Офіційний веб сайт

Створення нових систем на основі вуглецевих наноматеріалів

м31

Представлено  Інститутом  металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України.

Автори: Кір’ян І.М.,к.ф.-м.н., Михайлова Г.Ю., к.ф.-м.н.

Вивчення локальної структури аморфних та невпорядкованих вуглецевих наноматеріалів з визначенням кількісних характеристик їх топологічного порядку, з’ясування механізмів зміни властивостей вуглецевих нанотрубок (ВНТ) і систем на їх основі в результаті квантово-розмірних ефектів, транспорту електронів крізь графеновий шар та радіаційного опромінення та їх синтез є актуальною задачею сучасної фізики та матеріалознавства.

 Авторами показано, що при використанні в якості робочого середовища пропан-бутану та ацетилену синтезовано матеріал, який є типовим глобулярним аморфним вуглецем з графітоподібним типом ближнього порядку. Проведено аналіз розташування атомів в модельних конфігураціях, отриманих оберненим методом Монте-Карло (ОМК), з визначенням кількісних характеристик локального порядку методом Вороного-Делоне. За допомогою методу ОМК проведена реконструкція структурного переходу в фулеренах С60 від кристалічного до аморфного стану в процесі високотемпературних відпалів і механоактиваційної обробки та встановлені характеристики середнього топологічного порядку в розташуванні атомів.

Створено перспективні наносистеми для потреб електротехніки та енергетики на основі вуглецевих наноматеріалів, зокрема, вуглецевих нанотрубок (ВНТ) у діапазоні концентрацій від 0 до 100 ваг. %. Отримані композити мають високі електричні та механічні характеристики, що забезпечує достатній рівень міцності та одночасно невелику вагу виробів. Встановлено, що радіаційне опромінення може бути технологічним інструментом для модифікації вуглецевих наноматеріалів. Показано, що розроблені наноматеріали з використанням модифікованих ВНТ є ефективними перетворювачами сонячної енергії в електричну і можуть використовуватися в екологічно-чистій альтернативній енергетиці. 

Кількість публікацій: 40, в т.ч. за тематикою роботи 27 статей (14 – у зарубіжних виданнях), 21 тези доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 20 (згідно базі даних SCOPUS), h-індекс = 3. Отримано патент України на корисну модель.

Надіслати коментар

Коментарі

Юлія Пінчук

З моменту відкриття аллотропних форм вуглецю до сьогодні цікавість дослідження таких матеріалв не вщухла. Вуглецеві наноматеріали мають широких діапазон властивостей, що не притаманний іншим матеріалам, тому вони мають широкий спектр застосування: медицина, електроніка, наносенсорика, будівництво та ін., а створення матеріалів на їх основі ще більше розширює цей список. Представлений цикл праць присвячено таким матеріалам. На мою думку, автори заслуговоють на присудження Премії Президента України для молодих вчених.
Пінчук Юлія Володимирівна, кандидат педагогічних наук,
Національний педагогічний університет імені М. П. Драгоманова

Валентина Ляпунова

Унікальність властивостей вуглецевих наноматеріалів, зокрема, вуглецевих нанотрубок та фулеренів, забезпечує їх застосування в якості структурних модифікаторів конструкційних композитних матеріалів, акумуляторів водню, елементів електроніки, зв’язуючих в мастильних матеріалах, фарбах, біології, медицині тощо. В актуальності представленого циклу праць не може бути сумніву.
Вважаю, що автори заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Атаманчук Петро Сергійович

Тенденції розвитку нанооб’єктів підтверджують, що однією з найбільш перспективних галузей нанотехнології
є синтез вуглецевих наноматеріалів та матеріалів на їх основі.
Вони мають незвичні властивості, які сприяють їх застосуванню в різних галузях від електроніки до медицини.
Вважаю, що цикл наукових праць присвячено вирішенню актуальних проблем,
і його автори заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Миронова Світлана Петрівна

Вуглецеві наноматеріали завдяки своїм унікальним властивостям, які мають перспективи широкого застосування, досліджуються в багатьох лабораторіях світу. Такі матеріали можуть стати основою наноелектронних приладів, нових конструкційних матеріалів для інженерно-технічних потреб. Тому дослідження властивостей та створення матеріалів на їх основі є актуальною задачею, яка вирішить ряд важливих потреб.
Вважаю, що автори представленого циклу робіт заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Tetiana Slusar

Нобелівська премія з фізики 2010 року за наваторські дослідження двовимірного матеріалу графену ще більше «розпалила» інтерес науковців до вуглецевих матерілів. Зокрема, до таких їх алотропних форм, як нанотрубки та фулерени (згорнуті в циліндр та сферу, відповідно, площини графену), аморфний вуглець тощо. Ці матеріали є інтригуючими як з фундаментальної фізичної, так і з прикладної точок зору. Так, унікальні фізико-хімічні властивості трубок обумовлені надзвичайно міцним зв’язком вуглець-вуглець, роблять їх базисом для створення функціональних покриттів, армуючих добавок в композиційні матеріали тощо; напівпровідникові та металеві властивості роблять їх перспективними елементами сучасної електроніки та сенсорики. Зазначені переваги вуглецевих матеріалів не є вичерпними, але для їх реалізації та подальшого повномасштабного використання, комплексні дослідження є необхідністю. Саме тому, запропонований авторами цикл робіт з вивчення структурних та транспортних властивостей вуглецевих матеріалів, а також їх модифікації в результаті квантово-розмірних, радіаційних ефектів тощо, є надзвичайно актуальним та важливим кроком для розвитку науки та технології. Вважаю, що автори запропонованих наукових робіт заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Researcher at Metal-Insulator Transition Center, Electronics & Telecommunications Research Institute, Daejeon, South Korea

Наталя Кускова

Серед матеріалів в наноструктурному стані, які привертають велику увагу дослідників та промисловців, все більш помітне місце займають вуглецеві наноматеріали, такі як фулерени, вуглецеві нанотрубки, а також аморфний вуглець. Треба зазначити, що на сьогодні питання характеризації аморфного стану є дуже актуальним з кристалохімічної точки зору, а досліджені в роботі невпорядковані вуглецеві наноматеріали є класичними модельними об’єктами для всієї фізики аморфного стану. В зв’язку з цим можна стверджувати, що представлена робота на здобуття премії Президента України, пов’язана з вивченням атомної будови невпорядкованих вуглецевих наноматеріалів , – є досить актуальною як з фундаментальної, так і з практичної точок зору.
Інститут імпульних процесів і технологій НАН України, зав. відділу, д.т.н., професор.

Andriy Gusak

Після відкриття фулеренів і вуглецевих нанотрубок розпочався новий етап розвитку уявлень про алотропію вуглецю. Актуальним є пошук нових нанорозмірних форм вуглецю, а також розробка крупномаштабних проектів зі створення багатофункціональних матеріалів з унікальними властивостями на їх основі. Однак вивчення структури вуглецевих наноматеріалів є непростою задачею та стикається з рядом методичних труднощів, тому дослідження в цій області є вкрай важливими. Вважаю, що автори даного циклу робіт заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Черкаський національний університет ім. Б. Хмельницького
доктор фізико-математичних наук, професор кафедри фізики Гусак Андрій Михайлович,
на момент написання відгуку пребуваю з науковим візитом у
Department of Materials Science and Engineering, National Chiao Tung University, Hsinchu, Taiwan, ROC

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.