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

Функционирование органов нашего тела можно проследить, в том числе и по температуре. Их гиперфункция приводит к ее повышению, дисфункция — к понижению либо в области больного органа, либо там, куда кровоток выносит от него тепло. Исследователи ИФП СО РАН сделали тепловизор для медицинских учреждений, помогающий врачам ставить правильный диагноз.

«Тепловизоры, которые выпускает промышленность, обычно находятся в крайних диапазонах — длинноволновых и средневолновых. Первые используются для наблюдений за человеком, вторые — за техникой, — рассказывает младший научный сотрудник ИФП СО РАН Артем Евгеньевич Настовьяк. — Наш прибор работает в диапазоне еще более коротком — в нем можно получить температурное разрешение примерно в четыре раза лучше».

 

Тепловизор, созданный в ИФП СО РАН 

 

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

В другой лаборатории института создаются структуры кремний на изоляторе — тончайшие (примерно 20 нанометров) пленки кремния, которые используются в электронике. Так, в каждом смартфоне есть четыре микросхемы, сделанные на их основе. В прошлом году в мире было произведено 10,5 миллиардов микросхем для электронных приборов. Кроме того, в лаборатории разрабатывают структуры кремний на сапфире. Эти полупроводниковые кристаллические материалы перспективны для приборов, которые будут работать при больших частотах. Для того чтобы делать такие структуры, нужны сверхчистые устройства, поэтому в институте используют высокочистые помещения, где приходится работать в скафандрах. 

 

Чистое помещение в ИФП СО РАН 

 

Помимо обычной цифровой электроники подобные структуры находят применение и в медицине. «Мы используем их в основном для создания детекторов, которые пользуются большим спросом у биологов, — с помощью наших структур удается измерять содержание белков, вирусов в плазме крови с чувствительностью меньшей чем фемтомоль на литр. Это значит, что мы можем диагностировать различные заболевания, прежде всего раковые, которые на таких уровнях концентрации практически никак не проявляются», — говорит заведующий лабораторией физических основ материаловедения кремния доктор физико-математических наук Владимир Павлович Попов.

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

«Материалы, которые мы делаем, можно разделить на семь типов: материалы, предназначенные для управления светом на микро- и наноуровне; материалы со сверхгидорофобными и антиобледенительными покрытиями; материалы, обладающие свойствами сухой адгезии — геккон-адгезивы (структура которых копирует структуру лапок ящериц гекконов, что дает огромную силу сцепления); фотонные кристаллы и высокоселективные поверхности; плазмонные материалы, проявляющие свойства, основанные на локализованных или бегущих плазмонах; материалы и композиты на основе двуокиси ванадия, испытывающего фазовый переход полупроводник — металл; а также графен и сопутствующие материалы», — рассказывает заведующий лабораторией доктор физико-математических наук Виктор Яковлевич Принц.

 

Макеты трехмерных наноструктур 

 

Помимо материалов исследователи ИФП СО РАН развивают новые технологии. Специалисты научились отсоединять от нанокристаллов очень тонкие слои, толщиной до пяти ангстрем, и сворачивать эти структуры в трубки, спирали и другие элементы. Другая технология — наноимпринт-литографии, то есть штамповой литографии — позволяет делать отпечатки в мягких полимерных слоях. Развивается в ИФП СО РАН и технология выращивания графена, его отсоединения от медных подложек и перенос на полупроволдниковые. Также ученые могут функционализировать графен, превращать его из проводящего материала в изолирующий. Кроме этого, в лаборатории разрабатываются цифровые аддитивные технологии — двух- и трехмерная печать. Суть их в том, что сложные объекты создаются последовательно, слой за слоем, согласно компьютерной модели. Подобные технологии разрабатываются также в микро- и нанообластях.

«Наука в Сибири»

