морфологией свитков различных классов неорганических соединений: оксидовфторидовсульфидов и т. д.

В работе впервые показано, как микросвитки могут делиться на спирали, причем с помощью тепловой обработки их высоту можно регулировать. «Всем известен метод самосборки наноструктур, — подчеркнул один из авторов исследования, профессор СПбГУ, доктор химических наук Валерий Толстой. — Мы хотим обосновать новый подход при создании микро- и наноразмерных материалов, основанный на управляемой "саморазборке" массива более крупных объектов, открывающий возможности "самопроизвольного" получения упорядоченных нанообъектов с использованием методологии "сверху — вниз"».

«Метод синтеза, который развивает наша группа, позволяет легко модифицировать состав микроспиралек, введя в структуру другие элементы, и в результате получить микроспиральки двойного оксида или сплава на основе железа, — отметила один из авторов исследования, старший научный сотрудник СПбГУ кандидат химических наук Лариса Гулина. — Это значит, что мы можем управлять функциональными свойствами микроспиралек в широком диапазоне для улучшения характеристик изделий на их основе».

В исследовании также приняли участие инженер-исследователь кандидат химических наук Артем Лобинский и доцент, кандидат физико-математических наук Юрий Петров. Кстати, необычная форма синтезированных микроструктур привлекла внимание редакторов журнала одного из самых рейтинговых журналов в области биотехнологий NanoToday. Фотография спиралек, полученная с помощью уникального оборудования и опытных специалистов междисциплинарного ресурсного центра СПбГУ по направлению «Нанотехнологии», после художественной обработки победила в конкурсе издания. Изображение поместили на обложку 18-го номера журнала NanoToday (февраль 2018).

 

Информация и фото предоставлены пресс-службой СПБГУ

#мымир #мир #молодежь 

#инициатива #развитие #СМИ 

#МИАМИР #молодежныеСМИ #позитив

#добро