МОСКВА, 20 октября. /ТАСС/. В России разработали и построили многоэлектродный генератор, позволяющий с высокой точностью создавать сложные наночастицы, смешивая в заданных пропорциях три и более различных металла. Это открывает путь к "программированию" свойств наноматериалов для катализа, электроники и медицины, сообщили в Центре научной коммуникации МФТИ.

"По сути, мы создали нано-конструктор. Наша установка позволяет не просто смешать большинство металлов, например, вольфрам, медь и алюминий, но и точно задать их пропорции. Предыдущие методы давали очень ограниченный контроль, особенно при работе с тремя компонентами. Наш подход снимает эти ограничения, позволяя синтезировать материалы в широчайшем диапазоне составов", - пояснил научный сотрудник МФТИ Мохаммад Реза Горбани Фард, чьи слова приводит Центр научной коммуникации вуза.

Как отмечают ученые, свойства металлов и иных материалов кардинально меняются с уменьшением их размера. Поэтому способность создавать наночастицы с заранее определенным составом крайне важна. От точного соотношения золота и серебра, меди и вольфрама, или более экзотических комбинаций, зависят каталитическая активность, оптические и электронные свойства, а значит - и эффективность будущих устройств, от сенсоров до элементов памяти.

Сейчас для их получения активно используется метод искрового разряда, в рамках которого наночастицы формируются из металлического пара, который возникает в результате взаимодействий между разрядами электричества и поверхностью электродов. До недавнего времени у этого подхода было существенное ограничение: эффективно и с высокой точностью можно смешивать лишь два компонента.

Физикам удалось преодолеть это ограничение при помощи особой установки, напоминающей по своей структуре и устройству миниатюрный реактор с несколькими независимыми источниками материала. В центральной камере ученые расположили три электрода под углом 120 градусов друг к другу. Работой каждого из этих электродов можно гибким образом управлять, что позволяет ювелирно дозировать энергию и с высочайшей точностью контролировать количество испаряемого металла с каждого из них.

Используя этот подход, физики изготовили наночастицы из трех разных металлов - меди, вольфрама и алюминия. Замеры их свойств и состава подтвердили, что новый "станок" позволяет очень точно контролировать соотношение всех трех металлов в наночастицах, что открывает дорогу для создания уникальных катализаторов с идеально подобранным составом, наносенсоров и компонентов электроники, а также расходных материалов для биомедицины. 

Россия