Фото Юлии Поздняковой

Источники

Разработки ИФП СО РАН: нанопрорыв
Наука в Сибири (sbras.info), 14/06/2017
Сибирские ученые разработали повторяющий структуру лапок геккона материал
Федеральная Грузинская национально-культурная автономии в России (kartvelebi.ru), 15/06/2017
Сибирские ученые разработали повторяющий структуру лапок геккона материал
NewsRbk.ru, 15/06/2017
Сибирские ученые разработали повторяющий структуру лапок геккона материал
1nnc.net, 15/06/2017
Сибирские ученые разработали повторяющий структуру лапок геккона материал
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 15/06/2017
В Сибири создали "сверхцепкий" материал, похожий на лапы ящериц
Новости@Rambler.ru, 15/06/2017
Сибирские ученые разработали повторяющий структуру лапок геккона материал
ИА Город Новостей (city-n.ru), 15/06/2017
В Сибири создали "сверхцепкий" материал, похожий на лапы ящериц
Российская газета (rg.ru), 15/06/2017
Новосибирские ученые разработали уникальный суперцепкий материал
ВашГород.ру (vashgorod.ru), 15/06/2017
Сибирские ученые изобрели "лапки геккона"
Русская весна (rusvesna.su), 15/06/2017
Ученые из Новосибирска разработали повторяющий структуру лапок геккона материал
Сибирское агентство новостей (nsk.sibnovosti.ru), 15/06/2017
Сибирские ученые изобрели "лапки геккона"
Свежие новости (1smiru.ru), 15/06/2017
Сибирские ученые изобрели "лапки геккона"
MTS News (mts.kg), 15/06/2017
Сибирские ученые изобрели "лапки геккона"
Gazeta.kg, 15/06/2017
Сибирские ученые разработали материал с высокой силой сцепления, повторяющий структуру лапок геккона
Новосибирские новости (nscn.ru), 15/06/2017
Новосибирские ученые создали материал со структурой лапок геккона
Новости регионов России (skoronovosti.ru), 15/06/2017
Сибирские ученые разработали материал с высокой силой сцепления, повторяющий структуру лапок геккона
Top100News (cmk1.ru), 15/06/2017
Новосибирские ученые разработали уникальный суперцепкий материал
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 15/06/2017

Похожие новости

  • 25/08/2016

    Новосибирские ученые помогут выявить опухоль за три минуты

    ​Утверждение сибирских физиков звучит фантастично. Человек сдает кровь, ее проверяют на специальной установке, которая через несколько минут выдает график. У здорового человека это набор пиков, напоминающих расческу.
    681
  • 29/06/2017

    Ученые знают, как напечатать будущее

    ​Технологии цифровой печати объектов, как двумерных (2D), так и трехмерных (3D), стремительно развиваются во всем мире. К сожалению, в России за время перестройки была разрушена база, которая позволила бы нашей стране занять достойное место в этой области.
    240
  • 25/04/2016

    Новосибирский физик разрабатывает датчики углекислого газа на основе свето- и фотодиодов

    ​Молодой ученый Института физики полупроводников СО РАН, магистрант​ НГУ Карапет Элоян занимается разработкой датчиков углекислого газа на основе свето- и фотодиодов с использованием антимонидов индия и алюминия.
    1298
  • 18/09/2017

    Ученые ИФП СО РАН создают суперсцепляющий материал

    Возможно, первый «человек-паук» на планете будет новосибирцем: фантазии голливудских сценаристов – будни ученых Академгородка. Сегодня в Институте физики полупроводников работают над материалом, который сделает возможным появление «людей-ящериц».
    145
  • 25/07/2016

    Новосибирские учёные разрабатывают лазеры в зелёном диапазоне

    ​Сотрудники Института физики полупроводников СО РАН и лаборатории молекулярной фотоники НГУ занимаются одним из самых актуальных на сегодня направлений в области лазерных технологий — созданием зелёных светодиодов и лазерных диодов (за синие светодиоды в 2014 году ученые из Японии и США получили Нобелевскую премию).
    773
  • 11/07/2016

    Ученые СО РАН приоткрывают тайны разработок

    Как возникают идеи проектов? Кто готовит чертежи и детали, а затем проводит сборку и тестирование? И какие проблемы приходится решать до того, как нажать на кнопку «Пуск». Об этом рассказывают ученые новосибирского Академгородка.
    1009
  • 19/06/2017

    ИФП СО РАН подготовил свои новые разработки к 5-му форуму Технопром

    ​Институт физики полупроводников им А.В. Ржанова (ИФП) Сибирского Отделения РАН в преддверии 5 го Международного форума Технопром представил ряд новых разработок.  Об этом СО РАН сообщило 14 июня 2017 г.
    278
  • 05/05/2017

    В ИФП СО РАН конструируют новые материалы

    - Работы, которые выполняются в нашем институте, позволяют нам получать знания необходимые для развития новых технологий и совершенствования методик, востребованных в промышленности, - заявил на пресс-конференции в ТАСС директор Института физики полупроводников им.
    443
  • 30/08/2016

    В Новосибирске создали быструю флешку на основе мультиграфена

    Согласно результатам, полученным учеными из Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, флеш-память с использованием мультиграфена по быстродействию и времени хранения информации может превосходить аналоги, основанные на других материалах.
    980
  • 22/05/2015

    Электрон похудел

    В новосибирском Академгородке получен уникальный материалСАМЫЙ обычный, известный из школьного курса физики электрон преподнес сюрприз: он вдруг потерял массу. Точнее, он движется так, словно ее нет.
    987