Томские ученые научились измерять нанопоры простым методом

 
Ученые Института оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН (Томск) разработали новый метод измерения диаметров нанопор, который поможет производить улучшенные сенсоры, фильтры, катализаторы и инновационные материалы. 
 
«Когда молекулы газа попадают в нанопоры, спектр поглощения оптического излучения этими молекулами зависит от того, как часто они сталкиваются со стенками пор. Чем меньше диаметр пор, тем чаще происходят столкновения, и тем больше искажение спектра. По этим искажениям можно однозначно связать характеристики спектра с размерами нанопор», — объясняет заместитель директора института Юрий Пономарев.
 
Сейчас для измерения диаметра нанопор применяются электронные микроскопы и методы, связанные с адсорбцией жидкого азота. Каждый из них имеет ограничения. Чтобы «заглянуть внутрь» материала электронным микроскопом, образец необходимо разделить на фрагменты, а работа с жидким азотом ведется при низких температурах. Метод томских ученых не требует создания специальных условий и использования дорогостоящей аппаратуры — для измерений применяются достаточно простые спектрометры.
 
«Это неинвазивный метод для исследования характеристик прозрачных нанопористых структур, — уточняет Юрий Пономарев. — Если такая структура пропитана газом, мы можем просвечивать образец, наблюдать спектр поглощения молекул газа и определять размер пор, характеристики стенок, поведение молекул и другие параметры». 
 
Работать с нанопористыми структурами в Институте оптики атмосферы начали около восьми лет назад, сейчас эти исследования ведутся с Томским политехническим университетом и Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН. Сначала ученые синтезируют новую структуру, затем изучают ее характеристики и определяют возможности применения: например, для создания сенсоров, фильтров, катализаторов, перспективных материалов с необычными и полезными свойствами.
 
 «Дальнейшая наша работа направлена на решение ряда фундаментальных задач в области  межмолекулярного взаимодействия системы «газ-поверхность» и разработку более совершенных практических методик, которые помогут получать и использовать новые наноматериалы», — сообщил Юрий Пономарев.
 
Исследования поддержаны грантами РФФИ и президента РФ.
 
Портал ИНО Томск