Российские ученые предложили использовать спирт для создания сырья для электроники

Российские ученые предложили использовать спирт для создания сырья для электроники

Новости

/

Ученые Череповецкого государственного университета совместно с исследовательской группой разработали новый способ получения углеродных нанотрубок с использованием спирта. По словам авторов работы, предложенная технология может обеспечить дешевое и непрерывное производство наноматериалов для использования в электронике и медицине. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanomaterials.

Углеродные нанотрубки отличаются уникальными свойствами — механической гибкостью, высокой теплопроводностью и биосовместимостью. Благодаря этому они востребованы в таких областях, как электроника, медицина и изготовление композитных материалов. Масштабное использование таких нанотрубок сдерживается отсутствием простых и экономичных способов их синтеза: существующие методы требуют применения дорогих катализаторов, состоят из множества этапов и не приспособлены для непрерывного производства.

Авторы исследования предложили альтернативную технологию, основанную на применении пароводяной плазменной горелки вместо сложных катализаторов. В этой системе электрическая дуга нагревает водно-спиртовой раствор до состояния ионизации, после чего пары спирта поступают в область дугового разряда. Здесь при высоких температурах спирт разлагается на атомы углерода, которые затем формируют наноструктуры. В ходе экспериментов в качестве сырья применялись этанол, пропанол и бензол.

Как объяснил директор Передовой инженерной школы университета Георгий Курдюмов, ключевым научным достижением стало использование плазмы из паров спирта. Пары попадают в зону дуги благодаря сильному испарению и естественному давлению, возникающему при подогреве раствора в расширительном баке.

В ходе работы было установлено, что состав используемого раствора напрямую влияет на тип, размеры и структуру получаемых наночастиц. В зависимости от вида спирта менялись диаметр и строение нанотрубок, а также число слоёв графеновых хлопьев.

Главное преимущество новой технологии — отсутствие необходимости в предварительном приготовлении катализатора и многоступенчатой очистке. Катализатор формируется непосредственно в процессе синтеза, что упрощает процедуру и уменьшает себестоимость производства. Кроме того, предложенный способ обеспечивает непрерывное получение продукта, тогда как традиционные методы требуют остановок для технического обслуживания.

В перспективе эта разработка может использоваться при создании композитных материалов, носителей катализаторов, электродов для суперконденсаторов и систем адресной доставки лекарств.

В дальнейшем ученые планируют изучить влияние кислорода и водорода в водно-спиртовых растворах на образование нанотрубок и определить максимальное количество наноматериала, возможное к получению из различных видов сырья.

Работа выполнена в рамках проекта Передовой инженерной школы ЧГУ, в сотрудничестве с Московским государственным университетом гражданского строительства, Иркутским национальным исследовательским техническим университетом и Институтом геохимии имени А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук, по программе "Приоритет‑2030".

Общество

Как двухразовые «умные каникулы» превращают лето в ценный ресурс, а не в испытание

Как двухразовые «умные каникулы» превращают лето в ценный ресурс, а не в испытание

Анализ недочётов. В доброй памяти И.Кассиля

Анализ недочётов. В доброй памяти И.Кассиля

Советы посторонней. Доброй памяти И.Кассиля

Советы посторонней. Доброй памяти И.Кассиля

События

Почему «Металлокомплект-М» сделал ставку на цифровое управление бизнесом

Почему «Металлокомплект-М» сделал ставку на цифровое управление бизнесом

Освободить мастеров из глубинки от налогов — новая инициатива в поддержку русской культуры

Освободить мастеров из глубинки от налогов — новая инициатива в поддержку русской культуры

Ключевая реструктуризация: Моисеенков стал единственным владельцем "Сантэнс"

Ключевая реструктуризация: Моисеенков стал единственным владельцем "Сантэнс"

Новости

Молдавия задержала двух украинских пограничников при преследовании гражданина Украины

Молдавия задержала двух украинских пограничников при преследовании гражданина Украины

Осужденному за 11 убийств присудили компенсацию за задержку письма в колонию

Осужденному за 11 убийств присудили компенсацию за задержку письма в колонию

В Смоленской области сбили 14 украинских дронов

В Смоленской области сбили 14 украинских дронов

”

Новости — это важно!

Ксения Кацман

Главный редактор и учредитель