Нанопористый никель для водородных двигателей и солнечных батарей создали ученые ДВФУ
11 января 2019 - Наука и инновации
.jpg)
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с российскими и зарубежными коллегами получили образцы нанопористых структур из никеля. Особенности нового материала позволяют увеличить полную площадь его поверхности до 400 раз, что открывает широкие возможности применения в энергетике, химической промышленности и других практических сферах. Результаты исследования опубликованы в авторитетном международном издании Applied Surface Science.
Как сообщил участник исследования, доцент кафедры компьютерных систем Школы естественных наук ДВФУ Александр Самардак, создание магнитных пористых систем — направление малоизученное, но очень перспективное. Пористые материалы по своей структуре аналогичны обычной губке, которая может вмещать в себя значительные объемы веществ и имеет намного бОльшую полезную площадь по сравнению со своими размерами.
«У полученных нами структур поры очень маленькие — 4-5 нанометров, но благодаря им полная площадь поверхности материала увеличивается в 400 раз. Эти уникальные свойства имеют широкий потенциал применения. Из таких материалов можно создавать фильтры для очистки и адсорбции магнитных частиц, устройства для хранения веществ, в частности, для водородных двигателей, где нужны ячейки для топлива. В перспективе они могут быть применимы в производстве солнечных и литий-ионных батарей, в наноэлектронике и автомобилестроении», — отметил Александр Самардак.
Уникальный материал получен при помощи электроосаждения частиц никеля на искусственный каркас из поверхностно-активного вещества (ПАВ), формирующего структуру в виде массива нанотрубок. После осаждения каркас растворяется в воде и оставляет после себя только нанопористый никель. Ученые определили, что при использовании определенной концентрации ПАВ (30 весовых процентов), каркасная структура никеля растет не хаотически, а в виде гексагонально упорядоченных нанотрубок. Это открывает дополнительные возможности для использования этого материала в области магнитной сенсорики для наноэлектроники.
В исследовании принимали участие научные сотрудники лаборатории пленочных технологий кафедры физики низкоразмерных структур Школы естественных наук ДВФУ, а также ученые из Ирана и Румынии при поддержке компании «Технолайн» (Владивосток), которая предоставила оборудование.
В ДВФУ действует приоритетный научный проект «Материалы», в котором работает группа талантливых физиков, химиков, биологов и материаловедов. За несколько лет ученые значительно продвинулись в создании новых материалов. В числе уникальных разработок — нанопружины из кобальта и железа, которые получили ученые Школы естественных наук и Университета Корë (Республика Корея). Благодаря сочетанию магнитных свойств и способности сохранять упругость, их можно использовать для создания нанороботов, наносенсоров, новых видов памяти, агентов для адресной доставки лекарств и других целей.
Пресс-служба ДВФУ,
press@dvfu.ru
