Оно нам нано!

Впервые в истории островного государства среди авторов важного открытия - японских специалистов - названо имя иностранного ученого - кыргызстанца Эмила Омурзак уулу.

Лаборатория нанотехнологий Института химии и химической технологии НАН КР была организована в 2003 году, хотя исследования в этом направлении начаты гораздо раньше.

    Три года назад сотрудник лаборатории нанотехнологий получил предложение продолжить изучение наноструктурного титана в университете города Кумамото. Эмил успешно проявил себя среди японских коллег, что было подтверждено вручением ему диплома высшей школы.

    Тогда же наша лаборатория представила установку, в которой синтезируются наноматериалы - мельчайшие частицы вещества, размер которых в 100 тысяч раз меньше диаметра человеческого волоса. Японский профессор Цуто Мумашимо, работающий в области получения микроструктур ударным сжатием уже много лет, был буквально ошеломлен простотой аппарата.

    Даже непосвященный удивится малым габаритам лабораторного оборудования: провода, стаканы - этим, кажется, и исчерпывается "техника" новейшего научного направления. Синтез идет в плазме под воздействием очень высокой температуры и давления единичного импульса. Экстремальная среда такова, что превращает даже тугоплавкий металл в расплав и пар. Так в тысячные доли секунды образуются наноматериалы. С японской стороной был заключен научно-технический договор.

    - Синтез неорганических соединений с использованием искрового разряда был развит академиком Усеном Асановым, - рассказывает заведующая лабораторией, доктор химических наук Саадат Сулайманкулова. - Я тоже работаю в этой области давно, с 1976 года. Получая неорганические соединения, мы и не подозревали, что здесь формируются наноструктуры. Лишь в 1985 году я обратила внимание, что у нас получаются какие-то необычные соединения. Например, обработанная разрядом медь проявляла полупроводниковые свойства. Обычно же этот металл - очень хороший проводник электрического тока. Аналогичные свойства были замечены и у карбидов тугоплавких металлов.

    Я стала искать объяснение этому феномену. Один наш сотрудник сказал мне: "Я видел книгу "Кластеры" Сергея Губина (тогдашнего координатора по науке при правительстве СССР). Мне кажется, у тебя образуются такие частицы". Я тут же прочла книгу, но многое мне было непонятно. Тогда я поехала в Москву. Сергей Павлович очень заинтересовался нашими работами и послал мои образцы в Кемеровский университет на исследование кластерных или, как сейчас называют, наночастиц. Гипотеза подтвердилась: действительно, в условиях импульсной плазмы в жидкости образуются наночастицы, в одном случае - итербия, в другом - меди. Это случилось в 1987 году. Так состоялось первое наше открытие в этой области...

    Сегодня лабораторией нанотехнологий синтезированы практически все элементы таблицы Менделеева, кроме радиоактивных.

    - Исследованию помогло бы приобретение нового оборудования - хромотографа высокого давления, электронного микроскопа, наносекундных вольт- и амперметров, ядерно-магнитных спектрометров, - говорит Саадат Касымбаевна. - Пока же мы можем проводить только рентгенофазный анализ - выявлять структуру наноматериалов. Основные исследования приходится делать за рубежом.

    Сфера применения наноматериалов огромна: в керамическом производстве, в электронной, строительной промышленности, машиностроении, медицине... Ценность наноматериалов в том, что с их помощью можно повысить не только эффективность обычных материалов, но и придать им новые свойства, а значит, получить большую отдачу от природных ресурсов, которых на Земле остается все меньше и меньше. Нанотехнология поможет освоить и альтернативные виды энергии.

    - Например, современные солнечные элементы при переводе в электрическую энергию расходуют только один процент кремния, остальное теряется. Но в мировой практике уже существуют лабораторные способы получения полимерных пленок с нанопокрытием кремния, которые будут работать без потерь. К тому же распылить кремний на пленку гороздо дешевле, чем вырастить монокристаллический. А еще при этом можно сэкономить на транспортных перевозках - "батарею" можно будет свернуть в рулон, она займет мало места и не сломается. Другой пример. Новые формы углерода - фуллерены и нанотрубки из фуллереновой сажи можно будет использовать как аккумулятор водорода - экологически чистого топлива. Есть способы сжижения водорода на гидритах металла, но, как известно, эти баллоны взрывоопасны. А фуллереновый накопитель легкий и безопасный. Он уже используется в Японии и США. И мы будем продвигаться в этом направлении.

    Но саму фуллереновую сажу можно уже использовать в промышленности. Добавив ее в смазочные масла, можно уменьшить трение в механизме и залечить трещины в деталях. Если же добавить в цементную смесь, получится высокопрочный бетон. В 2006 году младший сотрудник лаборатории Жанар Жаснакунов получил патент на изготовление фуллереновой сажи и продуктов из нее - фуллеренов, нанотрубок и наноструктурного алмаза, в ближайшее время состоится предварительная защита его кандидатской диссертации.

    Есть еще один документ, выданный Кыргызпатентом, - получение нанотрубок висмута и сурьмы. Его обладателем стала в прошлом году Айгуль Маткасымова. Сейчас она стажируется в Московской академии тонкой химии и технологий имени Ломоносова.

    Лаборатория продолжает освоение новейших направлений в науке. Два ее сотрудника в этом году собираются на стажировку в Реннский университет во Францию, один поедет в Японию. Международные научные связи расширяются.

    Анастасия ХОДЫКИНА.

Адрес материала: //msn.kg/ru/news/26619/