В России создан уникальный наноцентр

Вот уже второй свой отпуск профессор Университета Нотр-Дам из штата Индиана Александр Мукасьян проводит не на берегу моря, не путешествуя в поисках экзотики, а в душной Москве. Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" пригласил известного в мире ученого создать научный центр по одному из направлений нанотехнологий - «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС». И тот согласился.

Почему? Ведь ему прекрасно известны наши реалии. Здесь по многим причинам делать науку куда сложней, чем на Западе. Одна научная бюрократия чего стоит. Понятно, когда в Россию приезжают авторитетные зарубежные ученые, выигрывая мегагранты в 150 миллионов рублей. Сумма впечатляет. У Мукасьяна она куда скромней - всего 30 миллионов. -Я хорошо осведомлен об условиях работы в российской науке, - говорит Александр Сергеевич. - Хотя уехал отсюда 16 лет назад, но много лет проработал в академических институтах, где защитил кандидатскую и докторскую диссертации. Я очень многим обязан России и всегда хотел ей помочь. А согласился на этот проект, потому что увидел молодых ребят, у которых горят глаза. Они хотят заниматься наукой. Еще несколько лет назад такого не было. Мне кажется, ситуация меняется, и это обнадеживает. Ведь страна потеряла два поколения ученых, и, на мой взгляд, восполнить эту потерю - главная задача российской науки.

Область интересов профессора Мукасьяна - твердое пламя. Здесь он один из самых известных в мире специалистов. Кстати, эта технология была создана в СССР его учителем академиком Александром Мержановым. Она позволяет соединять тугоплавкие элементы, например, углерода с танталом и получать соединения с уникальными свойствами. Так, на основе карбида тантала создан самый прочный из всех искусственных материалов, которые удалось сегодня получить науке.

- В чем суть метода? - объясняет профессор Мукасьян. - Вы берете порошки тантала и углерода, смешиваете их, а затем в точку объемом кубический миллиметр направляете луч лазера. Локальный прогрев инициирует реакцию, которая выделяет огромное количество тепла. Оно быстро, как пожар, распространяется по всему объему вещества, за секунды превращая его в тугоплавкий карбид тантала. Все происходит в вакууме, причем не образуется никаких расплавов и газов. Отсюда и название - твердое пламя. Его достоинство по сравнению с традиционными способами получения этого материала очевидно: большая экономия энергии. Ведь обычно используют специальные печи, высокие температуры, и синтез в течение десятков часов. А тут быстро, качественно и дешево.

Мукасьян решил применить этот, уже признанный в мире метод, для создания нанотехнологий тугоплавких керамических материалов. На первый взгляд, это казалось нереальным. Ведь хорошо известно: высокие температуры и нано несовместимы. При нагреве частицы начинают расти, и весь эффект нано просто теряется. Но ученому удалось найти сразу три варианта решения проблемы.

Так одна из целей исследований, которые ведет созданный профессором Мукасьяном в МИСиСе Центр керамических констракционных наноматериалов - беспористая карбидо-кремневая керамика. Сегодня этот материал - чемпион мира по противостоянию высоким температурам в окислительных средах. В частности, на основе этого материала была сделана обшивка знаменитых шаттлов. Область применения самая широкая: космонавтика, авиационная техника, оборонная промышленность, добыча нефти и газа, микроэлектроника и.д. Поэтому спрос на него стремительно растет. Рынок поделен между крупными игроками. Но у россиян есть шанс на него проникнуть, говоря образно, через нано. Суть та же, что и с карбидом тантала. Получать такую керамику не обычным способом, тратя много энергии и времени, а, применив "твердое пламя".

- Оно позволяет снизить температуру спекания нанопорошка с 2400 С до 1700 С, а время сократить с суток до одного часа, - объясняет Мукасьян. - При таких параметрах нанозерна не растут, что и позволяет получить беспористую нанокерамику. Если нам все это удастся, то могу считать, что я свое дело в МИСиСе сделал.

По словам профессора, исследования продвигаются успешно. Центр уже отправил в престижные научные журналы пять статей, а также представил два патента на изобретение.

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