В МГУ создали установку для изучения полимеров с помощью синхротронного излучения
Исследователи химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова создали экспериментальную установку, позволяющую одновременно отслеживать тепловые и структурные изменения в полимерных материалах.
Как сообщили 19 октября в пресс-службе МГУ, разработка предназначена для проведения экспериментов с использованием синхротронного рентгеновского излучения.
При промышленном производстве пластмасс и других полимерных изделий материалы подвергаются быстрому нагреванию и охлаждению. В этих условиях изменяется расположение молекулярных цепей, что влияет на прочность, гибкость и другие свойства готовой продукции.
Однако традиционное лабораторное оборудование не всегда позволяет воспроизвести подобные процессы с необходимой скоростью и одновременно изучить происходящие изменения на нанометровом уровне.
Российские специалисты предложили объединить два метода исследования: сверхбыструю калориметрию на чипе и малоугловое рассеяние рентгеновского излучения.
Первый метод позволяет регистрировать поглощение и выделение тепла, второй — определять параметры внутренней структуры материала.
Миниатюрный датчик обеспечивает нагревание и охлаждение образцов со скоростью до нескольких тысяч градусов в секунду.
Работоспособность установки уже проверили на синхротроне Европейского центра синхротронного излучения ESRF во французском Гренобле.
Во время испытаний исследователям удалось получать данные о наноструктуре образцов массой около 100 нанограммов за несколько миллисекунд.
Особенностью оборудования является модульная конструкция. Она позволяет адаптировать систему для работы на российских исследовательских установках без значительной переделки.
В частности, учёные рассчитывают использовать разработку на Сибирском кольцевом источнике фотонов — СКИФ.
По мнению авторов, новая технология поможет изучать механизмы кристаллизации и плавления полимеров, а также подбирать оптимальные условия их промышленной переработки.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Synchrotron Radiation. В работе участвовали специалисты научных организаций России, Бельгии, Китая, Великобритании и Франции.