Материалы о разработках сотрудников Института опубликованы на первой странице номера "Наука в Сибири" от 04 ноября 2021 года "Сибирские ученые выращивают кристаллы для поиска темной материи" и "В ИНХ СО РАН разрабатывают термобарьерные оксидные покрытия". 

"Наука в Сибири" 04 ноября 2021

Сибирские ученые выращивают кристаллы для поиска темной материи. 

В Институте неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН выращивают кристаллы для разведки нефти и других полезных ископаемых, изучения свойств нейтрино, а также для попытки регистрации частиц темной материи.

Оксидные кристаллы выращивают низкоградиентным методом Чохральского. Технология, начиная от синтеза особо чистых веществ — прекурсоров роста кристаллов, заканчивая обработкой и рециклированием отходов изотопно-обогащенного сырья, осуществляется полностью в ИНХ СО РАН. Для этого в институте разрабатывают и модернизируют ростовое оборудование с автоматическим весовым контролем. «Кристаллы готовятся под задачи заказчика. В космосе проводятся эксперименты, которые позволяют изучать составы космических лучей. Опыты глубоко под землей, нацеленные на поиск взаимодействий частиц, требуют совершенной радиационной защиты. Кристаллы ИНХ СО РАН позволяют создавать контур такой защиты и регистрировать интересные сигнальные события. Большой спектр применений — и в наземных экспериментах на коллайдерах. Одно из самых ярких и востребованных практических использований — позитронно-эмиссионная томография. Институт длительное время взаимодействует с компанией General Electric, производящей такие устройства»,— отметил министр науки и инновационной политики Новосибирской области кандидат физико-математических наук Алексей Владимирович Васильев. Монокристаллы преобразовывают ионизирующее излучение в свет, что позволяет регистрировать гамма-, рентгени прочие лучи, сложно выявляемые другим способом, а также расшифровывать события, о которых эти лучи сообщают. «С помощью наших кристаллов можно искать полезные ископаемые. Например, нефть прозрачна для гамма-излучения. Также их используют для попытки регистрации частиц темной материи и изучения свойств нейтрино», — рассказал заведующий лабораторией роста кристаллов ИНХ СО РАН кандидат химических наук Владимир Николаевич Шлегель. Кристаллы ИНХ СО РАН используются в проекте Korea Invisible Mass Search (Южная Корея) — подземном эксперименте по поиску массивных частиц со слабым взаимодействием, кандидатов в темную материю. Там будет установлено около 300 кристаллов молибдата лития. Также их изготовят для подземной лаборатории в Гран-Сассо (Италия). Туда планируется поставить 1 500 кристаллов общим весом около 500 кг. Подходящие для этих опытов кристаллы молибдата лития синтезируются только в Новосибирске. «Эти подземные заказы тонко настроены на качество кристаллов, и здесь ИНХ СО РАН вне конкуренции», — сказал директор института доктор химических наук Константин Александрович Брылев.

В ИНХ СО РАН разрабатывают термобарьерные оксидные покрытия.

Сотрудники лаборатории химии летучих координационных и металлорганических соединений Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН синтезируют оксиды и металлы, увеличивающие надежность морской и аэрокосмической техники, а также точность оптических приборов.

В последние годы в России активно ведутся исследования по созданию высокоэффективных газотурбинных установок большой мощности. В связи с этим новую актуальность получила задача увеличения КПД газотурбинных двигателей. Это стало возможным благодаря разработкам новых конструкционных материалов, которые получают в лаборатории химии летучих координационных и металлорганических соединений ИНХ СО РАН. Высокотехнологичные детали, изготавливаемые с термобарьерным керамическим покрытием, например лопатки газотурбинного двигателя, могут работать в более жестких и агрессивных условиях, а значит, быть более надежными и долговечными. Оксидные покрытия для них получают на основе оксидов циркония, гафния, скандия, индия, стабилизированных оксидами иттрия. «Установка в нашей лаборатории позволяет наносить керамические покрытия методами химического осаждения из газовой фазы на изделия сложной геометрической формы: лопатки турбин, газовых двигателей, аэрокосмической техники. Такого рода слой позволяет снизить температуру основного тела лопатки более чем на сто градусов, что приводит к увеличению температуры рабочего газового двигателя, а это сказывается на повышении удельных показателей эффективности изделий», — рассказал научный сотрудник ИНХ СО РАН кандидат химических наук Роман Александрович Шутников. Без применения покрытий из различных оксидов не обходится и производство высокоточных эмиссионных материалов, которые используются в создании оптико-механических, оптико-электронных устройств: тепловизоров, приборов ночного видения, оптических прицелов. Одними из ключевых предприятий в этом направлении являются Новосибирский приборостроительный завод, «ВМК-Оптоэлектроника», АО «Катод», для нужд которых в лаборатории действует испытательная установка.