Ученые из Санкт-Петербурга создали первые в мире микротрубки из необычного материала, сжимающегося при нагревании. "Рецепт" по их выращиванию был представлен в журнале Inorganic Chemistry.

"Пока мы только научились синтезировать микротрубки, но не изучили их термическое поведение. На основе фторида скандия можно создавать материалы с программируемым термическим поведением, но для этого нужно изучить возможности получения композитных материалов с помощью нашего метода", - рассказывает Лариса Гулина из Санкт-Петербургского государственного университета, чьи слова приводит пресс-служба Российского научного фонда.

Почти все существующие твердые материалы расширяются при нагреве и сжимаются при понижении температуры или повышении давления. Причина этого проста - повышение температур или снижение давления заставляет атомы сильнее колебаться внутри кристаллической решетки, что ведет к ее расширению и увеличению объема материала.

За последние сто лет химики открыли несколько веществ, которые ведут себя наоборот - они расширяются при охлаждении и повышении давления, и сжимаются при нагреве и падении давления из-за особенностей в кристаллической структуре. Яркий пример этого - вода, охлажденная до точки замерзания, лед при сверхнизких температурах, а также ряд соединений вольфрама, скандия и некоторых других металлов.

Ученые, как отмечают Гулина и ее коллеги, достаточно давно пытаются создать различные микроприборы и наночастицы из подобных "аномальных" соединений, так как их можно использовать для повышения точности различных датчиков, создания идеальных пломб для зубов и множества других материалов с четко выверенными термическими свойствами.

Российские исследователи сделали первый шаг к решению этой проблемы, экспериментируя с фторидом скандия - одним из самых перспективных и интересных материалов, ведущих себя подобным образом в очень широком диапазоне температур.

Как обнаружили ученые, микротрубки из этого вещества могут спонтанно формироваться в смеси из солей скандия и очень крепкой азотной кислоты, если пропускать через нее пары фторводорода. В таком случае примерно через час на поверхности этого раствора возникнет белая пленка, состоящая из множества наночастиц длиной в несколько микрометров.

Просветив их при помощи микроскопа, ученые обнаружили, что часть из них представляла собой полые микротрубки, похожие по форме на шестигранники. Собрав некоторое количество этих структур, ученые нагрели их и проследили за тем, как поменялись их размеры.

Эти опыты подтвердили, что фторид скандия сохранил свои свойства, однако петербургские химики планируют более детально изучить то, как ведут себя подобные микротрубки при повышении и понижении температур, в самое ближайшее время. Как надеются Гулина и ее команда, эти опыты помогут им понять, как создавать нанотрубки из других материалов с аномальными тепловыми свойствами

Источники

Химики из России создали нанотрубки, сжимающиеся при нагревании
Newsmir.info, 23/08/2018
Химики из России создали нанотрубки, сжимающиеся при нагревании
Новости@Rambler.ru, 23/08/2018
Химики из России создали нанотрубки, сжимающиеся при нагревании
РИА Новости, 23/08/2018
Химики из России создали нанотрубки, сжимающиеся при нагревании
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 23/08/2018
Созданы микротрубки из сжимающегося при нагревании материала
Wi-fi.ru, 23/08/2018
Созданы микротрубки из сжимающегося при нагревании материала
Новости@Rambler.ru, 23/08/2018
Созданы микротрубки из сжимающегося при нагревании материала
Индикатор (indicator.ru), 23/08/2018
Созданы микротрубки из сжимающегося при нагревании материала: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 23/08/2018
Химики из России создали нанотрубки, сжимающиеся при нагревании
Российский научный фонд (рнф.рф), 23/08/2018
Химики из России создали нанотрубки, сжимающиеся при нагревании
Российский научный фонд (rscf.ru), 23/08/2018
Cинтезированы микротрубки из вещества, сжимающегося при нагревании
Margust (gazeta-margust.ru), 23/08/2018
Cинтезированы микротрубки из вещества, сжимающегося при нагревании
Новости@Rambler.ru, 23/08/2018
Cинтезированы микротрубки из вещества, сжимающегося при нагревании
Газета.Ru, 23/08/2018

Похожие новости

  • 18/10/2018

    Пол-иголки в стоге сена: новый экспресс-метод найдет ультрамалые концентрации низкомолекулярных веществ

    ​​Российские исследователи из Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН и Московского физико-технического института разработали первый в мире ультрачувствительный метод быстрой детекции низкомолекулярных соединений.
    274
  • 09/04/2016

    Сибирские ученые получили Гран-При Петербургской технической ярмарки - 2016

    ​С 15 по 17 марта с успехом прошла Петербургская техническая ярмарка, которая, по словам губернатора Санкт-Петербурга Георгия Сергеевича Полтавченко, является "смотром передовых идей".  В течение трех дней новинки своей продукции представляли более 200 промышленных и научно-исследовательских организаций из России, Республики Беларусь, Венгрии, Германии, Италии, Китая, Латвии, Тайваня, Финляндии и Чехии.
    1347
  • 14/05/2018

    Ученые знают, как заставить проводник из графена лучше работать

    ​Графен – очень хороший проводник и перспективный материал, обладающий необычными свойствами. Сегодня ученые могут изготавливать уникально чистые образцы графена, которые содержат всего несколько примесей, мешающих его работе.
    334
  • 20/07/2018

    Ученые исследуют распространение тепла в сверхчистых кристаллах

    Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали математическую модель процессов, происходящих при распространении тепла в сверхчистых кристаллах. Это откроет перспективы создания новых материалов для использования в охлаждающих контурах различного оборудования.
    328
  • 15/08/2018

    Описаны механизмы увеличения энергии электронов в химических реакциях

    ​Ученые описали, как можно увеличить энергию электронов в ходе химических реакций. Принципы этого процесса используются в химическом синтезе, однако детально их ранее не исследовали. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ и опубликована в журнале Angewandte Chemie.
    347
  • 16/05/2018

    Уран поможет хранить радиоактивные отходы

    ​Международный коллектив ученых с участием российских исследователей получил новый тип нанотрубок из атомов урана и серы, которые можно использовать в качестве уникальных форм для захоронения радиоактивных отходов.
    350
  • 20/11/2018

    Российские ученые смоделировали образование активного кислорода на стенке клетки

    Удалось изучить активность веществ, образующихся во время лечения опухоли на оболочке раковых клеток и окисляющих их. Исследование провели сотрудники Института физической химии и электрохимии имени А.Н.
    163
  • 17/08/2018

    Двухслойная мембрана позволит получить особо чистый кислород

    ​Российские ученые разработали новую двухслойную мембрану для получения особо чистого кислорода из воздуха. Ее можно использовать в микро- и наноэлектронике, фармацевтической промышленности и биотехнологии.
    319
  • 09/08/2018

    Ученые выяснили, как птицы находят цель при перелетах на тысячи километров

    ​Одним из наиболее значимых последних достижений Российской академии наук ее глава Александр Сергеев назвал результаты исследований орнитологов. Они нашли еще один механизм, который позволяет птицам с поразительной точностью совершать перелеты на расстояния в тысячи километров.
    350
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    593