Химики 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 синтезировали железные спирали тоньше человеческого волоса

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.

Результаты исследования опубликованы в?журнале издательства Wiley ?Particle &?Particle Systems Characterization?.

В?работе ученых 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 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 ряда благородных металлов, 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 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 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: оксидов, фторидов, сульфидов и?т.?д.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда №?16-13-10223

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 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入, 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. Это значит, что мы?можем управлять функциональными свойствами микроспиралек в?широком диапазоне для улучшения характеристик изделий на?их?основе.

Один из?авторов исследования, старший научный сотрудник 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 кандидат химических наук Лариса Гулина

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 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 по?направлению ?Нанотехнологии?, после художественной обработки победила в?конкурсе издания. Изображение поместили на?обложку 18-го номера журнала NanoToday (февраль 2018).