Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) - термопластичный высокоэффективный полимер, востребованный в биомедицине, судои машиностроении, производстве антропоморфных роботов и умных протезов. Высокоориентированные волокна на основе СВМПЭ обладают рекордной удельной прочностью и могут быть использованы для изготовления самоармированных полимерных композитов. Исследование эволюции при нагреве супрамолекулярной структуры СВМПЭ с помощью рентгеновского рассеяния позволяет прояснить механизмы, реализуемые при термомеханической деформации, в том числе при проявлении эффекта памяти формы. В данной работе лабораторная установка рентгеновского рассеяния XENOCS XEUSS 3.0 была использована для анализа наноструктуры в однонаправленном самоармированном полимерном композите на основе СВМПЭ. Были определены температурные зависимости радиуса инерции вращения и размерного фактора. Было определено, что значительные изменения этих параметров происходят в температурных диапазонах, соответствующих началу проявления эффекта памяти формы (снизу) и температуры плавления (сверху). Рассмотрена связь между анизотропной супрамолекулярной структурой материала и эволюцией двумерных диаграмм малоуглового рентгеновского рассеяния.
В работе двухстадийным методом получен композиционный материал на основе волокон твердого углерода, модифицированных нанолистами дисульфида молибдена. Твердый углерод, используемый в качестве основы, получен термообработкой вискозы при 810 °С. Осаждение на волокнах наночастиц MoS2 выполнено гидротермальным способом. Структура и состав композита установлены с использованием методов рентгеновской дифракции, малоуглового рентгеновского рассеяния, спектроскопии комбинационного рассеяния света, сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии, спектрофотометрии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Исследованы электрохимические характеристики композита как анодного материала для натрий-ионных аккумуляторов. Обнаружено, что за счет эффекта синергизма композиционный материал обладает преимуществами над твердым углеродом и нанокристаллическим MoS2 в отдельности. По сравнению с твердым углеродом композит демонстрирует более высокие значения удельной емкости, в том числе при высоких плотностях тока. Так, при 1000 и 2000 мА/г композиционный материал показал удельную емкость 139 и 84 мА·ч/г, тогда как твердый углерод при тех же плотностях тока обеспечивает только 73 и 45 мА·ч/г. По отношению к MoS2 композит демонстрирует лучшую циклируемость. Для MoS2 наблюдается деградация энергозапасающих свойств уже после 90 цикла. Композиционный материал, напротив, сохраняет стабильность даже на 150 цикле с емкостью 204 мА·ч/г при 200 мА/г.
Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы стремительно развивающейся области науки, техники и бизнеса - нанотехники и нанотехнологии. Представлены все важнейшие направления работ в этой сфере.
Параллельно с русской терминологией приведена англоязычная, так как, во-первых, часть терминов сначала появилась в английском языке и не всегда русские термины удачно передают их смысл. Во-вторых, даже английская терминология в области нанонауки не установилась окончательно, а русскоязычная тем более, что требует разъяснений и комментариев.
Пособие имеет целью в общедоступной форме познакомить студентов, аспирантов, инженеров различных специальностей, которые должны заниматься вопросами освоения нанотехнологии и нанотехники в своих предметных областях, с основными идеями и подходами, а также существующими и перспективными разработками в максимально концентрированном виде.
В учебном пособии рассмотрены основы и общие принципы синтеза наноразмерных и наноструктурных систем с заданными свойствами, включая развитие инструментальных физических методов диагностики наносистем. Особое внимание уделено описанию метода синтеза частиц в наноректорах – обращенных микроэмульсиях. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Химическая технология» по программе «Химическая технология материалов электроники и альтернативной энергетики».
Учебное пособие подготовлено по вариативной части математического и естественнонаучного цикла по направлению подготовки 240100 «Химическая технология» для профилей (бакалавриат): «Химическая технология неорганических веществ», «Химическая технология органических веществ», «Технология и переработка полимеров», «Технология электрохимических производств», «Технология высокомолекулярных веществ», «Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», а также 141100 «Теплоэнергетика и теплотехника» для профилей (бакалавриат): «Тепловые электрические станции», «Энергообеспечение предприятий», «Автоматизация технологических процессов и производств».
Пособие посвящено изучению новейших достижений в области нанохимии и нанотехнологии. В пособии изложены вопросы взаимосвязи состава, структуры, свойств наночастиц и компактных наноматериалов.
Книга предназначена для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Нанотехнология», «Наноматериалы» и другим дисциплинам, связанным с современным материаловедением. Она может быть полезна преподавателям физических и химических дисциплин, а также аспирантам и научным работникам, интересующимся нанотехнологиями, современными методами синтеза наноматериалов.
Данное учебное пособие предназначено для учащихся 10-х и 11-х классов общеобразовательной школы и содержит ознакомительный материал по основным направлениям новой области науки, получившей название «нанотехнологии». В краткой и доступной форме изложен материал по основным направлениям исследований физики наноструктур и многочисленных практических приложений этих исследований. Пособие состоит из двух частей. Первая часть вводит в мир естественных и искусственных нанообъектов, содержит обзоры по современным наноматериалам, методам их получения и исследования. Особое внимание уделяется понятиям самоорганизации и самосборки, углеродным наноструктурам фуллеренам, графенам, нанотрубкам, зондовым методам исследования и формирования нанообъектов. Вторая часть пособия знакомит учащегося с основными закономерностями нанофизики, с такими явлениями как сверхпроводимость и магнетизм, уникальными физическими свойствами квантово-размерных структур - квантовых ям, нитей и точек, а также с одной из основных областей их приложения - наноэлектроникой.
