Ученые ДВФУ исследуют уникальные наноструктуры на высокоточном оборудовании

31 августа 2018 - Наука и инновации

Responsive image

Рекомендации по инжинирингу материалов нового поколения разрабатывают ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) на новом сканирующем зондовом атомно-силовом микроскопе SPM-9600 с климатической камерой. Исследования старшего научного сотрудника Школы естественных наук ДВФУ Дениса Косьянова позволили установить критерии формирования стабильных однородных тонких пленок толщиной 200÷1000 нм на основе наночастиц золота размером около 50 нм. Результаты работ, выполненных совместно с коллегами из Украины, опубликованы в журнале Journal of Nanophotonics.

Новые материалы получены путем многократного нанесения коллоидных частиц золота на модифицированную поверхность из высокочистого стекла (SiO2). По словам ученого, эти пленочные структуры перспективны для использования в качестве подложек в спектроскопии поверхностно усиленного рамановского рассеяния света (SERS). Нанесение исследуемого состава на такую пленку в разы, а иногда и на порядки улучшает его «считываемость». Таким образом, можно определить ультрамалые концентрации лекарственных препаратов, состав биологических жидкостей и ДНК, проводить экспресс-анализ наркотических и токсических веществ в составе смесей.

«Наш микроскоп имеет широкий функционал, что качественно отличает его от аналогичного оборудования, представленного в России. Например, климатическая камера позволяет снимать образец материала в различных газовых средах и в вакууме, варьировать влажность и температуру. Это очень важно, поскольку объекты исследования могут кардинально изменить свою структуру за время съемки. Некоторые, например, разлагаются на воздухе, их трудно изучить, не создав стабильные условия», — объяснил возможности оборудования ДВФУ Денис Косьянов.

В настоящий момент действует соглашение о сотрудничестве центра коллективного пользования (ЦКП) «Лаборатория механических испытаний и структурного анализа материалов» ДВФУ, где изучают новые структуры, и ЦКП «Наукоемкие технологии в машиностроении» Московского политехнического университета. Ученые двух вузов будут совместно исследовать новые керамические материалы, повышать качество подготовки молодых кадров для работы в этой области материаловедения.

«Университет располагает спектром современного аналитического, технологического и исследовательского оборудования практически по всем научным направлениям, включая уникальные образцы. Наша материально-техническая база позволяет решать приоритетные задачи в различных областях, готовить кадры высшей квалификации и создавать условия для закрепления талантливой молодежи в науке», — отметил проректор по научной работе ДВФУ Кирилл Голохваст.

Добавим, что микроскоп SPM-9600 предназначен для получения изображения поверхности и ее характеристик (толщины поверхностных слоев, параметров шероховатости). Оборудование позволяет создать истинно трехмерное (объемное) изображение с высоким разрешением, проводить трехмерный прямой и обратный Фурье-анализ, фрактальный и другие типы анализов. С помощью микроскопа можно получить топографическую карту поверхности с увеличением в несколько сотен тысяч для образцов металлов, полупроводников, керамики, макромолекул и биологических объектов без их предварительной подготовки, а также в разных условиях — на воздухе, в жидкости, газовой среде или вакууме.

По вопросам проведения исследований на микроскопе SPM-9600 можно обращаться по e-mail: kosianov.diu@dvfu.ru.

Александр Зверев,
press@dvfu.ru

Фото Романа Савина