Ученые создали «станок» для ювелирной сборки наночастиц из разных металлов

Российские физики представили уникальную разработку — многоэлектродный генератор, который позволяет с высокой точностью создавать сложные наночастицы из трёх и более металлов, регулируя их состав в заданных пропорциях. Это открытие, сделанное специалистами Московского физико-технического института, может стать прорывом в таких областях, как каталитика, микроэлектроника и медицина.


Как сообщили в Центре научной коммуникации МФТИ, новая установка фактически представляет собой «нано-конструктор». Она даёт возможность сочетать различные металлы — например, вольфрам, медь и алюминий — с высокой степенью точности. По словам научного сотрудника МФТИ Мохаммада Резы Горбани Фарда, прежние методы не позволяли эффективно управлять составом, особенно если речь шла о трёхкомпонентных системах. Новый подход устраняет это ограничение, открывая путь к синтезу материалов с заранее заданными характеристиками.

Учёные отмечают, что свойства материалов радикально меняются при переходе к наномасштабу. Малейшее изменение соотношения элементов — например, золота и серебра, меди и вольфрама — способно повлиять на каталитическую активность, оптические и электронные параметры вещества. Возможность «программировать» состав частиц делает технологию крайне перспективной для разработки сенсоров, микрочипов, элементов памяти и даже медицинских имплантов.

До недавнего времени для получения таких наночастиц использовался метод искрового разряда, при котором металлический пар образуется в результате взаимодействия электрических разрядов с поверхностью электродов. Однако существовавшие технологии позволяли эффективно смешивать лишь два металла, что серьёзно ограничивало возможности синтеза.

Исследователям из МФТИ удалось преодолеть этот барьер. Созданная ими установка по принципу действия напоминает миниатюрный реактор с несколькими независимыми источниками материала. В её центральной камере размещены три электрода, расположенные под углом 120 градусов друг к другу. Каждый электрод управляется отдельно, что позволяет точно регулировать количество испаряемого металла и энергию разряда.

В ходе экспериментов физики успешно синтезировали наночастицы из меди, вольфрама и алюминия. Проведённые измерения подтвердили высокую точность метода и возможность управлять составом с микроскопической точностью. Это достижение открывает перспективы для создания уникальных наноматериалов нового поколения — от высокоэффективных катализаторов до компонентов электроники и биомедицинских технологий.

Новая разработка МФТИ уже вызвала интерес в международном научном сообществе. Эксперты отмечают, что многоэлектродный генератор способен стать ключевым инструментом для будущих исследований в области нанотехнологий и позволит перейти от случайного подбора свойств к точному «программированию» структуры материалов.

Читайте также: