Печатная версия
Архив / Поиск

Archives
Archives
Archiv

Редакция
и контакты

К 50-летию СО РАН
Фотогалерея
Приложения
Научные СМИ
Портал СО РАН

© «Наука в Сибири», 2019

Сайт разработан и поддерживается
Институтом вычислительных
технологий СО РАН

При перепечатке материалов
или использованиии
опубликованной
в «НВС» информации
ссылка на газету обязательна

Наука в Сибири Выходит с 4 июля 1961 г.
On-line версия: www.sbras.info | Новости | Архив c 1961 по текущий год (в формате pdf), упорядоченный по годам
 
в оглавлениеN 28 (2414) 25 июля 2003 г.

МАТЕРИАЛЫ, ПРИВЛЕКАЮЩИЕ ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ

В начале июня Институт неорганической химии имени А.В.Николаева совместно с Институтом химии твердого тела и механохимии, Институтом катализа, Институтом физики полупроводников СО РАН при финансовой поддержке Министерства Российской федерации по атомной энергии и Министерства промышленности, науки и технологий РФ провели в Академгородке X международный семинар Азиатско-Тихоокеанской академии материалов (АТАМ) и III конференцию "Материалы Сибири" под общим названием "Наука и технология наноструктурированных материалов".

Л. Юдина,
"НВС"

Иллюстрация

Научная программа включала следующие разделы: теоретические и экспериментальные данные о зависимости различных свойств материалов от размера составляющих материал элементов, их формы и характера их пространственного распределения (архитектуры материала); способы получения наноматериалов с заданной архитектурой; стабильность и механизмы старения наноматериалов; методы исследования свойств наноматериалов (механических, электрических, магнитных, оптических, химических, и др.); области применения наноматериалов; опыт создания сети баз данных по наноматериалам и технологиям.

Работали семь научных сессий: региональные программы, общие проблемы, металлы, оксидные материалы, электронные и оптические материалы, материалы на основе углерода, другие материалы.

Иллюстрация Иллюстрация

В работе приняли участие 215 (187 россиян и 28 иностранных коллег) ученых и специалистов из России, Белоруссии, Японии, Южной Кореи, Тайваня, Монголии, Франции, США, Германии, Индии.

С докладами выступили представители всех основных научных центров России, работающих в области разработки, создания и исследования свойств наноматериалов. Было представлено 95 устных и 143 стендовых докладов.

ГОВОРЯТ УЧАСТНИКИ ФОРУМА

Исходя из интересов практики

Профессор Сергей Добаткин, Институт металлургии и материаловедения им. Байкова РАН, г. Москва:

— Я заведую лабораторией физико-механических проблем объёмных наноматериалов. На конференции представил совместный с академиком Н. Лякишевым, директором нашего института, доклад «Объемные конструкционные металлические наноматериалы».

В Сибирском отделении успешно развиваются физические и химические способы получения нанообъектов и изучаются их свойства, все эти работы чрезвычайно интересны. У нас же несколько другое направление, мы занимаемся объемными наноструктурными металлическими материалами. Их еще называют конструкционными. Эти материалы могут быть получены в достаточно больших сечениях, реально используемых в промышленности. Мы как бы отталкиваемся от интересов практики.

Ко мне после доклада подходили многие коллеги — их заинтересовали объемные наноматериалы именно в этом разрезе: что, собственно, можно «извлечь» из конструкционных наноматериалов, как и где их использовать.

Ведь они выгодно отличаются от «собратьев». Проявляются новые, порой совершенно фантастические свойства! При уменьшении размера зерна изменяются и свойства материала, особенно механические. И когда мы доходим до наноразмерного уровня зерна, то прочность, твёрдость и другие свойства возрастают во много раз. Но для поиска возможных областей использования объёмных наноматериалов необходимо исследовать весь комплекс механических и служебных свойств. То есть, мы пока еще не изучили и не знаем всех свойств объёмных наноматериалов.

В настоящее время не существует промышленной технологии получения объемных наноматериалов — все находится на уровне лабораторных испытаний. На то есть свои причины. Мы можем получать по отдельным материалам, например, титановым и алюминиевым сплавам, достаточно большие сечения методом интенсивной деформации — до 40 мм. Другими же методами — консолидации нанопорошков или нанокристаллизации аморфных объемных сплавов создать большие сечения пока не представляется возможным.

Наш институт давно занимается нанотехнологиями и наноматериалами. Но объемные наноматериалы, на мой взгляд, не будут использоваться массово, как, скажем, строительные стали. В силу относительно высокой себестоимости объемные наноматериалы подходят для малоразмерного производства, малых партий изделий. Например, в данный момент мы делаем опытные образцы медицинских инструментов и крепежа (болты и т.д.) из титановых наноматериалов. Твердость, микротвердость и прочность изделий повышается в 2-4 раза. И что любопытно — при этом пластичность незначительно падает, оставаясь на достаточно высоком уровне,а в некоторых случаях возрастает, хотя, казалось бы, по всем правилам должна падать.

Это явление, когда пластичность повышается одновременно с прочностью, наш коллега по наноструктурным исследованиям проф. Р. Валиев называет парадоксом. Суть в том, что основная доля этих материалов занята границами зерен. Там, внутри, деформация уже идет не путем движения дислокаций, а посредством межзеренного проскальзывания. Другой механизм деформации! Похоже на сверхпластичность при комнатной температуре.

