В РосНОУ созданы лаборатории для изучения нанотехнологий

19.07.2018
Русский

С 2018 года Российский новый университет (РосНОУ) ведёт приём на направление подготовки «Наноиженерия».

Специально для обучения студентов в лаборатории методов диагностики наночастиц, композиционных материалов и физико-химических измерений (МДНКМиФХИ) РосНОУ были открыты учебные кабинеты — лаборатории кристаллографии, материаловедения, общей химии, спектроскопии, физической химии.

Мы выяснили, что находится в этих кабинетах, и какие испытания смогут проводить студенты.

Изучение химии

Для практического изучения органической и неорганической химии студенты будут использовать микроскоп, химическую посуду, эксикатор, ареометр, наборы химикатов, нагреватели, магнитную мешалку и другие приборы.

Например, в эксикатор можно поместить гигроскопичное вещество, продуть сосуд сухим азотом и создать в нём вакуум. Вещество не будет окисляться и может использоваться как образец для спектральных исследований.

Магнитная мешалка позволяет перемешивать суспензии, находящиеся в герметичном сосуде. На дне мешалки расположена магнитная стрелка, под дном — электромагнит, который заставляет стрелку вращаться.

Можно делать химические опыты не только с твёрдыми и жидкими веществами, но и с газами, для чего предусмотрено газобалонное оборудование. Имеется и течеискатель, который преобразует ультразвуковой сигнал в звуковой: если где-то есть утечка газа или искрится электрический контакт, это можно будет услышать.

Изучение физики и физической химии

Здесь есть осциллограф, генератор импульсов, вакуумная станция, муфельная печь. Печь нагревается до 1100 градусов. От 600 градусов она начинает заметно светиться изнутри. С помощью печи можно изучать фазовые переходы, составлять фазовые диаграммы сплавов цветных и чёрных металлов. Тут можно плавить алюминий, стекло, медь, серебро и золото.

Помогает в освоении физической химии и универсальная установка для изучения особенностей химических реакций в условиях газовых разрядов разных типов высокого и низкого давления. Установка укомплектована источником высокого напряжения и вакуумной станцией.

Гальванический участок лаборатории позволяет изучать электрохимию. Гальваническая ванна наполняется электролитом, например водным раствором медного купороса, серной кислоты и спирта. Опускаются два электрода: анод и катод, которые подключены к источнику питания. Идёт гальванический процесс: анод постепенно растворяется, его атомы превращаются в ионы электролита, а ионы электролита, в свою очередь, осаждаются на катоде в виде металла. Если анод будет из меди, а на катоде будет размещена какая-нибудь деталь, мы сможем покрыть её чистой медью.

Испытания материалов по ГОСТу

В лабораториях можно проводить испытания материалов с помощью гидравлической разрывной машины, механического и гидравлического прессов, других специальных приборов. Например, здесь находится прибор для измерения температуры размягчения битума по методу кольца и шара (ГОСТ 11506-73), а также пенетрометр — прибор для испытания битума по методу определения глубины проникания иглы (ГОСТ 11501-73).

Метод кольца и шара заключается в том, что не модифицированные или модифицированные (например, углеродными нанотрубками) образцы битума заливаются в латунные кольца, сверху помещаются стальные шарики. Система опускается в воду, которую нагревают со скоростью 5 градусов Цельсия в минуту при непрерывном перемешивании. Как только шарик продавил битум и упал на нижнюю поверхность, фиксируется температура размягчения битума — один из параметров, по которому можно предсказать поведение будущего дорожного покрытия.

Микроскопы

В лаборатории есть микроскопы разной степени мощности (разрешения). Один может работать по методу тёмного поля с использованием специальной подсветки, позволяющей получить «негативное» изображение (изображение в рассеянных лучах). Метод тёмного поля эффективен, например, при рассмотрении взвесей в жидкости.

Спектроскопия

Для занятий студентов предоставлен ИК-спектрометр с преобразованием Фурье. Образцы для спектроскопии бывают разными. Спектр можно снимать с жидкостей, таблеток (приготовленные на лабораторном же оборудовании образцы твёрдых веществ), плёнок и так далее. Образец поглощает свет, в том числе в невидимом инфракрасном диапазоне. По измеренному спектру, в зависимости от того, на какой частоте, на какой длине волны происходит поглощение, можно определить свойства образца. Например, в лаборатории создали два наноматериала по разным технологиям. С помощью спектроскопии можно сравнить их характеристики. А по определённой области ИК-диапазона спектра (её ещё называют «область отпечатков пальцев») можно идентифицировать вещество.

В лабораториях МДНКМиФХИ студенты РосНОУ смогут проводить лабораторные работы, проходить практику, проводить научные исследования и готовить диплом.