Войти

Российские ученые получили новый сверхжесткий материал

4150
0
+1
Наноструктуры
Наноструктуры.
Источник изображения: rusnanonet.ru

Российские ученые впервые синтезировали сверхжесткий материал на основе углеродных наноструктур со скандием. Полученный материал состоял из соединённых между собой молекул фуллеренов с атомами скандия и углерода внутри.

Результаты исследования могут лечь в основу методов получения новых сверхтвердых материалов, которые в будущем могут найти применение в фотовольтаике и оптических приборах, наноэлектронике, биомедицине и других областях.

Открытие фуллеренов - соединений, состоящих только из атомов углерода и представляющих собой многогранники с пяти- и шестиугольными гранями наподобие футбольного мяча, почти сорок лет назад стало одним из важнейших научных достижений прошлого века. Одним из уникальных свойств этих молекул является способность заключать внутри своего углеродного каркаса атомы и молекулы других веществ.

Отдельный интерес для исследователей представляют так называемые эндоэдральные фуллерены (фуллерены, внутрь которых помещены молекулы металла) и их полимеры. Полимеры эндоэдральных фуллеренов могут найти применение, в том числе в солнечных батареях и ультражестких материалах.

Ученым НИТУ "МИСиС", Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов, ИФ СО РАН и др. впервые удалось получить эндоэдральные фуллерены с "наполнителем" из скандия в достаточных количествах и исследовать процесс их полимеризации.

После того, как фуллерены со скандием были получены из углеродного конденсата с помощью высокочастотной дуги, они были помещены в ячейки с алмазными наковальнями - устройства, позволяющие проводить эксперименты с точно заданными параметрами давления и температуры, в которых происходила полимеризация. Этот процесс можно упрощенно описать как образование прочных химических связей между отдельными молекулами соединения под давлением.

"Исследование показало, что с атомов скандия происходит перетекание заряда на атомы углерода, что усиливает химическую активность фуллеренов и стимулирует процесс полимеризации, - поясняет Павел Сорокин, д.ф.-м.н., доцент, ведущий научный сотрудник НИЛ "Неорганические наноматериалы" НИТУ "МИСиС". - В этом случае материал получается менее жёстким по сравнению с кристаллами полимеризованных фуллеренов без скандия, но в то же время и давление фазового перехода уменьшается, что упрощает экспериментальное получение данной структуры".

Авторы отмечают, что результаты исследования позволяют рассматривать эндоэдральные фуллерены не только как наноструктуры, представляющие фундаментальный интерес, но и как перспективный материал, который может быть востребован в различных областях науки и отраслях промышленности в будущем.

Исследование было опубликовано в журнале Carbon.


Права на данный материал принадлежат RusNanoNet.ru
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Компании
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 02.04 10:53
  • 863
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 02.04 07:00
  • 15318
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 02.04 03:51
  • 1
Мерц идет на конфликт с Трампом: три главных риска (Der Spiegel, Германия)
  • 01.04 21:18
  • 0
Комментарий к "Как американские подводные лодки помогли США победить в холодной войне"
  • 01.04 20:37
  • 1
Эксперты разъяснили разницу между лунными миссиями «Аполлон» и «Артемида»
  • 01.04 05:02
  • 0
Комментарий к "Трамп и ближайший союзник Путина: к чему внезапное сближение (Newsweek, США)"
  • 31.03 06:17
  • 111
МС-21 готовится к первому полету
  • 30.03 22:22
  • 3
Путин назвал СВО праведным боем за мирную жизнь будущих поколений
  • 30.03 19:52
  • 3
Новейший российский «Союз-5» впервые запустят 2 апреля
  • 30.03 16:58
  • 1
США впервые развернули против Ирана безэкипажные катера
  • 30.03 10:38
  • 4
Появились доказательства уничтожения Ираном самолёта E-3 Sentry AWACS ВВС США
  • 30.03 03:23
  • 1
Сценарии развития конфликта с Ираном: Трамп ищет выход (Süddeutsche Zeitung, Германия)
  • 30.03 02:45
  • 3
Трамп и ближайший союзник Путина: к чему внезапное сближение (Newsweek, США)
  • 29.03 19:24
  • 1
В США разработали беспилотный пикап с установкой РЭБ для борьбы с дронами
  • 29.03 17:29
  • 13
Легкий военно-транспортный самолет Ил-112В