Ученые из России создали микроскоп, способный заглянуть в нанотрубки

МОСКВА, 26 дек – РИА Новости. Физики из России и Португалии создали уникальный атомно-силовой микроскоп, способный изучать структуру и свойства нанотрубок, не повреждая их при этом, говорится в статье, опубликованной в журнале Ultramicroscopy.

Трехмерная визуализация углеродных нанотрубок переменного диаметра
Некоторые типы нанотрубок могут вызвать рак, заявляют ученые
"Увеличивать быстродействие компьютеров невозможно без эффективного охлаждения. Для этого можно использовать компактные устройства, похожие по принципам работы на обычный бытовой холодильник. Если сделать их из пептидных нанотрубок, мы сможем заметно уменьшить их размеры. Наша задача – как можно лучше изучить свойства нанотрубок и научиться эффективно их использовать", —  заявил Александр Целев из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

С момента открытия углеродных нанотрубок в 1991 году ученые считали, что их ожидает большое будущее в современной промышленности. У них есть множество полезных свойств – они хорошо проводят тепло и ток, отличаются высокой прочностью и механической устойчивостью. Но первые же опыты показали, что нанотрубки очень сложно использовать на практике из-за их малых размеров и сложностей в их соединении и сплетении в единые волокна.

Большие проблемы, как отмечают ученые, создает и то, что характеристики нанотрубок резким образом меняются при увеличении их диаметра или повышении числа слоев внутри них. По этой причине большая часть наноматериалов изготавливаются из нанотрубок конкретной толщины и длины, и ошибки при их выращивании сделают подобную продукцию бесполезной.

Датчик аммиака, созданный российскими учеными из нанотрубок
Ученые из России превратили углеродные нанотрубки в детектор аммиака

Измерение диаметра и других свойств нанотрубок, как отмечают Целев и его коллеги, затруднено тем, что самый удобный инструмент для проведения подобных замеров, атомно-силовой микроскоп, разрушает их при попытке "заглянуть" внутрь этих структур и измерить их свойства.

С одной стороны, это не мешает изучению нанотрубок в лаборатории, но с другой стороны, это не позволяет использовать микроскопы для проверки свойств этих структур при их промышленном производстве, когда необходимо, чтобы "подопытные" материалы пережили контакт с иглой микроскопа.

© Пресс-служба Университета ИТМОТак художник представил себе то, как работает новый атомно-силовой микроскоп, созданный российскими ученым
Так художник представил себе то, как работает новый атомно-силовой микроскоп, созданный российскими ученым

Российские и португальские ученые решили эту проблему очень простым и неортодоксальным способом, заметив, что нанотрубки не деформируются и не разрушаются в тот момент, когда игла микроскопа в первый раз касается их. Все проблемы возникают позже, когда она начинает двигаться вдоль изучаемого материала.

"После каждого измерения иголка отводится от поверхности, образец немного смещается, и иголка опускается уже к новой точке. Мы не царапаем поверхность, а аккуратно прощупываем сверху, и мелкие незафиксированные объекты остаются целыми. Для этого, кроме алгоритмов измерения, мы разработали высокоскоростную электронику, которая постоянно в реальном времени обрабатывает сигнал взаимодействия иглы с поверхностью", — объясняет Арсений Калинин, ведущий автор статьи.

Трехмерная визуализация углеродных нанотрубок переменного диаметра
Физики из России создали электронный "нос" из титановых нанотрубок

Используя эту методику, российские и португальские физики измерили свойства нанотрубок, изготовленных из коротких белковых молекул. Благодаря этой методике, ученые впервые смогли напрямую измерить то, как сильно меняются размеры этих нанотрубок под действием электрических полей.

"Пьезоэлектрический эффект позволяет преобразовать электрический сигнал в механический и наоборот. По такому принципу работают, например, микрофоны, аппараты УЗИ и миниатюрные моторы в объективах камер. Обычно пьезоэлектрические свойства и упругость измеряют по отдельности. Новым методом мы можем измерить их одновременно и при этом не разрушать объекты изучения", — заключает физик.

РИА Наука
Комментарии
2 пользователя оставили 2 комментария
Изобретение хорошее, а главное позволяющее сделать довольно серьёзный шаг в промышленности. Даже интересно, кто минусит?
Мария Шаповалова, луддиты, соскучившиеся по средневековью и хозяйской плети.
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена