|
|
 |
|
 |
|
Проект - Лазерный синтез наночастиц как новый подход в развитии нанотехнологий
Категория: Архив |
Новость от: admin |
17-12-2008
Лазерный синтез наночастиц
Руководитель проекта-
Заведующий лабораторией Прикладной Лазерной Физики ЕГУ, кандидат физ.-мат наук Лалаян Асатур Александрович.
E-mail: alalayan@ysu.am
tel: (+374-10)577 455; mobile (+374-93) 395 768
Нанотехнологии являются в настоящий момент стратегическим и приоритетным направлением всего комплекса научно-исследовательских и инженерных разработок в мире. Помимо создания функционально новых технологий, которые уже сейчас в состоянии полностью видоизменить всю картину современного индустриально-технологического мира, данные технологии в случае массового внедрения могут иметь глобально экологическое значение, так как кардинально снижают как уровень потребления ограниченных природных сырьевых ресурсов в виде материалов и электроэнергии, так и решают проблемы связанные с их утилизацией.
Спектр люминесценции наночастиц CdS
В настоящем проекте предлагается на основе детальной разработки технологии лазерного синтеза предельно малых наночастиц (размером порядка 1-10нм, что фактически расположено у границы нано-атто размерных миров) создать технологическую базу для создания материалов с новыми технологическими свойствами.
Нашей группой с использованием пикосекундной лазерной системы получены результаты по лазерному синтезу наночастиц размером 2-3 нм, из полупроводников, металлов и диэлектриков, то есть всего спектра существующих материалов по универсальной технологической схеме.
Таким образом характерной особенностью лазерной технологии, предлагаемой к реализации в проекте - это его универсальность, то есть возможность синтеза всех вышеупомянутых наночастиц из различных типов материалов.
Отметим, что известные на данный момент в мире технологические процессы не обладают указанной гибкостью, то есть для синтеза наночастиц определенного материала необходимо применение отдельной достаточно специфичной технологии.
Помимо того что сами наночастицы обладают физико-химическими свойствами отличными от частиц обычных размеров, коллоидные наночастицы находящиеся в состоянии суспензии в растворе проявляют весьма примечательные свойства самоорганизации и создания наноструктур. Данное уникальное свойство может быть эффективно использовано как для создания новых материалов, так и для создания функциональных устройств в областях наноэлектроники, нанофотоники и наноплазмоники, причем отметим, что имеется возможность также и для внешнего управления процессом организации наноструктур различными физическими полями. Реализация такого управляемого и технологически простого процесса создания наноустройств открывает практически неограниченные возможности для наноприборостроения. Например углеродные нановолокна являются базой для создания материалов с уникальными физико- механическими свойствами. Синтез нановолокон из углерода и других материалов открывает возможность создания сверхбыстродействующих наноразмерных опто-волоконных устройств работающих на использовании уникального свойства поверхностных плазмон-поляритонных волн – возможности локализации и волноводного распространения в наноразмерных структурах . Нами к настоящему этапу уже получены результаты по лазерному синтезу углеродных нано и микроволокон методом самоорганизации углеродных наночастиц в жидкой среде.
С другой стороны водные растворы экстремально-малых наночастицы порядка 1-3нм могут найти широкое применение в нанобиологии и наномедицине. Рядом исследовательских групп уже показано что полупроводниковые наночастицы, или так называемые ”квантовые точки” обладают большим потенциалом для лазерно-люминесцентной диагностики заболеваний и оптического недеструктивного анализа в реальном масштабе времени биохимических и биофизических процессов проистекающих в живой материи.
Кроме того, в настоящее время идут работы по созданию на основе наночастиц сложных комплексов для селективной доставки лекарственных препаратов в различные органы организма, так называемые “умные” лекарства.
Внедрение био-нанотехнологий в медицинскую практику обещает решительный прорыв к примеру в ранней диагностике и эффективном лечении злокачественных заболеваний.
Отметим здесь, что нашей группой проделан цикл работ в области медицинской лазерной диагностики и терапии и в рамках проекта будет проведена разработка новых диагностических, хирургических и терапевтических методов лазерной медицины с применением различных типов наночастиц.
В проекте планируется провести научно- инженерные работы по следующим направлениям:
Разработка экономически эффективного лазерного нанолитографического метода создания упорядоченных нанорешеток и наносеток для целей наноэлектроники размером порядка единиц и десятков нанометров /наилучшие результаты получены на данный момент исследовательской лабораторией IBM и представляют собой решетки порядка 30 нм /.
Исследование влияния параметров лазерного излучения на процесс синтеза наночастиц:
• Определение влияния длительности лазерного импульса
• Определение влияния длины волны лазерного излучения
Исследование физических свойств наночастиц различных материалов
Исследование оптических свойств упорядоченных наноструктур
Исследование свойств поверхностных волн в упорядоченных плазмонных
наноструктурах
Исследования свойств биологических тканей сенсибилизированных наночастицами с
целью разработки технологий лазерной люминесцентной диагностики и лазерной
хирургии.
Исследование возможностей лазерной терапии онкологических заболеваний при использовании наночастиц на основе методов фотодинамического действия лазерного излучения и лазерной селективной гипертермии.
Применение в лазерной хирургии –
прокрашивание биоткани металлическими наночастицами приводит к уменьшению дозы лазерного излучения в 3 раза / на рис справа приведена фотография прокрашенного образца биоткани после процедуры лазерной абляции /
Простота, гибкость и универсальность метода лазерного синтеза коллоидных наночастиц в случае его дальнейшего технологического усовершенствования даст реальные основания для развития нанотехнологий в России и Армении и может привнести существенный вклад в развитие индустрии современного типа.
Реализация проекта будет проводиться на базе Ереванского Гос.Университета.
Срок исполнения проекта - 3 года. Необходимое финансирование составляет 540 000 $ USD.
Научно-технические достижения группы-
Золотая медаль ВДНХ СССР за разработку Пикосекундного перестраиваемого лазерного комплекса, Москва, 1987
Asatur Lalayan
• Who’s Who in Science and Engineering, Marquis Who’s Who, 9th edition ( 2006-2007)
• Who’s Who in the World, Marquis Who’s Who, 25th Silver Anniversary edition ( 2007)
• TOP 100 Scientists-2007, International Biographical Center, Cambridge, England
|
|
 |
|
 |
|
|
|
|
|
Проекты АТА
|
|
 |
|
 |
|
Центр Здоровья и Долголетия
Путеводитель по Армении
Негорючая электропроводка.
Эластичные чулки из быстро высыхающей гели с лечебными свойствами.
Создание на основе природных компонентов эффективного антикаогулянта, дешевого и без побочных явлений.
Инновационные проекты в области возобнавляемой энергетике.
Сигареты с лечебными свойствами.
|
|
|
|
|
|
