


Том 18, № 2 (2025)
- Год: 2025
- Статей: 8
- URL: https://journals.eco-vector.com/1993-8578/issue/view/13007
- DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2025.18.2
Оборудование для наноиндустрии
Первичный анализ снимков с первого в мире космического зондового микроскопа "СММ-2000С" в спутнике Земли "Нанозонд-1"
Аннотация
Представлена вся линейка уникальных кадров, полученных за полтора года с первого в мире космического сканирующего зондового микроскопа "СММ-2000С", работающего в открытом космосе в спутнике Земли "Нанозонд-1" и снимающего с нанометровой точностью изменение рельефа поверхности золотого зеркала, открытого для воздействия солнечного ветра и попадания пыли. Сделан численный анализ кадров рельефа золота на изменение параметров шероховатости, фрактальной размерности и статистики по размерам зерен, построены графики изменения этих характеристик, соотносимые с графиками солнечной активности. Предложено участие широкого научного сообщества в интерпретации полученных данных.



Сканирующий зондовый микроскоп "ФемтоСкан" консольного типа
Аннотация
Атомно-силовая микроскопия (АСМ) является одним из основных методов, используемых для характеристики механических свойств мягких биологических образцов и биоматериалов в наномасштабе. Для экспериментальных исследований зачастую требуются уникальные модификации установки, поэтому механическую часть стараются сделать более компактной, электронику – оптимальной, а программное обеспечение – более понятным для пользователя. В данной статье речь идет о совершенствовании инструментальной части атомно-силового микроскопа для исследования объектов различной геометрии в режиме контактной, резонансной, резистивной и магнитной микроскопии.



Прецизионная подача жидких реагентов в технологическое оборудование на основе регулятора расхода жидкости
Аннотация
Предложена конструкция регулятора расхода жидкости (РРЖ) для подачи жидких реагентов в технологическое оборудование с использованием датчика дифференциального давления. Представлены результаты испытаний РРЖ при регулировании потока жидкости. Показана возможность регулирования подачи жидкости в миллилитровом диапазоне с относительной погрешностью менее 3%.



Нанотехнологии
Исследование структуры и свойств наноразмерного оксида молибдена, стабилизированного гидроксиэтилцеллюлозой
Аннотация
В данной работе образцы наноразмерного оксида молибдена, стабилизированного гидроксиэтилцеллюлозой, получали золь-гель методом. Исследования микроструктуры методом сканирующей электронной микроскопии показали, что образец оксида молибдена, стабилизированный гидроксиэтилцеллюлозой, представлен агрегатами неправильной формы размером от 4 до 75 мкм, которые состоят из наночастиц диаметром от 30 до 60 нм. В результате компьютерного квантово-химического моделирования взаимодействия гидроксиэтилцеллюлозы и оксида молибдена установили, что представленное соединение является энергетически выгодным (∆E ≥ 4022,388 ккал/моль) и взаимодействие происходит через гидроксильную группу, присоединенную к C2 остатка глюкопиранозы. Данное соединение обладает значением химической жесткости 0,078 эВ ≤ η ≤ 0,082 эВ, что свидетельствует о его стабильности. Методом ИК-спектроскопии было установлено, что взаимодействие гидроксиэтилцеллюлозы и оксида молибдена происходит через гидроксильную группу.



Стабилизация наночастиц диоксида титана метилцеллюлозой
Аннотация
В данной работе проводили синтез наночастиц диоксида титана, стабилизированного метилцеллюлозой методом химического осаждения в водной среде. В качестве прекурсора использовали тетраизопропилат титана, а в качестве осадителя – 12,5% водный раствор аммиака. При исследовании микроструктуры поверхности полученных образцов было обнаружено, что наночастицы диоксида титана, стабилизированные метилцеллюлозой, образуют сферические частицы диаметром от 70 до 100 нм, из которых далее формируются конгломераты сферической формы диаметром до 2 мкм. Исследование фазового состава показало, что образец обладает аморфной структурой с тетрагональной кристаллической решеткой. Для определения оптимального типа взаимодействия частиц диоксида титана с метилцеллюлозой проводили компьютерное квантово-химическое моделирование. Выявили, что процесс стабилизации наночастиц диоксида титана метилцеллюлозой энергетически выгоден и взаимодействие происходит через гидроксильную группу. Для подтверждения результатов моделирования образцы исследовали методом ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье. Анализ результатов выявил, что взаимодействие наночастиц диоксида титана происходит с заряженной группой OH–.



Атомно-силовая микроскопия Х-вируса картофеля
Аннотация
Получение новых частиц биологической природы является актуальной задачей для развития современных биотехнологий. Вирионы вирусов растений, вирусоподобные частицы, собранные из одного вирусного белка, а также структурно модифицированные частицы, образованные при нагревании вирусных частиц в водном растворе, в последнее время находят ряд приложений в разработке вакцин, носителей для биологически активных молекул, а также в использовании в качестве противоопухолевых препаратов. Ранее методом атомно-силовой микроскопии нами был исследован процесс структурного перехода в сферические частицы палочковидного вируса табачной мозаики. В данной работе рассматривается поэтапный структурный переход нитевидного вируса растений Х-вируса картофеля в сферическую частицу при повышении температуры, а также исследована зависимость образования структурно модифицированных частиц от продолжительности нагрева и концентрации вирусных частиц.



Живая клетка как объект в сканирующей зондовой микроскопии
Аннотация
Механические свойства клеток и тканей могут отражать патологические состояния, такие как опухоли, воспаление и вирусную инфекцию. Зондовая микроскопия позволяет оценить механические свойства биологических образцов с минимальным воздействием на объект исследования. Передовые методы зондовой микроскопии позволяют оценивать морфологию и жесткость клеток, измерять упругость, модуль Юнга, адгезию и устойчивость к механическому воздействию, снимать силовые кривые в конкретной точке. Кроме того, АСМ позволяет проводить неинвазивные и неразрушающие измерения с простой пробоподготовкой на воздухе и в водной среде при комнатной температуре, что значительно увеличивает преимущество метода для изучения биологических функций.



Оценка влияния ионной обработки на величину остаточных механических напряжений в Al2O3/Si
Аннотация
Представлены результаты исследования влияния времени ионной обработки тонкопленочного покрытия Al2O3, сформированного на кремниевой подложке, на величину остаточных напряжений в интерфейсе "пленка – подложка". Ионное травление пленки осуществляется ионами аргона из источника Пеннинга. Впервые показана взаимосвязь формы подложки и уровня механических напряжений после обработки покрытия Al2O3 источником ионов. Показано негативное влияние обработки диэлектрического покрытия Al2O3 высокоэнергетическим потоком ионов аргона на внешний вид пленки.


