Материалите на новия век

С 2 нови инсталации работят учените в Института по физика на твърдото тяло – БАН.

Те са „Плазмено асистирано химично отлагане от газова фаза“ и „Плазмено асистирано послойно отлагане на атомни слоеве“. Намират се в специална „чиста стая“ – помещение със специализирани филтрационни системи. В нея се поддържа под 10 хил. частици на кубичен фут въздух с размер на частиците по-малко от 0,5 микрометра. Достъпът е ограничен, а учените работят със специализирано облекло. Възможностите на лабораториите с модерно оборудване в Института бяха представени в рамките на информационен ден, насочен към представители на бизнеса и на научни организации. Апаратурите в новия Нанотехнологичен център, който обединява обновените лаборатории, намират различни приложения – в медицината, за повишаване на енергийната ефективност, за създаване на нови материали, за изследване на артефакти. „С техниката, разположена в „чистата стая“, можем да отлагаме изключително тънки атомни слоеве. Дори една прашинка може да провали целия процес, затова ни е нужна висока степен на филтрация на въздуха“, пояснява д-р Благой Благоев.

В лабораторията се правят експерименти за получаване на графен и въглеродни нанотръбички, като се използва плазмено асистирано химично отлагане от газова фаза. Графеноподобните материали притежават уникални свойства, като висока проводимост и подвижност на носителите, изключителна якост на опън – 200 – 300 пъти по-голяма от тази на стоманата, химическа усточивост, термоустойчивост и много други. В момента материалът на бъдещето се използва във военни бронежилетки, за устойчиви покрития и за транзисторни компоненти. Очаква се в бъдеще да има все повече сфери за неговото приложение. Едно от най-големите предимства на послойното атомно отлагане е, че до момента единствено с този метод могат да се получават наноразмерни слоеве и покрития с точност на дебелината до размера на атомен слой върху най-различни подложки, включително със сложен релеф. Например покриване на нанотръбички, наночастици и порест материал с наноразмерни каналчета с много тънък слой от даден материал може да се осъществи с атомно послойно отлагане. Такива наноструктури, поради огромното съотношение площ – обем, са по-ефективни от използваните в момента материали за сензори. Това предизвиква огромен интерес от учени от цял свят за изследване на тези материали с цел използване като газови или биосензори, батерии, кондензатори и памети, както и покрития на фотоволтаични елементи. „Структурирани тънки слоеве се използват като гейтови диелектрици при производството на най-новите модели смартфони“, допълва ученият. Д-р Благоев пояснява още, че апаратурата може да се използва за създаване на елементи в електронни схеми с много малки размери, които биха повишили коефициента на полезно действие и биха намалили консумацията на енергия. Друго предимство на атомното послойно отлагане е възможността да се отлагат слоеве при сравнително ниски температури, което дава възможност за създаване на електронни елементи върху полимерни подложки.

С нова лазерна апаратура е оборудвано и направление „Лазерна физика и физика на атомите, молекулите и плазмата“. С нея учените могат да правят лазерна обработка (микромашининг) на образци от различни материали. „След обработката те могат да се подлагат на различни анализи. В момента екипът ни работи с желатинови слоеве на биополимерни образци с приложение в медицината в партньорство с колеги от други институти на Академията. Учените имат и проекти със свои колеги от Полша и Румъния за обработка на метали и полимерни структури“, съобщава д-р Екатерина Йорданова. Институтът разполага и с ново оборудване в областта на оптиката – система за отлагане на тънки оптични слоеве. Тя се използва за създаването на оптични филтри, като се използват титанов и силициев двуокис. „Подобни филтри участват в разработки в сферата на сигурността в системи за нощно виждане. Практически без тях голяма част от оптиката не може да работи. Оптически филтри има и в перископите – без тях моряците няма да могат да видят почти нищо при по-мрачно време“, разказва д-р Цветан Иванов. 

Проф. Хассан Шамати, директор на ИФТТ – БАН:

Целта ни е все повече учени да използват апаратурата

– Проф. Шамати, застанахте начело на Института преди месеци. Каква е визията ви за неговото развитие?
– Целта ми е Институтът да стане високотехнологичен и в него да се провеждат изследвания, които да бъдат основа за създаването на конкурентоспособни продукти. Ние не можем да сме производител, но можем да бъдем ценен партньор на бизнеса в много сфери. В момента имаме лаборатории с уникално оборудване, позволяващо провеждане на изследвания на световно ниво, което е закупено с европейско финансиране – над 5 млн. лв. Искаме да намерим възможно най-много приложения за системите, с които разполагаме. Една от сферите, в които работим, е създаването на нови мултифункционални материали, които да бъдат внедрени в индустрията. Имаме и изследвания върху отлагане на оптични покрития на различни повърхности, както и проект на тема сигурност. Ако развиваме успешно тези дейности, ще се преборим Институтът да се превърне в международен научен център. Непрекъснато търсим партньори в различни направления. Приоритет за нас е и да участваме в център за върхови постижения.

– С какви фирми и научни организации развивате сътрудничество?
– Партнираме си с високотехнологичните предприятия за микроелектроника в Ботевград, както и с няколко фирми в Панагюрище, които се занимават с оптика и оптична апаратура. Имаме и партньори от Варна, както и международно сътрудничество с руска фирма, за която произвеждаме сензори. Работим активно с няколко института на БАН, както и с Медицинския университет. Една от целите на информационния ден, който организирахме, е повече фирми и институции да се запознаят с апаратурата, с която разполагаме. Надяваме се те да станат наши партньори по национални и европейски проекти. Новото оборудване има широко приложение в медицината и фармацевтиката, в промишлеността, в областта на новите материали. Нашите спектрометри могат да правят бърз и точен анализ на различни вещества, необходим за малки и средни предприятия, които нямат средства за подобни апарати.

Четете в бр. 12, 24 – 30 март 2016 г.

Normal 0 21 false false false BG X-NONE X-NONE „Само за година променихме немалко неща. Предприемачеството вече е факт в учебния план на първокласниците.

Свързани статии:

Машини помагат на ЕС за превода Озирис потегля към Бену Прародителят Данувиус е на над… 11 млн. години Само учителят може да „зарази“ учениците с наука