В общем, область чрезвычайно интересная. И здесь, в ходе заседаний, и химики, и физики представили много оригинальных результатов, любопытных фактов. Работала секция, посвященная региональным программам и нашей страны, и зарубежных: Индия, Тайвань, Япония. Было очень любопытно посмотреть, как организованы исследования в разных регионах, какие направления приоритетны, как финансируются. Естественно, возникла мысль — нам бы такие средства, какие выделяются на работу по наноматериалам за рубежом…

Совместные проекты — путь к решению
многих проблем

Олег Ломовский, доктор химических наук, Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, г. Новосибирск:

— Одна из основных особенностей данного форума, заметно отличающая его от других — удачное объединение разных по значимости научных мероприятий материаловедов.

Когда, скажем, собираемся только мы, российские специалисты — это одно. А если мероприятию придан статус международного — совсем другое: уровень, публика, круг поднимаемых вопросов, идеи. Весьма существенный момент — большие возможности для первых шагов в инвестировании научных работ.

В Новосибирске удалось собрать и специалистов, которые работают над конкретными технологическими материаловедческими проблемами, пытаются что-то сделать для сибирских заводов, внедрить новое. Приглашены были и те, кто мог бы эти работы поддержать.

Замечательно, что на форуме много японских, корейских материаловедов. Это весьма деловые люди. Мне удалось завязать контакты с корейскими господами, что позволит провести на первом этапе совместные научные исследования на их хорошем оборудовании. А дальше, что вполне возможно, поучаствовать в их программах технологического трансфера.

Речь идёт о новых, перспективных исследованиях по термоэлектрическим материалам. А поскольку в нашем Институте химии твёрдого тела активно занимаются необычными материалами, так называемыми квази-кристаллами, вполне возможно плодотворное сотрудничество. В мире такие материалы умеют получать всего несколько групп, и одна из них — наша. Сегодня мы научились синтезировать квази-кристаллы во вполне ощутимых количествах. А вот потребителей на них в России найти довольно трудно.

Работа пока находится на стадии научного оформления. То есть, завтра ещё нет возможности сделать устройство — модуль, который сразу выдаёт электричество. На данном этапе говорится о материаловедческой части, о том, что вполне можно получить материалы с определенными термоэлектрическими свойствами, материалы нового поколения, пригодные для широкого технологического использования. Они должны заменить применяемые ныне дорогостоящие и неэкологичные материалы.

Данной проблемой активно интересуются во всем мире, ибо это путь эффективного использования малопотенциальных источников энергии, ликвидации тепловых загрязнений. Для Сибири данный вопрос, может быть, и не столь актуален, а для многих стран — да!

Мировая наука склоняется к тенденции использования, например, солнечной энергии комбинированным путем за счет применения как фотоэлектрических, так и термоэлектрических эффектов. Теоретики показали, что в принципе для этого нужны так называемые гибридные системы, системы многослойные: верхний слой осуществляет преобразования солнечной энергии путем фотоэлектронных процессов, а нижний подслой — термоэлектрический. Вот этот самый термоэлектрический подслой гибридных систем нового поколения и позволит повысить коэффициент преобразования солнечной энергии.

Найти финансирование на ведение таких исследований в России почти нереально. В Юго-Восточной Азии инициативные работы ценить умеют. Совместные проекты — путь к решению многих проблем.

Понять суть процессов

Алексей Панин, кандидат физико-математических наук, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, г. Томск:

— Я не в первый раз участвую в подобных конференциях. В прошлом году вместе с академиком Ф, Кузнецовым были в Китае, где собирались специалисты по тонким пленкам и покрытиям. А область моих научных интересов — как раз тонкие пленки и наноструктурные материалы.

Очень интересно находиться здесь, встречаться с коллегами, обсуждать интересующие всех проблемы. Состав участников довольно представительный. Только что мы, томичи, завершили плодотворную беседу с корейским ученым, наладили контакты с американцем. Заседание специализированных секций плюс общение в кулуарах — как раз то, что заметно пополняет область знаний. Тот материал, который я почерпнул в ходе конференции по наноструктурной тематике, многого стоит. Если бы я взялся собирать фактуру по разным источникам, ушло бы значительно больше времени. А так я составил для себя полное представление о состоянии дел в данной области науки: где и сколько выделяется финансирования, какие центры существуют, кто и в какой из областей наиболее силен.

Здесь было много интереснейших сообщений. Особенно полезна информация из наиболее развитых в области исследования объемных наноматериалов стран — Америки и Японии. Уже сам факт, что там выделяются на работы огромные деньги, около миллиарда долларов, вызывает чувство белой зависти (у нас в десятки раз меньше!).

В нашем Институте физики прочности и материаловедения развиты разные подходы к изучению наноматериалов — например, мезомеханика материалов и конструкций. Научный руководитель института, академик В. Панин сделал доклад на эту тему, рассказав о работах, позволяющих описать процессы, которые развиваются в наноматериалах. Процессы эти весьма неоднозначны. Сколько материалов уже создано, но не существует единого, общего для всех уравнения, принципа их формирования.

Работы, выполненные в нашем институте, помогают многое понять. Нас, институтских, здесь десять человек из разных лабораторий: теоретических, которые моделируют процессы, экспериментальных. К исследованиям института специалисты отнеслись с большим вниманием.

Фото Э. Линова.

стр. 7

в оглавление

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 

http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?13+256+1