В РосНОУ созданы лаборатории для изучения нанотехнологий

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.

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.

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.

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.

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.

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.