Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Шапка проекта Навигатор абитуриента
Навигатор абитуриента

В Томске создан поглощающий излучение порошок для "невидимой" техники

© Фото : Пресс-служба ТПУПорошки оксида железа, разработка ТПУ
Порошки оксида железа, разработка ТПУ

МОСКВА, 6 мар — РИА Новости. Ученые Томского политехнического университета разработали быстрый и экономичный способ получения порошков, состоящих из полых микросфер магнетита (разновидности оксида железа), для создания материалов, поглощающих СВЧ-излучение. Из таких материалов можно изготавливать обшивку для военной техники, делая ее невидимой для радаров, а также защищающие от электромагнитного излучения покрытия для высокотехнологичных устройств. Кроме этого, получаемые учеными микропорошки могут быть использованы в области водородной энергетики и медицине, – для транспортной доставки лекарств, а также лечения плохой свертываемости крови. 

Объемный кристалл дисульфида молибдена (справа) при сравнении с передовыми транзисторами на основе двумерного материала
Ученые ТПУ усовершенствуют нанокомпоненты для гибких электронных устройств
"Микрочастицы магнетита (Fe3O4) обладают уникальным набором магнитных характеристик, что делает данный материал перспективным для использования в поглотителях СВЧ-излучения", — рассказывает сотрудник Отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики Томского политехнического университета (ТПУ) Иван Шаненков.

Ввиду полой структуры и хороших магнитных свойств, частицы магнетита способны поглощать до 99,99% электромагнитного излучения в диапазоне частот от 4 до 12 ГГц. 

Сотрудники лаборатории ТПУ получают и другие разновидности оксидов железа в форме нанодисперсных и ультрадисперсных порошков. Например, альфа-фаза оксида железа служит основой для универсального дакстилоскопического порошка. Также ученые успешно синтезируют очень редкую эпсилон-фазу оксида железа, причем с высокой чистотой — до 90%. 

© Пресс-служба ТПУУстановка для плазмо-динамического синтеза
Установка для плазмо-динамического синтеза
"Помимо нас это под силу только двум научным группам в мире: одна из них из Японии, другая из Чехии, — отмечает Иван Шаненков. — Эпсилон-фаза — это полиморф оксида железа (II), который может быть получен только в лабораторных условиях и не имеет аналогов в природе. Преимущества этого материала в том, что он имеет самую большую коэрцитивную силу среди простых оксидов металлов (23 кЭ).  Чем большей коэрцитивной силой обладает магнит, тем он устойчивее к размагничивающим факторам. Поглощение электромагнитного излучения у полиморфа оксида железа (II) на радиочастотах в 10 раз выше, чем у магнетита. Всего по теме исследований эпсилон-фазы в мире сегодня опубликовано не более 100 научных статей."

Наноматериал, защищающий пломбы от кариеса
Российские ученые создали вечные антикариесные нанопломбы
Новый метод позволяет получать разные фазы оксидов железа за одну миллисекунду, в то время как аналогичные химические технологии требуют для этого от суток до трех недель. Кроме того, способ ТПУ еще и ресурсоэффективен: оксиды железа получают из простых водопроводных труб, а энергозатраты на один производственный процесс составляют около 5 рублей.

Получают оксиды железа ученые на уникальной установке — ускорителе плазмы, разработанном профессором Отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Александром Сивковым. В ускоритель монтируется отрезок стальной водопроводной трубы длиной примерно 20 см, который выступает в роли рабочего электрода. В ускорителе зажигается плазма, плазменный разряд проходит через стальную трубу, собирает с ее стенок металл и попадает в камеру-реактор, заполненную кислородом. В результате быстропротекающей плазмохимической реакции синтезируются нано- и микрочастицы оксида железа. Причем, по своим свойствам они отличаются от оксидов железа, получаемых химическими методами, что вызывает интерес к нашей разработке со стороны коллег, как в России, так и в мире.

Так, недавно разработкой заинтересовался и московский НМИЦ гематологии. Получены доказательства улучшения свертываемости крови при применении пластырей с порошком, что в перспективе может стать спасением для пациентов с гемофилией.  

Аспирант Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Роман Чернозем
Российские ученые "вырастили" костную оболочку на титановых имплантатах
Кроме этого, магнетит используется в медицине как транспортная ячейка для лекарственных препаратов. Причем, сами частицы магнетита абсолютно безвредны для организма и легко из него выводятся.

Также полученные порошки можно использовать как маскирующее покрытие для военной техники, — радиолокационная аппаратура не будет видеть ее на специальных частотах. Кроме того, покрытия из магнетита можно применять для защиты оптоволоконных кабелей и другого IT-оборудования от высокочастотных помех при высокоскоростной передаче данных. 

Добавим что, исследования свойств получаемых на уникальном ускорителе ТПУ порошков проводится томскими учеными совместно с коллегами из Цзилиньского университета (Китай) в рамках совместного гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ 17-53-53038 ГФЕН_а), полученного на 2017-2018 годы.

"В рамках гранта мы исследуем условия синтеза и абсорбционные свойства получаемых нами порошков оксида железа. Наша часть работы состоит в определении оптимальных условий синтеза и параметров системы, при которых получаются порошки различного фазового состава. А наши китайские коллеги под руководством профессора Гуаншэ Ли и профессора Хань Вэя — одного из первых иностранных выпускников аспирантуры ТПУ, — детально изучают микроструктуру и магнитные свойства получаемых нами разновидностей оксидов железа. Сейчас мы планируем продлить грант РФФИ на второй год, чтобы провести исследование радиочастотных свойств эпсилон-фазы оксида железа", — заключает Иван Шаненков.


 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Эксперты обсудят вопросы лингвистического образования в РУДНМинобрнауки обновит перечень специальностей высшего образованияФинал V Межвузовского чемпионата "Молодые профессионалы" стартует в декабреРоссия-2030. В Москве обсудили задачи конкурса лучших молодых инженеров"Учим русский, поем Пугачеву": иностранные студенты о российских вузахОнлайн-конференция иностранных студентов российских вузовВсероссийский инженерный конкурс – взгляд за горизонт 2030Шмелева: абитуриенты должны иметь равные условия подачи документов в вузыНовые аккредитационные показатели для вузов вступят в силу с 1 марта"Дневник ученого в карантине" стал финалистом конкурса "За верность науке"Чернышенко заявил об увеличении бюджетных мест в вузах по направлениям ИИВ России утвердили квоты приема на целевое обучение в вузах на 2022 годЧернышенко: вузы, получившие мегагранты, будут вводить новые специальностиФальков: отказ от программ бакалавриата и магистратуры пока не планируетсяМГУ возглавил репутационный рейтинг RUR по РоссииСвобода выбора. Зачем вузы развивают индивидуальное обучениеТысяча студентов поборются за победу в конкурсе "Твой Ход"Техника на грани искусства: омское образование ищет новые пути развитияВ России выбрали топ-10 вузов по работе со СМИ и контентомРЭУ им. Г.В. Плеханова возглавил рейтинг медийной активности вузов