Волгоград: инновационные нанотехнологические разработки ВолГУ

Приставка «нано» означает технологии с использованием объектов, размеры которых сопоставимы с одной стомиллионной долей сантиметра. Именно они, как утверждают специалисты, обещают колоссальный прорыв в производстве, в выпуске новых материалов с небывалыми ранее свойствами.

В сфере нано-технологий долгое время упорно трудится и ряд ученых ВолГУ.

— В моем кабинете уже собрался небольшой «иконостас» патентов, полученных на разработки в сфере нано-технологий, - рассказывает доктор физико-математических наук директор института приоритетных технологий Волгоградского госуниверситета Ирина Запороцкова.

Вот, например, патент, выданный за создание способа нанесения нано-маркировок на изделия.

— У нас есть сканирующие зондовые микроскопы, — поясняет Ирина Владимировна суть этого способа. — С их помощью возможно наносить практически на любые предметы маркировку размерами всего лишь несколько межатомных расстояний. На площади в один квадратный миллиметр может находиться миллиард таких маркировок. Это позволит обеспечить стопроцентную защиту изделия от подделок. Стопроцентную — поскольку место ее расположения совершенно невозможно найти, не зная заранее, где оно находится.

— Изображение может при этом наноситься любое, вплоть до портрета вашей бабушки, — продолжает Запороцкова. — А рассмотреть его даже с помощью оптического микроскопа невозможно: наносится оно сканирующим микроскопом и только им же идентифицируется затем.

Конечно, эта технология предназначена для защиты не рядовых, а каких-то особенно ценных изделий. К примеру, денежных знаков, предметов антиквариата, боевого оружия.

Находят, например, где-либо в мире автомат Калашникова и обвиняют Россию в том, что это она поставляет оружие в «горячий» регион. А мы с помощью нашей наномаркировки сможем легко доказать, что этот автомат вовсе не российского производства.

Есть у ученых ВолГУ также патент на очистку спиртов и спиртосодержащих жидкостей (хотя бы водки, например) от вредных веществ. В частности, от сивушных масел, которые опасны отравлением. Но ведь спирты используются не только в пищевой промышленности, но также в фармации либо в электронике, где не менее важна высокая степень их очистки.

— Используем мы для подобной очистки углеродные нанотрубки. Вот как они примерно выглядят, — показывает на макете Ирина Владимировна. — Только в действительности они меньше в сотни миллионов раз. Трубки эти обладают уникальной поверхностью, на которой адсорбируются вредные примеси. То есть они играют роль чрезвычайно надежного фильтра. И требуется их для этого совсем немного — три метра обычного углеродного фильтра полностью заменяет слой таких нано-трубок толщиной всего в один сантиметр.

В ВолГУ есть две собственные установки для производства углеродных нано-трубок. Производительность их сравнительно невысока. И для промышленных масштабов эти трубки приходится закупать.

А вот совсем свежий патент — «Способ упрочения асфальтового дорожного покрытия углеродным нано-материалом».

Основной компонент асфальтобетонной смеси, как известно, битум. В него добавляют нанотрубки порядка пяти тысячных долей процента от массы битума. На десять тонн битума, к примеру, потребуется всего лишь 30 кг нано-трубок. Они же образуют в битуме разветвленную сеть наподобие сверхпрочной арматуры. При этом нанотрубки многократно повышают прочность битума, не отнимая у него пластичности.

— Мы бы хотели получить фрагмент дороги с нашим покрытием, — поясняет Ирина Запороцкова. — А соседний участок оставить с покрытием обычным. И путем сравнения доказать, что мы предлагаем хорошее дело.

Большие перспективы, как убеждена Ирина Запороцкова, открываются перед нано-технологиями и в медицине. С их помощью, к примеру, можно будет растворять тромбы в крови у больного. А в стоматологии использовать для значительного повышения надежности и прочности зубных пломб. Причем вреда для организма тут нет: связь нано-трубок с основным материалом пломбы такова, что наночастицы не могут попасть из нее внутрь организма.

Не отстают от опытных ученых в ВолГУ и молодые. Так, аспирант кафедры судебной экспертизы и физического материаловедения этого вуза Денис Дьяченко разрабатывает способ нанесения защитных покрытий из сплава алюминия и никеля толщиной приблизительно в сто нанометров на поверхности деталей, требующих устойчивости к высоким температурам. Это могут быть, в частности, лопатки турбин самолетов. При этом создается их устойчивость к температуре до тысячи трехсот градусов по Цельсию.

А аспирант Александр Кравченко трудится над созданием солнечных батарей нового поколения, которые благодаря нано-технологиям должны стать намного эффективнее ныне применяемых.

— Жаль только, — подытоживает нашу беседу Ирина Запороцкова, — что отечественная промышленность довольно слабо еще реагирует на передовые разработки в сфере нано-технологий. Но мы убеждены, что именно за ними — будущее.

Алена Катунцева

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.