Ученые ДВФУ исследуют уникальные наноструктуры на высокоточном оборудовании

Сканирующий зондовый атомно-силовой микроскоп SPM-9600 с климатической камерой, представленный в ДВФУ, позволяет ученым разрабатывать научно-технические рекомендации по инжинирингу материалов нового поколения, а также изучать уникальные структуры. Подробнее - в материале Planet Today.

В частности, исследования старшего научного сотрудника Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета Дениса Косьянова, которые он провёл на сканирующем зондовом микроскопе SPM-9600 (Шимадзу, Япония), позволили установить критерии формирования стабильных однородных тонких пленок толщиной 200÷1000 нм на основе наночастиц золота размером около 50 нм. Результаты исследований, выполненных учёным ДВФУ совместно с коллегами из Украины, опубликованы в журнале “Journal of Nanophotonics”.

«Микроскопические исследования создаваемых пленочных структур позволили выявить зависимость их ключевых характеристик (толщины, однородности заполнения) от условий синтеза. Последующая корректировка этих условий обеспечила формирование тонких пленок необходимого качества. Другие виды микроскопии зачастую не дают истинно объемной картины поверхности, это сильно искажает точность ее количественного анализа». – Говорит Денис Косьянов.

По словам учёного, данные плёночные структуры перспективны для использования в качестве подложек в спектроскопии поверхностно усиленного рамановского рассеяния света (SERS). Нанесение исследуемого состава на такую плёнку в разы, а иногда и на порядки улучшает его «считываемость». Таким образом, можно определить ультрамалые концентрации лекарственных препаратов, состав биологических жидкостей и ДНК, проводить экспресс-анализ наркотических и токсических веществ в составе смесей и др.

Новые материалы получены путем многократного нанесение коллоидных частиц золота на модифицированную  поверхность из высокочистого стекла (SiO2). Цикличность нанесения дала возможность исключить нежелательный эффект агрегирования частиц, их комкования на поверхности стекла, и  с высокой точностью контролировать толщину плотноупакованной плёнки. Дополнительно, добиться более четкого и интенсивного рамановского сигнала удалось за счет применения наночастиц золота фиксированного размера и морфологии, а также исключения любых полимеров при синтезе.

«Наш микроскоп имеет широкий функционал, что качественно отличает его от основного числа представленного в России аналогичного оборудования. Например, наличие климатической камеры дает возможность снимать образец материала в различных газовых средах и  в вакууме, варьировать влажность и температуру. Это очень важно, поскольку объекты исследования могут кардинально изменить свою структуру за время съемки. Некоторые, например, могут разлагаться на воздухе, их трудно изучить, не создав стабильные условия». – Комментирует возможности оборудования ДВФУ Денис Косьянов.

“Уникальное аналитическое оборудование нашего ЦКП позволяет выходить на тесную кооперацию как с российскими, так и с зарубежными ведущими НИИ и ВУЗами”, - отметил координатор проекта от ДВФУ Денис Косьянов.