Новости Зеленограда, инфопортал Зеленоград ИНФО
Воскресенье, 20 Июня, 2021 год
Главная » Наука » В Зеленограде » Замдиректора Института ПМТ МИЭТ рассказал о перспективных работах

Замдиректора Института ПМТ МИЭТ рассказал о перспективных работах

Замдиректора Института ПМТ МИЭТ рассказал о перспективных работах

Российский научный фонд (РНФ) – одна из крупнейших в стране организаций, созданная для поддержки фундаментальных исследований отечественных ученых. В апреле нынешнего года по итогам масштабного конкурса фонда среди победителей оказались три проекта Института перспективных материалов и технологий (ПМТ) МИЭТ.

Мы попросили заместителя директора Института ПМТ по научной деятельности к. т. н. Алексея Дронова рассказать о перспективных работах института и, в частности, о данных проектах.

 

Аdieu природный газ

 – Мы работаем в самых разных областях, – подтвердил Алексей Алексеевич. – Среди наиболее важных, например, создание новых материалов для металл-ионных, в том числе и литий-ионных, аккумуляторов.

Напомним, сейчас аккумуляторы используются практически во всех гаджетах, а мобильные телефоны, ноутбуки имеют все. По словам Алексея Дронова, Институт ПМТ вместе с коллегами из Института физической химии и электрохимии РАН получил патент на создание электрода для металл-ионных аккумуляторов на основе нанонитей германия. Его перспектива в качестве электрода огромная: он может работать при температурах до -50 градусов. Вспомним, современные айфоны выключаются уже при -10° – разряжается аккумулятор.

Еще одна сверхперспективная сфера – разработка материалов и их модификации для фотокатализа: процесса разложения воды на кислород и водород под действием света. Результаты в перспективе – получение водородного топлива, на которое весь мир хочет переходить в не слишком далеком будущем вместо природного газа, нефти и угля.

– С помощью таких фотокатализаторов решается и проблема вредных выбросов в атмосферу. Из углекислого газа и воды создаются метан и спирты. Кстати, бактерицидные очистители воздуха, которыми сейчас оснащают помещения, тоже работают по фотокаталитическому принципу.

 

Пора к врачу

В одной из областей деятельности Института работает группа под руководством старшего научного сотрудника ПМТ Анны Бондаренко. Проект группы «Самоочищающаяся плазмонная наноструктурированная ГКР-активная платформа для анализа биологических жидкостей с содержанием молекул в субмолярных концентрациях» стал одним из победителей конкурса РНФ.

– Сейчас существуют новые оптические методики, позволяющие определять наличие тех или иных веществ в ультрамалых концентрациях. Это необходимо в первую очередь для предупреждения болезней, – отметил Алексей Алексеевич. – Данный проект ориентирован именно на работу в этом направлении.

Определение очень небольшой дозы вещества в крови человека, сигнализирующего о признаках болезни, позволит начать ее лечение на ранней стадии. Для этого создается платформа-подложка, по сути устройство, позволяющее усилить этот сигнал в миллион раз. Для каждого вещества платформа должна быть своя. Проблема в том, что эти платформы создают на основе наночастиц серебра. Но данный металл быстро «отравляется», и платформа деградирует. Суть проекта в том, чтобы сделать эти платформы самоочищающимися и многоразовыми.

 

Учись, компьютер

Еще один проект Института ПМТ – «Исследование взаимосвязи кристаллической структуры и функциональных свойств твердых растворов манганита висмута». Его руководитель – старший научный сотрудник Дмитрий Карпинский.

– Есть целый класс материалов – сегнетоэлектриков, и манганит висмута – один из них, – объяснил Алексей Дронов. – Эти материалы за счет применения к ним тепловых, магнитных, электрических воздействий, давления могут менять свои свойства – как резко, так и плавно. Исследование направлено на изучение и применение этих материалов в дальнейшем. Для чего? Сейчас во всех приборах, тех же компьютерах, применяются транзисторы, по сути вентили, переключатели. Наука направлена на разработку мемристоров. Они позволят создавать, например, в компьютерах аналоги нейронных сетей мозга человека.

Как мы знаем, посредством нейронных сетей мозг обрабатывает, хранит и передает информацию. Без этой «инфраструктуры» он не смог бы работать. Данный проект предусматривает возможность обучения электронных систем типовым задачам, они смогут выполняться намного быстрее и энергоэффективнее. Манганит висмута – один из перспективных материалов для создания мемристоров.

 

Тепло, холодно

Третий проект-победитель, выполненный под руководством профессора ПМТ Алексея Шерченкова, – «Создание высокоэффективных объемных наноструктурированных термоэлектрических материалов для интервала рабочих температур от 300 до 1200 К».

– Представьте себе термоэлектрический генератор, – предложил Алексей Дронов. – Это устройство, дающее электрический ток за счет разницы температур: одна сторона прибора холодная, другая – горячая. Первые такие генераторы использовались даже нашими партизанами во время Великой Отечественной войны. КПД был крайне низок, но его хватало, чтобы запитать радиостанцию, передать информацию. А сегодня данный проект направлен на разработку универсальных материалов, способных работать в большой разнице температур, не снижая своей эффективности.

Эти материалы могут применяться в приборах контроля температур, например, в приборах, работающих на космических спутниках или на Крайнем Севере, в Арктике в качестве автономных источников энергии.

Владимир РАТМАНСКИЙ

Источник

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

© 2021 Зеленоград ИНФО – ещё ближе к городу. Все права защищены.

16:4920 Июня
 Вс, 2021
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
WordPress: 60,37MB | MySQL:81 | 1,425sec