Сибирские ученые нашли новый способ получения нанопорошков, необходимых в промышленности

Ученые из «Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения» проводили эксперименты с графитом, керамикой, свинцовыми сплавами и другими веществами. Оказалось, что под действием терагерцового излучения разрушаются до нанопорошков практически все твердые материалы.

Наноразмерные, с частицами до 100 нм, суспензии и порошки востребованы в различных областях промышленности. Традиционно нанопорошки получают путем измельчения исходных веществ на специальных мельницах, но при таком способе трудно получить порошки с частицами одинакового размера, к тому же компоненты могут вступать в химические реакции друг с другом, что снижает их качество. Новосибирские ученые обнаружили феномен, на основе которого возможно разработать новую технологию получения нанопорошков.

«Ученые провели серию экспериментов, в ходе которых образцы различных твердых материалов с тонким слоем воды на поверхности — среди них, например, латунь, свинец, а также углерод — облучали сфокусированным терагерцовым излучением. В результате этого воздействия формируются нансуспензии или взвеси. Вещества в такой форме активно применяются в химической промышленности, а также при производстве электроники», — говорится в сообщении.

В институте пояснили, что исследования проводились на Новосибирском лазере на свободных электронах в Центре коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения». В них принимали участие специалисты Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН (ИХКГ СО РАН) совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).

«Излучение нашего лазера состоит из коротких импульсов длительностью ~100 пикосекунд, которые следуют друг за другом с частотой 5.6 МГц (то есть 5 млн 600 тыс. импульсов в секунду). При этом каждый из множества поступающих импульсов можно образно сравнить с молотком, который ударяет по наковальне — поверхности воды», — пояснил принцип работы установки ведущий научный сотрудник ИЯФ СО РАН Олег Шевченко.

Исследователи проводили эксперименты с графитом, керамикой, свинцовыми сплавами и другими веществами. Оказалось, что под действием терагерцового излучения разрушаются до нанопорошков практически все твердые материалы, кроме, например, стекла и пластика. Сейчас для получения одного грамма порошка необходимо облучать материал целый день. Но специалисты отмечают, что технически возможно доработать установку, и производить нанопорошки в объемах, достаточных для лабораторных применений.

Источник