В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН сконструирована и запущена опытная установка для получения наноразмерных материалов, в основном оксидов металлов и различных твердых форм углерода. Материалы могут найти применение как компоненты лакокрасочных и полиграфических материалов, как сорбенты в устройствах для очистки воды, их бактерицидные свойства позволят создавать антибактериальный текстиль широкого применения, а также для создания новых диагностических систем и лечения различных заболеваний.

Общий вид лабораторной установки

    В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН группой под руководством д.ф.-м.н., в.н.с. М.А. Казаряна в составе д.х.н., в.н.с. Н.А. Булычева, инженера-исследователя И.А. Андрюшина и механика высшей квалификации Б.Н. Бенеша сконструирована и изготовлена опытная установка для реализации акустоплазменного разряда в жидкофазных средах.

    Акустоплазменный разряд, т.е. плазменный разряд под действием интенсивной кавитации, порождаемой в жидкости ультразвуковым полем является новым, мало изученным до сих пор физическим явлением, обладающим оригинальными электрофизическими и оптическими характеристиками. Такой тип плазмы, помимо интереса к нему как к новому объекту физических исследований, имеет ряд преимуществ как метод синтеза наноматериалов - относительно узкое размерное распределение частиц синтезируемого нанопорошка, специфические состав и свойства получаемых наноматериалов. Сконструированная установка предназначена для синтеза наноразмерных материалов различного химического состава. Состав используемых нанопорошков варьируется в зависимости от материала разрядных электродов и состава жидкой среды, в которой развивается процесс.

    Одним из результатов проделанной работы явилось создание нового способа получения наноразмерных материалов, главным образом, оксидов металлов и различных твердых форм углерода. Получаемые таким способом нанопорошки характерны узким распределением по размерам и активированной поверхностью за счет ультразвуковой кавитации.

    В рамках реализуемой программы были выявлены новые свойства полученных наноматериалов, проявляющиеся в зависимости от характеристик плазмы и колебаний ультразвукового диапазона.

    Как отмечает один из создателей метода, д.х.н. Н.А. Булычев: «Специфические свойства синтезируемых наноматериалов позволяют использовать их для фундаментальных исследований, в частности, в качестве компонентов для новых светоизлучающих устройств – спазеров, работа по созданию которых также ведется нашей группой в ФИАН».

    Полученные наноматериалы также могут найти применение в экологических исследованиях, в качестве стандартных образцов для калибровки медицинского и аналитического оборудования, в области водоочистки в качестве сорбентов повышенной емкости, в области медицины и санитарии в качестве основы для создания антибактериального текстиля, в вирусологии - для получения носителей при вакцинации, а также для создания новых систем для диагностики и лечения различных заболеваний, в том числе онкологических. Опытный образец установки, изготовленный в ФИАНе, был представлен на осенней выставке Форума «Открытые инновации-2013».

В. Жебит, АНИ «ФИАН-информ»