Уральцы создают наноматериал из стекла

• Опубликовано в №231 от 15.12.2015

Учёные Института химии твёрдого тела УрО РАН уже несколько лет синтезируют наночастицы в стекле и изучают их свойства. Перед аспирантом института Иваном Поповым стоит задача создать наноматериал, изучить его структуру, размер, свойства и понять, каким образом можно им управлять. Исследование очень сложное, а оттого редкое.

Технология синтеза стекла для экспериментов довольно известная, таким же образом производится жёлтое, красное и инфракрасное оптическое стекло. Все материалы соединяются и варятся в одном сосуде, в том числе и тот, из которого позже собираются наночастицы. Его в общей смеси меньше одного процента. Задача исследователя сделать так, чтобы этот добавочный компонент был равномерно растворён во всём объёме полученного стекла. Потом стекло снова нагревают, оно «дозревает», и наночастицы размером в несколько нанометров вырастают внутри него.

— Наноматериалы тем и хороши, что, регулируя размер, мы можем управлять их свойствами. Если мы поймём эту технологию, то сможем получить материал с заранее заданными необходимыми свойствами. Это называется направленным синтезом. Этим я сейчас и занимаюсь, — рассказал «ОГ» Иван Попов. — С помощью полученного стекла можно будет увеличить коэффициент полезного действия в солнечных батареях, сделать лазеры и другие оптоэлектронные элементы или произвести проводящее стекло и получить источник излучения.

Синтезировать хорошее стекло очень сложно. Иван загорелся этой идеей на четвёртом курсе университета, а его научный руководитель ещё лет 10–15 назад, но реальные результаты учёные получили совсем недавно. Сейчас химики находятся на стадии описания энергетической структуры наночастиц и изучения свойств, пытаются понять механизм их возникновения.