В академгородке создан уникальный лазер

Важные открытия в различных областях знаний (физике, химии, биологии...) поможет сделать российским ученым Сибирский центр фотохимических исследований. Его создание завершается в Академгородке.

К научной работе в стенах центра ученые смогут приступить уже весной. А сейчас специалисты, и не только российские, но и зарубежные, что называется, выстраиваются в очередь, чтобы получить право на проведение исследований с помощью уникального оборудования этого центра.
Дело в том, что в этом центре ученые получат новый инструмент для проведения исследований — уникальный лазер на свободных электронах. Необычный прибор даст мощный толчок и развитию новых технологий, например, в микроэлектронике и медицине. С его помощью можно будет, в частности, убирать из того или иного вещества лишние изотопы и таким образом очищать, например, кремний. Компаниям, занимающимся производством микроэлектроники, использование такого очищенного кремния позволит создать более совершенные чипы. А это, в свою очередь, приведет к увеличению скорости, с которой работают компьютеры. В медицине применение подобных технологий поможет добиться адресного попадания лекарства в больной орган.
Лазеры на свободных электронах имеются в нескольких лабораториях мира, но в использовании их для разделения изотопов лидируют сибиряки. Александр Петров и его сотрудники успешно провели такие эксперименты, работая в научных лабораториях США и Японии. Но установка, создание которой завершается в Новосибирске, уникальна. Она будет работать в огромном диапазоне частот, переключаясь с одного режима на другой за считанные минуты.
Создается эта установка специалистами Института ядерной физики в одном из корпусов Института химической кинетики и горения СО РАН. Эти институты — соучредители Сибирского центра фотохимических исследований. Затраты на создание центра специалисты оценивают в 20 миллионов долларов, из которых 10 миллионов — это стоимость здания с бетонными стенами толщиной три метра. На изготовление самого оборудования потрачено уже около 5 миллионов долларов, и для завершения работ требуется еще столько же.
По проекту лазерная установка должна иметь восемь «дорожек», по которым с огромной скоростью будут проноситься электроны. Пока сделана только одна такая «дорожка». Это растянувшаяся на 40 метров непрерывная цепь различных физических устройств, направляющих и подгоняющих поток электронов. Летят они по кругу, и с каждой новой «дорожкой» скорость и энергия потока электронов будут многократно возрастать.
Ученые надеются, что все восемь «дорожек» будут сделаны года за три–четыре. Но сроки завершения работ будут зависеть от поддержки проекта государством. До сих пор львиную долю затрат на создание лазера нес Институт ядерной физики. В последние годы ощутимую поддержку оказывает Сибирское отделение РАН, уже два года выделяя на реализацию проекта по 5 миллионов рублей. Возможно, в 2003 году СО РАН окажет такую же помощь.
Однако даже и с одной «дорожкой» уникальный лазер многократно расширит возможности для научной работы. Заместитель директора Института химической кинетики и горения СО РАН Александр Петров предполагает, что работа в Сибирском центре фотохимических исследований будет идти практически круглосуточно, а проводить исследования здесь будут не только сотрудники Сибирского отделения РАН, но и их зарубежные коллеги.

Создание лазера на свободных электронах доктор химических наук, профессор Александр Петров сравнивает с появлением микроскопа, рентгеновского аппарата, хроматографии, молекулярной и магнитной спектроскопии, использование которых резко расширило возможности ученых в прошлых столетиях.

Неперегорающая лампочка — вопрос будущего. Хотя принцип понятен уже сегодня

Уникальную лампу разработали в Институте теплофизики СО РАН, в лаборатории Игоря Уланова. Специалисты говорят, что теоретически у такой лампы будет неограниченный срок службы, поскольку в ней нет электродов, из–за сгорания которых выходят из строя применяемые сейчас для уличного освещения газоразрядные лампы.

