Міжнародна технологічна зустріч "Нанотехнології та Наноматеріали"
28 листопада 2014

"Вступне слово"

"Вступне слово"

"Вступне слово"

"Технології виготовлення наноструктурних багатошарових керамічних конденсаторів нового покоління"

Область застосування: компоненти пасивної електроніки, низьковольтні прилади, а саме: мобільні телефони, комп’ютери, електронні гаджети.

"Люмінофор білого світла на основі карбонизованих нанокомпозитів"

Короткий опис: люмінофор, який не містить активаторів важких металів і здатний випромінювати біле світло з високими спектральними характеристиками при збудженні ультрафіолетовим світлом. Матеріал люмінофору синтезується хімічною обробкою нанопорошку кремнезему (аеросил, А300) органосилоксановими сполуками з наступною термообробкою, яка формує світловипромінюючі центри у вигляді вуглецевих нанокластерів.

Переваги:

• повний видимий спектр випромінювання, близький до натурального білого світла
• можливість керування кольоровим відтінком білого світла
• не містить важких металів

Область застосування: застосування: джерела білого світла, в тому числі енергозберігаючі джерела штучного освітлення (компактні люмінесцентні лампи, білі світлодіоди).

"Розробка методів комплексної характеризації рідкокрісталічних нанокомпозитів"

Короткий опис: розроблено комплекс взаємодоповнюючих експериментальних методів для характеризації розроблюваних рідкокристалічних нанокомпозитів, що містять нематичні та холестеричні суміші як матрицю та дисперговані в ній вуглецеві нанотрубки (одно або багатостінкові) як допанти, з можливим включенням нано і мікрочастинок інших типів. Методи включають спектрофотометрію (зокрема, визначення оптичного пропускання в залежності від температури), диференціальну скануючу калориметрію, електрофізичні дослідження (діелектрична спектроскопія, кондуктометрія), оптичну мікроскопію, спектроскопію селективного відбивання, інші методи фізикохімічного аналізу, а також низку методів сингулярної оптики. Для кожного рідкокристалічного наноматеріалу визначаються параметри фазових переходів, дається оцінка гомогенності та гетероструктурованості утворюваних фазових станів, оптична прозорість, електропровідність та діелектрична проникність в залежності від прикладеного електричного поля (для електрооптичних комірок, конденсаторів керованої ємності та інших пристроїв мікрота оптоелектроніки), а також стабільність цих характеристик в часі. Останнє є особливо важливим, оскільки основною проблемою при створенні таких наноматеріалів є схильність нанотрубок до агрегації – оптимальний склад рідкокристалічного матеріалу повинен забезпечувати поєднання взаємно суперечливих вимог (прозорість, чутливість до електричного поля тощо в поєднанні з високою часовою стабільністю).

Переваги: розроблювані методи характеризації є відносно простими і не потребують спеціального складного обладнання? визначення характеристик здійснюється з використанням стандартних приладів, а новизна полягає в розроблених оригінальних методиках приготування зразків та проведення вимірювань, що забезпечує високу надійність результатів.

Область застосування: застосування: м’яких анізотропних середовищах для систем запису, обробки і відображення інформації та пристроїв мікро та оптоелектроніки.

"Наноструктурна інструментальна кераміка на основі кубічного нітриду бору"

Короткий опис: створено інструментальний матеріал на основі вюрцитної модифікації нітриду бору, який характеризується ультрадисперсною зеренною структурою з високою однорідністю та розподілом фазових складових, що забезпечує його високі показники в’язкості руйнування та міцності.

Переваги: нанокристалічна структура матеріалу дає можливість виготовляти елементи різального інструменту з ріжучим лезом потрібної чистоти та кута загострення, що забезпечує мінімальне зняття стружки при прецизійній обробці металевих поверхонь, а також стійкість до великих ударних навантажень при обробці переривчатих загартованих поверхонь в результаті чого з’являється можливість кардинальної зміни технологічного ланцюга виготовлення багатьох виробів різного призначення.

