Технологию создания материалов для гибких и долговечных датчиков на основе металлоорганических каркасов, MOF, разработали учёные из ТПУ совместно с коллегами из Китая. Эти материалы получают с помощью лазерной обработки, в результате которой каркасы превращаются в люминесцентные наноуглероды. Такой композит может служить гибкими электродами для высоконадёжных датчиков температуры и изгиба. Исследование проводилось при грантовой поддержке Российского научного фонда и Государственного фонда естественных наук Китая. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Advanced Optical Materials. Учёные ТПУ обнаружили, что с помощью лазерной обработки полимеров MOF можно увеличить сигнал люминесценции до 70 раз. Это позволяет использовать его для измерения температуры и надёжного определения изменений в работе датчиков, которые реагируют на температуру, давление или деформацию. Такие датчики широко применяются в различных областях — от транспорта и энергетики до медицины. Учёные из Томского политеха предложили простой способ увеличить люминесценцию MOF. Другие методы требуют больше времени и сложных этапов синтеза. Способ заключается в трансформации MOF, содержащего цинк и органические лиганды, в высоколюминесцентные N-легированные наноуглероды. Исследования проводились научной группой ТERS-Team ТПУ под руководством профессора Евгении Шеремет и их коллегами под руководством профессора Ранран Ванг из Шанхайского института керамики Китайской академии наук. Учёные исследовали тип металлоорганического каркаса ZIF-8 и то, как на него влияет лазерная обработка. ZIF-8 состоит из цинка и органических молекул, которые образуют кристаллическую структуру. Этот материал имеет большую площадь поверхности, контролируемую пористость и может сочетать разные ионы металлов и органические лиганды. Учёные Томского политеха провели эксперименты, чтобы выяснить, как непрерывное лазерное излучение влияет на свойства фотолюминесценции материала. Для этого они наносили металлоорганические каркасы на разные подложки и подвергали их лазерному облучению с разной длительностью импульса. Мы обнаружили интересный эффект: при облучении ZIF-8 лазером получается материал с интенсивной люминесценцией, вне зависимости от подложки. Это было сделано с помощью лазера.
Учёные выяснили, что новый композит обладает несколькими важными свойствами: он податлив биологически, чувствителен к температуре и прочен. Исследователи также проверили, можно ли использовать композит в датчиках температуры и деформации. Оказалось, что электрическое сопротивление материала меняется при деформации, а люминесценция — при изменении температуры. При этом материал долго не разрушается: его можно согнуть 10 тысяч раз, и он сохранит свои свойства. Это позволит создавать датчики, которые независимо измеряют температуру и изгиб. 24.09.2024 |
Хайтек
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья | |
Более дешевые металлогидридные накопители водо... |
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати | |
Новый метод производства цифрового света для&n... |
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику | |
Электроны вращаются без электрического за... |
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ | |
Новый программный комплекс представили ученые ... |
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью | |
Методику создания синтетических данных для&nbs... |
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi | |
Морская нержавейка, или сталь 316LSi, шир... |
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей | |
Новый сплав на основе алюминия создали ис... |
В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G | |
Уникальные фильтры для импульсной терагер... |
Nat. Nanotechnol: Разработан самоочищающийся электрод для синтеза пероксидов | |
Пероксиды металлов — MO₂, M=Ca, Sr,... |
В СПбГУ создали новые биоактивные молекулы с помощью золотого катализатора | |
Метод соединения двух простых веществ с п... |
AFM: Разработан материал для поглощения электромагнитных волн широкого спектра | |
Ультратонкий пленочный композитный материал, с... |
PRL: Доказана возможность открытия новых сверхтяжелых элементов | |
Уран — самый тяжелый из извест... |
NE: Новый жидкостный акустический датчик распознаёт голоса в шумной обстановке | |
Инженеры разработали множество сложных датчико... |
Science: Новый метод спектроскопии раскрывает квантовые секреты воды | |
Вода — это жизнь. Но водо... |
В ИРНИТУ создали первую партию инклинометров и объединили их в умную сеть | |
Сотрудники Центра маркшейдерских и геодез... |
Ученые УУНиТ создали первый отечественный станок для сухого электрополирования | |
Ученые Уфимского университета науки и тех... |
Ученые КФУ выяснили, как дефекты в полупроводниках влияют на свет | |
Физическая модель, которая описывает взаимодей... |
Новый метод синтеза лекарств открыли российские химики | |
Новый метод синтеза производных пирролизидина ... |
Advanced Materials: Созданы волокна в одежду для питания смартфона от тепла тела | |
Термоэлектрический материал, который можно исп... |
Ultrafast Science: Ученые успешно ускорили идентификацию молекул лазером | |
В 100 раз ускорили измерения спектроскопи... |
В УрФУ разработали технологию 3D-печати из жаропрочных титановых сплавов | |
Технологию создания жаропрочных сплавов на&nbs... |
Ученые ЮУрГУ предложили уникальную технологию повышения надежности сварки | |
Уникальную технологию повышения надежности сва... |
В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС | |
Первый российский комплект интегральных схем д... |
Российские ученые приблизились к созданию искусственной сетчатки | |
Оптоэлектронный синапс — мемристор ... |
Экологичная замена полиэтиленовым упаковкам разработана в МГУ | |
Биоразлагаемый полимер — полипропил... |
CS: Создана технология производства компонентов для шампуней и лекарств | |
Исследователи из России и Китая разр... |
APN: Фотонные вычисления помогут продвинуться в области аналоговых вычислений | |
Дифференциальные уравнения с частными про... |
Ученые НИТУ МИСИС разработали магнитные микропровода для имплантатов и датчиков | |
Новые ультратонкие аморфные микропровода, кото... |
NP: Открыт новый метод, предлагающий решения для сложных задач визуализации | |
Новый метод вычислительной голографии позволяе... |
В Пермском Политехе усовершенствовали алгоритм оценки состояния оборудования | |
Для оценки состояния оборудования или все... |