В Южном федеральном университете приступили к выращиванию нанотрубок.
Это одно из самых перспективных направлений в физической науке. Нанотрубки - очень необычный материал. Его можно получить из простейших веществ, например, из обычного графита, который с помощью новых технологий приобретает уникальные свойства, одно из которых - удивительная прочность.
- Если из нанотрубок сделать длинный канат, то по нему легко можно пустить лифт в космос - такой канат выдержит все, и разность атмосфер, и тяжесть любых перемещаемых по нему грузов, - говорит заведующий кафедрой нанотехнологий Южного федерального университета Юрий Юзюк. - Если трубки таким образом "выращивать", потом сворачивать в жгут или пучок и использовать в конструкционных материалах, то их механические свойства будут повышаться в разы.
- Берем графит, испаряем его при высокой температуре и определенном давлении и получаем трубки в виде цилиндров, размер которых измеряется в нанометрах, - объясняет ученый. - Но на взгляд простого человека они выглядят как обычная сажа.
Нити, сделанные из этих трубок, легче, но прочнее стали. Поэтому из них можно сделать такие составы, которые будут заменять очень большое количество металлов. К тому же им не страшна коррозия. Нанодобавки сделают прочнее пластмассы, бетоны, проводящие лаки и краски.
Углеродные нанотрубки состоят всего из нескольких слоев атомов, поэтому не видны невооруженным взглядом, да и обычный оптический микроскоп не поможет, только электронный. Толщина таких трубок - 0,7- 3,5 нанометра, это 10 в минус девятой степени метра. И изучать их "поведение" в различных средах методом спектроскопии комбинационного рассеяния света - задача не из простых. Но очень благодарная.
- Изучение этих свойств даст возможность использования нанотрубок в конкретных приложениях, в новых материалах и внедрении их в новые сферы. Это очень востребованная на сегодняшний день тема, - замечает Юрий Юзюк.
Признание перспективности выбранного в ЮФУ направления выразилось в том, что студент третьего курса магистратуры кафедры нанотехнологии физического факультета ростовского университета Дмитрий Левшов получил стипендию французского правительства на научные исследования. В рамках договора между ЮФУ и одним из старейших университетов Европы Монпелье во Франции ростовский студент теперь в течение трех лет будет получать средства на обучение в совместной аспирантуре, где пишет диссертацию. Дмитрию всего 23 года, в Южный федеральный университет он легко поступил, приехав из Ханты-Мансийского округа. За время учебы он свободно овладел английским и французским, что тоже помогло открыть дорогу в большую науку.
Проводя опыты по изучению поведения нанотрубок в различных средах, Дмитрий Левшов обнаружил, что углеродные добавки не только корректируют в нужную сторону свойства этих сред, но и меняются сами.
- Мы обнаружили, что при добавлении нанотрубок в композитные материалы трубки чутко реагируют на малейшие изменения окружающей среды, то есть меняют свои свойства. Это очень важно при создании сенсоров и датчиков, - говорит Дмитрий Левшов.
Для проведения таких работ требуется много знаний из самых разных сфер - физики, химии, биологии и, конечно, умения применять их на практике. Например, нанотрубки можно использовать в медицине: помещать в них лекарственные вещества и доставлять непосредственно к больным органам. В оптике и электронике применение нанотрубок может произвести настоящую революцию - речь идет о создании сверхтонких мониторов и сверхбыстрых процессоров. Ведь нанотрубки ничего не весят, как ничего не стоит и сырье - углерод, из которого они состоят.
Разработчики нанотрубок готовы сами начать выпускать новую продукцию, тем более что спрос на нее уже есть.