Техника - молодёжи 2011-12, страница 8

xxi — век нано

Мультиприложения нанополимера

В последние десятилетия сотни исследовательских лабораторий мира заняты изучением проводящих полимеров. Их приложения многообразны - от новейшей электроники и компьютерных экранов до источников света и медицины. В Российской академии наук также занимаются органическими проводниками. В Институте химической физики и электрофизики под руководством доктора химических наук, профессора Анатолия Вениаминовича Ванникова давно и успешно изучают методы получения и свойства плёнок полианилина. Исследователи Лаборатории электронных и фотонных процессов в полимерных наноматериалах предложили свой метод его электрохимического синтеза.

На основе анализа механизмов образования и свойств наноструктуриро-ванных плёнок удалось разработать действующие образцы новых приборов. В их числе - электрохромные фильтры, которые изменяют свой цвет и прозрачность под действием приложенного электрического поля. Фильтры представляют собой многослойный сэндвич, состоящий из органических слоёв, в том числе полианилиновой плёнки и твёрдотельных электролитов.

Такие фильтры найдут применение при изготовлении управляемых электроникой солнцезащитных очков, которые за десятые доли секунды способны среагировать на резкое изменение освещённости. Такие очки, спасающие от встречного ослепления, очень пригодятся автомобилистам. От ослепления же сзади предохранит зеркало заднего вида с электрохром-ным фильтром. На основе фильтра возможно создание и программно управляемых оконных стёкол, сохраняющих тепло внутри дома за счёт «запирания» теплового инфракрасного излучения.

Другое приложение порошков и плёнок полианилина - захват различных вирусов. Оказалось, что они имеют свойство осаждаться па полимер плотным, устойчивым слоем, не смываемым пи водой, пи физраствором. Этот эффект даёт возможность создавать селективные сенсоры различных вирусов. Факт адсорбции вирусов легко фиксировать по изменению толщины плёнки, измеряя её электронными методами. Если в полиаиилиие создать разветвлённую поверхность, например, получив нанопорошок или ткань из панонитей, есть надежда получить материалы для эффективной стерилизации воздушных и водных сред.

Электричество из радиации

На космических аппаратах, и советских, и американских, уже с 1960-х гг. использовались термоэлектрические материалы, которые преобразовывали тепло, выделяемое при радиоактив-пом распаде, в электричество. Это позволяло создать сравнительно простые конструктивно и при этом весьма долго действующие источники бортового питания. Минусом был очень низкий КПД этих источников. Недавно американские учёные разработали новый материал для такого же применения. Его эффективность основывается на том, что он преобразовывает в электричество не тепло радиоактивного распада, а саму радиацию, саму энергию частиц, образующихся при распаде. Энергия, полученная на изучавшихся образцах, дала в 20 раз большую отдачу, чем при использовании термоэлектрических материалов! Сейчас учёные проводят эксперимент со слоями углеродных наиотру-бок с золотом внутри, окружёнными гидридом лития. Радиоактивные частицы, бьющиеся о золото, выбивают из него высокоэпергетические электроны. Электроны проходят по нанотрубкам и попадают в гидрид лития - а дальше их путь лежит уже в электроды прибора. Новая технология позволит создавать достаточно маленькие устройства, чтобы обеспечивать электроэнергией космические зонды, самолёты и даже наземный транспорт. Но дело это небыстрое. Фактически технология сейчас находится на начальном этапе разработки, и доводка её до практического применения, по мнению исследователей, может занять до 10 лет.

6

техника—молодёжи || #939 || декабрь 2011