ЕРЕВАН, 16 апр – Sputnik. Профессор университета Нотр-Дам (США) Александр Мукасьян приступил к консультации научной группы в Институте Физических исследований (ИФИ) Национальной Академии наук РА по актуальному направлению в материаловедении - самоподдерживающимся реакциям горения.
Основателем этой технологии был видный ученый с армянскими корнями Александр Мержанов, который первым обнаружил и описал явление в конце 60-х годов в Институте химической физики АН СССР. Профессор Арам Налбандян, который долгие годы возглавлял институт химфизики АрмССР, способствовал развитию этого направления в республике в 80-х годах прошлого века.
Одним из учеников Мержанова был Александр Мукасьян, тоже имеющий армянские корни. Он родился в Самаре, в семье сына беженца из Западной Армении (Артвина). Признанным ученым в области синтеза горением он стал еще в советское время, работая в Институте Структкрной Макрокинетики АН СССР.
Твердое пламя
Если говорить не совсем по-научному, синтез горением характеризуется тем, что в нем энергия, выделяющаяся при термической реакции, не расходуется для прогрева окружающей среды, как от горящей спички или печи, а локализуется внутри материала и "бежит" по нему. Для этого процесса не нужен кислород, и он может осуществляться в вакууме или инертной среде. Этот подход называют "твердым пламенем", так как реакция происходит, как мы отметили, непосредственно в твердом веществе.
При этом для синтеза материалов требуется намного меньше энергии, чем при обычной плавке или спекании. Например, синтез карбида тантала из элементов в обычных условиях требует температуру печи выше 2000 градусов и длится несколько часов. А при синтезе горением практически не нужно внешнего источника тепла, и синтез длится секунды.
К морю синему пошли, море синее зажгли
Есть относительно простые способы такой реакции и в жидком виде. Например, можно добавить в воду порошок нитрата никеля и глицина, "зажечь" этот реакционный раствор (хотя он и водный, но в соединении с такими веществами он загорится), и при правильном проведении этой реакции можно получить нанопорошки оксида никеля или чистый никель.
"Сейчас мы получаем металлы, сплавы, карбиды и нитриды различных металлов, причем во многих случаях полученные фазы метастабильные, то есть такие, которые очень сложно получить при нормальной температуре и давлении. При этом они устойчивы, то есть образовавшись, они не распадаются. Вдобавок, реакцией можно управлять с большой точностью чтобы получать частицы желаемого состава и формы", - рассказал в беседе со Sputnik Армения профессор Мукасьян.
Среди таких соединений - кубический нитрид бора, который можно назвать "борным алмазом". Твердость ему придает особая кристаллическая структура (по тому же принципу, по какому обычный углерод может превратиться в сверхтвердый алмаз). Недавно проф. А.С. Мукасьян с соавторами опубликовал научные статьи о синтезе такого сверхтвердого нитрида бора. Реакция в этом случае инициируется ударной волной с применением твердофазных источников азота и бора.
Одну из основных своих задач профессор Мукасьян видит в помощи по воспитанию нового поколения исследователей в Армении. Для этого в Институте Физических Исследований Национальной Академии наук РА он консультирует группу, работающую под руководством кандидата физико-математических наук Арама Манукяна.
Ученые создают наноматериалы для онкологической терапии по принципу магнетического нагрева и "сжигания" опухоли (подробнее об этом принципе – здесь). Подход был представлен на международной конференции Apricot, которую Институт физических исследований провел 1-3 марта в Национальной академии наук Армении. Конференция была посвящена применению магнитных наноматериалов в медицине.
Проект получил грантовое финансирование от фонда армянской науки и технологий (FAST).