Специалисты Южно-Уральского государственного университета разработали инновационный метод получения циркониевых материалов, которые широко применяются в электронике, датчиковых системах и высокотемпературных защитных покрытиях.
Как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, ключевое преимущество новой технологии заключается в использовании слабого излучения, энергозатраты на которое оказываются в 10 тысяч раз ниже по сравнению с традиционными способами производства.
Авторами разработки выступили заведующий кафедрой экологии и химической технологии ЮУрГУ Вячеслав Авдин, а также его коллеги Дмитрий Жеребцов, Алена Куваева и Даниил Учаев. Предложенный ими подход предполагает синтез кристаллической структуры циркониевых материалов под воздействием ультрафиолетового или сверхвысокочастотного излучения мощностью всего 15–30 ватт, тогда как в классических установках этот показатель исчисляется сотнями киловатт.
Ученые подчеркивают, что для успешного синтеза применяется излучение особого типа. Оно не похоже на стандартное излучение в микроволновой печи, а представляет собой хаотически модулированный по амплитуде и частоте поток, аналогичный солнечному излучению, поступающему на планету. Благодаря такой специфике новый метод позволяет выстраивать необходимую наноструктуру вещества с формированием более точной иерархической организации, что в свою очередь значительно повышает чувствительность, прочность и стабильность готовых материалов.
В процессе синтеза наночастицы размером около четырех нанометров объединяются в агломераты по 16 нанометров, которые затем формируют структуры размером порядка 100 нанометров. При этом внешний вид нанокристаллов зависит от типа облучения: под воздействием ультрафиолета они приобретают округлые очертания, а при использовании сверхвысокочастотного излучения получаются хорошо ограненными. Полученные таким способом циркониевые материалы, по мнению разработчиков, идеально подходят для создания адсорбционных смесей, высокочувствительных датчиков, а также замедлителей разрушения пластмасс.
