Казанские ученые научились «готовить» наноалмазы в плазме

Ученые придумали умную математическую модель, которая помогает создавать наноалмазы и металл-углеродные наночастицы в плазме. Это как рецепт, где нужно точно настроить температуру, ток, напряжение и состав газа, чтобы получить нужный материал.

Такие наноматериалы очень востребованы в медицине и электронике, а новая модель делает их производство проще и эффективнее. Исследование поддержал грантом Российский научный фонд, а результаты опубликованы в журнале Nanomaterials.

Плазменный синтез — это крутой способ создавать наноматериалы. В плазму (ионизированный газ) помещают молекулы, которые «собираются» в нужные структуры: нанотрубки, графен, фуллерены или даже наночастицы с металлическим ядром и углеродной оболочкой. Такие частицы можно использовать для магнитных жидкостей или доставки лекарств. Но чтобы получить материал с идеальными свойствами, нужно точно знать, как на него влияют условия синтеза.

Ученые из Казанского национального исследовательского технического университета имени А.Н. Туполева (КАИ) разработали модель, которая описывает, как плазма формируется в смеси аргона и метана. Они рассмотрели два способа создания плазмы: с вольфрамовым катодом и медным анодом, а также с двумя медными электродами. В обоих случаях метан разлагается на углерод и заряженные частицы, а с электродов испаряются металлические частицы. В зависимости от условий (силы тока, давления, состава газа) можно получить либо наноалмазы, либо металл-углеродные наночастицы. Например, с вольфрамовым катодом чаще получаются металл-углеродные частицы, а с медным — наноалмазы.

Эта модель не только помогает понять, как работает плазменный синтез, но и позволяет заранее рассчитать идеальные условия для получения нужных материалов. В будущем ученые планируют улучшить модель, чтобы учитывать больше факторов, например, использование композитных электродов или конвективные потоки в плазме.

Иллюстрация: схема физических процессов в дуговом разряде в задачах синтеза наноструктур. Источник: Алмаз Сайфутдинов.

04.02.2025


Подписаться в Telegram



Нано

Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк

Ученые Томского политехнического университета ...

Казанские ученые научились «готовить» наноалмазы в плазме
Казанские ученые научились «готовить» наноалмазы в плазме

Ученые придумали умную математическую модель, ...

Nano Letters: Валлитроника открывает новые возможности обработки данных
Nano Letters: Валлитроника открывает новые возможности обработки данных

Транспорт электронов в двухслойном графен...

Свет — повелитель молекул: ученые совершили прорыв в химии
Свет — повелитель молекул: ученые совершили прорыв в химии

Ученые из Болонского университета под&nbs...

Наночастицы селена помогут укрепить иммунитет и защитить сердце
Наночастицы селена помогут укрепить иммунитет и защитить сердце

Ученые создали наночастицы селена, которые мож...

В СПбГУ создали нанолисты цинка для систем очистки воды
В СПбГУ создали нанолисты цинка для систем очистки воды

Новый способ создания особых наночастиц нашли ...

В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы
В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы

Ученые из Сибирского государственного мед...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Как ученые заставили микродроны работать часы напролет
Как ученые заставили микродроны работать часы напролет
IT-бум в Костроме: как новый корпус школы для айтишников изменит регион
IT-бум в Костроме: как новый корпус школы для айтишников изменит регион
Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
Алмазы и технологии: МИФИ и Пекинский университет объединяют научные порывы
Алмазы и технологии: МИФИ и Пекинский университет объединяют научные порывы
Почему молодежь не хочет детей: цифры, игры и страх будущего
Почему молодежь не хочет детей: цифры, игры и страх будущего
Отключи интернет — почувствуй себя лучше: как два часа в день меняют жизнь
Отключи интернет — почувствуй себя лучше: как два часа в день меняют жизнь
Инновации в действии: что обсудят на Форуме технологий в Москве
Инновации в действии: что обсудят на Форуме технологий в Москве
Генетические ножницы CRISPR: новый шаг к лечению синдрома Дауна
Генетические ножницы CRISPR: новый шаг к лечению синдрома Дауна
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Всероссийский исторический кроссворд собрал 15 тысяч участников
Исследование лихенологов СПбГУ поможет вернуть каменным мавзолеям Башкирии средневековый вид