14/12/2016 ИК СО РАН

Ученые ТГУ создают материалы из нанотрубок для защиты от вредных излучений

450 ИК СО РАН СО РАН Сотрудничество Химия Новосибирск Томск ​Молодой радиофизик ТГУ Анастасия Качусова под руководством доцента Ольги Доценко создает на основе углеродных нанотрубок легкие и дешевые композитные материалы. Покрытия из этих композитов смогут предохранять от электромагнитных излучений живые организмы и чувствительные электронные устройства.

Углеродные нанотрубки — это одна из форм углерода. Они широко используются во всем мире для создания новых материалов и покрытий благодаря своим характеристикам — легкости, прочности, термоустойчивости. Экранирующие свойства углеродных нанотрубок обеспечиваются их хорошей проводимостью.

— Для создания композитных материалов мы используем многослойные нанотрубки средним диаметром 9,4 нм. Они дешевые, а кроме того, легкие — за счет этого можно значительно уменьшить массу и стоимость конечного продукта, — говорит Анастасия Качусова.

Чтобы создать композиты, нанотрубки смешиваются с уретано-алкидным лаком, который делает конечный материал экологически безопасным. Затем смесь облучается ультразвуком — это позволяет добиться однородности композита и тем самым повысить его полезные свойства.

Сейчас Анастасия исследует электромагнитные характеристики полученных образцов, чтобы рассчитать для каждой частоты оптимальную толщину композита, концентрацию нанотрубок, их диаметр и время ультразвуковой обработки. Таким образом, можно будет создать материалы для защиты от разных видов опасных излучений.

— На частотах в 3-14 ГГц работает радиолокация, спутниковое телевидение, радиосвязь, беспроводные компьютерные сети и спутниковая навигация. Нередко излучения на этих частотах могут быть причиной помех в связи. Покрытия из наших композитов могут защитить чувствительные элементы радиоаппаратуры и тем самым предотвратить помехи, — поясняет Анастасия Качусова.

Исследование Анастасии ведется в рамках большого проекта ученых-радиофизиков ТГУ, поддержанного программами УМНИК и СТАРТ. Он направлен на создание композиционных материалов для радиоэлектронных систем, строительной отрасли и бытового применения, с заданными параметрами (эффективность экранирования, мощность и частота излучения, широкополосность). Так, в ходе этого проекта был создан защитный футляр для мобильников из композиционного материала, который ограничивает вредное для человека электромагнитное излучение.

— Композитные материалы на основе нанотрубок исследуются в разных странах, однако у нас более простая технология их создания, при этом они ни в чем не уступают своим зарубежным аналогам, — подчеркивает руководитель проекта, доцент РФФ Григорий Кулешов. — Благодаря этому использование защитных покрытий и других изделий из композитов ТГУ будет экономически выгодным.

Нанотрубки были изготовлены в Институте катализа СО РАН. Исследование электромагнитных параметров проводится на оборудовании центра коллективного пользования ТГУ "Центр радиофизических измерений, диагностики и исследования параметров природных и искусственных материалов". Результаты работы были представлены на Всероссийском съезде молодежных научных и конструкторских объединений и Всероссийском инженерном конкурсе в 2015 и 2016 годах.