Разработки ифп со ран: нанопрорыв

В канун V Интернационального форума технологического развития «Технопром» Университет физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН представил тепловизор для медицины, структуры кремний на изоляторе, разработку выращивания графена, материал, повторяющий структуру лапок геккона, и другие прорывные разработки.

Функционирование органов отечественного тела возможно проследить, среди них и по температуре. Их гиперфункция ведет к ее увеличению, дисфункция — к понижению или в области больного органа, или в том месте, куда кровоток выносит от него тепло. Исследователи ИФП СО РАН сделали тепловизор для медучреждений, помогающий докторам ставить верный диагноз.

«Тепловизоры, каковые производит промышленность, в большинстве случаев находятся в крайних диапазонах — длинноволновых и средневолновых. Первые употребляются для наблюдений за человеком, вторые — за техникой, — говорит научный сотрудник ИФП СО РАН Артем Евгеньевич Настовьяк. — Отечественный прибор трудится в диапазоне еще более маленьком — в нем возможно взять температурное разрешение приблизительно в четыре раза лучше».

Разработки ифп со ран: нанопрорыв

Тепловизор, созданный в ИФП СО РАН
© Юлия  Позднякова

Прибор всецело сделан в ИФП СО РАН (за исключением импортных микросхем управления) на полупроводниковых охлаждаемых приемниках. Он реализован в виде тепловизионной веб-камеры, не требует громадного источника питания, но применяет азотное охлаждение.

В второй лаборатории университета создаются структуры кремний на изоляторе — узкие (приблизительно 20 нанометров) пленки кремния, каковые употребляются в электронике. Так, в каждом смартфоне имеется четыре микросхемы, сделанные на их базе. В прошедшем сезоне в мире было произведено 10,5 миллиардов микросхем для электронных устройств.

Помимо этого, в лаборатории разрабатывают структуры кремний на сапфире. Эти полупроводниковые кристаллические материалы перспективны для устройств, каковые будут действующий при громадных частотах. Чтобы делать такие структуры, необходимы сверхчистые устройства, исходя из этого в университете применяют высокочистые помещения, где приходится трудиться в скафандрах.

 Чистое помещение в ИФП СО РАН
© Юлия  Позднякова

Кроме простой цифровой электроники подобные структуры применяются и в медицине. «Мы используем их по большей части для детекторов, каковые очень востребованы у биологов, — посредством отечественных структур удается измерять содержание белков, вирусов в плазме крови с чувствительностью меньшей чем фемтомоль на литр. Это значит, что мы можем диагностировать разные болезни, в первую очередь раковые, каковые на таких уровнях концентрации фактически никак не проявляются», — говорит заведующий лабораторией физических баз материаловедения кремния врач физико-математических наук Владимир Павлович Попов.

В технологии и лаборатории физики трехмерных наноструктур создано более десяти новых материалов и более десятка новых разработок. Лаборатория трудится в микро- и нанообластях.

«Материалы, каковые мы делаем, возможно поделить на семь типов: материалы, предназначенные для управления светом на микро- и наноуровне; материалы со сверхгидорофобными и антиобледенительными покрытиями; материалы, владеющие особенностями сухой адгезии — геккон-адгезивы (структура которых копирует структуру лапок ящериц гекконов, что дает огромную силу сцепления); высокоселективные поверхности и фотонные кристаллы; плазмонные материалы, проявляющие особенности, основанные на локализованных либо бегущих плазмонах; композиты и материалы на базе двуокиси ванадия, испытывающего фазовый переход полупроводник — металл; и графен и сопутствующие материалы», — говорит заведующий лабораторией врач физико-математических наук Виктор Яковлевич Принц.

Кроме материалов исследователи ИФП СО РАН развивают новые разработки. Эксперты обучились отсоединять от нанокристаллов тонкие слои, толщиной до пяти ангстрем, и сворачивать эти структуры в трубки, спирали и другие элементы. Вторая разработка — наноимпринт-литографии, другими словами штамповой литографии — разрешает делать отпечатки в мягких полимерных слоях.

Начинается в ИФП СО РАН и разработка выращивания графена, его отсоединения от бронзовых подложек и перенос на полупроволдниковые. Кроме этого ученые смогут функционализировать графен, превращать его из проводящего материала в изолирующий. Также, в лаборатории разрабатываются цифровые аддитивные разработки — двух- и трехмерная печать. Сущность их в том, что сложные объекты создаются последовательно, слой за слоем, в соответствии с компьютерной модели.

Подобные разработки разрабатываются кроме этого в микро- и нанообластях.

Источник: «Наука в Сибири»

Капица в единственном числе | Телеканал \


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: