Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Направления

20.04.2017

В МФТИ предложили метод измерения нанообъектов с помощью ультразвука

Ученые считают, что этот метод подойдет для определения диаметра и длины нанотрубок и нанодисков любого состава.

Исследовательская группа из Московского физико-технического института (МФТИ) разработала метод для определения диаметра и длины нанотрубок и нановолокон, взвешенных в воде. Об этом сообщила пресс-служба института.

В процессе исследования ученые пропустили через раствор с нанотрубками ультразвук и с его помощью сумели определить их длину и толщину. Таким методом можно будет измерять размеры любых нанообъектов, отмечается в сообщении.

"Созданный метод применим для определения диаметра и длины длинномерных нанообъектов любого состава. В данном исследовании в качестве объектов выбрали именно углеродные наноматериалы ввиду их высокой актуальности", - приводит пресс-служба МФТИ слова руководителя исследования, члена-корреспондента РАН, директора физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики Виктора Иванова.

Углеродные нанотрубки и нановолокна - это очень прочный и гибкий наноматериал с высокой электро- и теплопроводностью. Область применения нанотрубок постоянно расширяется, их используют для создания новых материалов в виде коллоидных растворов. Например, нанотрубки добавляют в анод литий-ионного аккумулятора для повышения его энергоемкости, а введение небольшого количества нанотрубок в полимер делает его проводящим.

Для того, чтобы частицы коллоидного раствора распределялись равномерно и не слипались, важно знать их размер - это позволит контролировать состав раствора. Ученые решили использовать для измерения диаметра нанотрубок ультразвук: через раствор пропускают звук и по его затуханию определяют размер частиц в растворе, так как от их размера зависит коэффициент затухания волн. С помощью ультразвука уже определяют диаметр сферических нанообъектов, но узнать длину трубки в этом случае не получалось.

Способ измерения

Ученые предложили измерить обычным способом диаметр трубок в растворе, в котором все трубки располагаются параллельно друг другу, а затем измерить затухание в растворе, в котором трубки расположены хаотично. Если сравнить результаты измерения в хаотичном растворе и упорядоченном, то, зная диаметр трубок и соотношение длины и диаметра, можно определить их длину.

В МФТИ провели эксперимент, в котором коллоидный раствор двигался по узкой резиновой трубке с ускорением, и, таким образом, нанотрубки в нем ориентировались в одном направлении. Ученые провели измерения в канале, сравнили с результатами измерений неупорядоченного раствора, рассчитали длину нанотрубок, а затем проверили результаты с помощью микроскопа и получили подтверждение правильности вычислений. Исследователи считают, что их метод подойдет и для измерения размеров других нанообъектов.

"Мы разработали метод для измерения размеров цилиндрических нанообъектов, у которых длина гораздо больше диаметра. Считаем, что похожий метод можно применить и для обратной ситуации, когда диаметр много больше длины, то есть для нанодисков, к которым, в частности, относится и графен", - сказал Иванов.



Смотрите также:

Технологии

Ученые ВНИИНМ совершенствуют способы получения циркония

Специалисты АО «ВНИИНМ» совместно со специалистами АО ЧМЗ совершенствуют способы получения циркония электролизом расплавленного электролита.

Технологии

ЦНИИТМАШ создал новую технологию изготовления износостойких отливок из чугуна

Сотрудники лаборатории литейных процессов института металлургии и машиностроения АО «НПО «ЦНИИТМАШ» создали инновационную технологию изготовления износостойких отливок из высокохромистого чугуна марки ИЧХ28Н2.

Технологии, Двигателестроение

Росатом разработал технологии для продления жизни двигателей самолетов

Государственного научного центра РФ "Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" поможет российским производителям авиационных газотурбинных двигателей продлить их ресурс.