Лампа Уланова — это наполненное газом кольцо, в одном месте охваченное сердечником трансформатора. Сам Игорь Уланов говорит, что называть разработанные его лабораторией лампы вечными — конечно, преувеличение. Но в течение 50 — 60 тысяч часов они светить будут. Для сравнения: ресурс работы обычной лампочки накаливания — тысяча часов, люминесцентных ламп — 5–6 тысяч часов.
Опытно–конструкторские работы по лампе Уланова планирует проводить холдинг «НЭВЗ–Союз». «Из какого металла сделать сердечник трансформатора, из какого стекла — колбу, какой должна быть газовая атмосфера в кольце лампы — все это еще будет определяться», — говорит директор по развитию холдинга Михаил Сальников. А директор ЗАО «НЭВЗ–Вента» Сергей Сидоренко отмечает, что потребуется еще ряд серьезных исследований и доработок конструкции, поскольку пока учеными предложен только принцип получения света.
Вопрос о финансовой поддержке реализации проекта в администрации города обсуждается, но даже при самом благоприятном развитии событий только на опытно–конструкторские работы потребуется как минимум год, так что говорить о скором появлении необычных ламп на улицах города было бы слишком оптимистичным.

Наши химики могут еще больше уменьшить «мобильники»

Миниатюризация «мобильников» — это во многом заслуга химиков. Именно они придумали и продолжают изобретать новые аккумуляторы для сотовых телефонов. Внесли свою лепту в это благое дело и новосибирские ученые.

Они предложили для получения материалов, из которых состоят аккумуляторы, использовать механохимический метод синтеза. Чтобы было понятнее, о чем идет речь, давайте вспомним, как обычно проходят химические процессы.
Первый вариант: вещества растворяют, в растворе происходит реакция, и после удаления жидкости получается необходимый продукт. Второй вариант: вещества измельчают, смешивают и нагревают примерно до 800 градусов и выше, затем медленно охлаждают, снова измельчают и нагревают — и так несколько раз. Механохимия же позволяет обойтись и без растворов, и без многократного нагревания до высоких температур. Новые вещества синтезируются либо непосредственно при комнатной температуре в высокоэнергетических механохимических активаторах, либо в результате непродолжительного нагревания активированных смесей при невысоких температурах.
Еще четыре года назад сотрудники новосибирского Института химии твердого тела и механохимии СО РАН в своих исследованиях были далеки от проблем производителей сотовых телефонов. К проведению исследований в этом направлении ученых подтолкнул Новосибирский завод химконцентратов (НЗХК). К тому времени на НЗХК возник интерес к производству аккумуляторов на основе литий–марганцевой шпинели. Совместная научная работа специалистов института и завода доказала, что, используя механохимический метод синтеза, такой материал можно получать быстрее и дешевле, чем это делалось за рубежом. Казалось бы, должна была последовать организация нового производства на заводе, но этого не случилось.
А вот академгородковцы от заинтересовавшей их темы отказываться не стали. Исследования продолжались. Были синтезированы другие катодные, анодные и электролитные материалы для литий–ионных аккумуляторов. Как говорит старший научный сотрудник Института химии твердого тела и механохимии кандидат химических наук Нина Косова, «мы очень сильно этим увлеклись, потому что данные соединения представляют интерес как в практическом, так и в научном отношении». Начались совместные исследования с сотрудниками других институтов СО РАН. Первые же публикации в научных журналах о результатах этих исследований вызвали большой интерес за рубежом. Вскоре последовали приглашения на международные конференции и стажировки в зарубежных научных лабораториях.
И это здорово, что за рубежом высоко оценили работу сибирских ученых. Но, по мнению новосибирских химиков, было бы куда лучше, если бы и в нашей стране, и в нашей области в частности, всерьез подумали о налаживании отечественного производства современных литий–ионных аккумуляторов.

Дмитрий СЕРДЦЕВ

Версия для печати
Отправить по e-mail
Обсудить в форуме NNEWS.ru






ab579876

технический портал :: схемы :: программы :: технический форум :: техническая библиотека

Rambler's Top100 По всем вопросам, связанным с функционированием сервера, пишите администратору
© 2001-2006, «Новости в Новосибирске», Все права защищены.