Область застосування: різальний інструмент, оснащений наноструктурною інструментальною керамікою на основі щільних модифікацій нітриду бору може ефективно застосовуватись на підприємствах машинобудування та гірничометалургійного комплексу при обробці загартованих конструкційних сталей, чавунів, а також сталей з високим вмістом марганцю та хрому.

"Об’ємний нанокристалічний титан"

Короткий опис: запропоновано технологію кріомеханічної фрагментації зеренної структури з одержання об’ємного титану з нанометровим розміром зерна, фундаментальна особливість якого полягає в активізації механічного двійникування при низьких температурах в таких металах як титан, цирконій та інші.

Переваги: найбільш суттєві зміни властивостей матеріалів спостерігаються при зменшенні розмірів зерна нижче 100 нм. У той же час, існуючий метод одержання наноструктурних металів з використанням рівноканального кутового пресування має в цьому відношенні низку суттєвих обмежень.
Переваги запропонованого методу кріомеханічної фрагментації зеренної структури:

• можливість одержання об’ємного нанокристалічного титану з середнім розміром зерна до 30 нм з більш стабільним структурним станом незалежно від чистоти металу? зменшення обмежень на розмір та збільшення асортаменту напівфабрикату
• відносно невеликі значення накладеної кріодеформації з використанням стандартного устаткування і можливістю розробки промислового виготовлення об’ємних нанокристалічних титану і цирконію
• менші енергозатрати

Область застосування: аерокосмічна техніка, оборонна промисловість, машинобудування, вироби медичного призначення (імплантати, медичний інструмент, тощо).

Непористий 3D-кремній для анодів літій-іонних акумуляторів

Короткий опис: створено безпористі структурновпорядковані нанокремнієві матеріали з такою внутрішньою будовою, яка дає можливість контролювати механічні властивості та напруженодеформований стан активних частинок, а також сприяє безпосередньому транспорту електронів та іонів літію до активної фази кремнію. Висока щільність дозволяє отримувати навантажену ємність електродів у декілька разів вищою, ніж у вживаних на сьогоднішній день у промисловому виробництві. Технологія формування безпористого наноструктурованого 3Dкремнію відрізняється простотою і дешевізною, легко масштабується для промислового використання. Використання нових нанокремнієвих матеріалів та електроліту на основі фторетиленкарбонату дозволяє зменшити накопичену незворотню ємність електродів до унікально низьких величин.

Переваги: безпористий наноструктурований 3Dкремній має дуже високу зворотню та унікально низьку накопичену незворотню питомі ємності дешевий та технологічний.

Область застосування: охорона довкілля, електроенергетика.

"Керамічні нанокомпозити для гібридних підшипників"

Короткий опис: отримано дослідні зразки зносостійкої нанокераміки (коефіцієнт тертя 0.30.5 при розмірі зерна 5070 нм) на основі нітриду кремнію з використанням спеціальних енергоефективних режимів спікання з контрольованою швидкістю ущільнення. Матеріал володіє у 2 рази кращими результатами в триботехнічних тестах порівняно з аналогами, що нині використовують в гібридних підшипниках.

Переваги: енергоефективність режимів отримання нанокераміки, висока зносостійкість при малому коефіцієнті сухого тертя нанокераміки. Можливість роботи при високих температурах (до 900 °С) в агресивних середовищах.

Область застосування: машинобудування, авіакосмічна техніка, переробна та нафтогазова промисловість.

"Технологія інтерференційної нанолітографії з використанням високороздільних халькогенідних фоторезистів"

Короткий опис: розроблено технологію інтерференційної нанолітографії (в тому числі імерсійної) на основі осаджуваних у вакуумі халькогенідних фоторезистів. Ці фоторезисти характеризуються високою роздільчою здатністю, широкою спектральною областю світлочутливості і можливістю нанесення на підкладки складної форми. Халькогенідні фоторезисти можуть бути нанесені в одному циклі з нанесенням функціональних шарів в мікроелектронному виробництві. Крім того, такі фоторезисти мають високий показник заломлення (від 2.3 до 3.0 і навіть вище в ультрафіолетовій області спектру), термічно і хімічно стійкі. Поєднання інтерференційної літографії з оригінальними вакуумними фоторезистами дозволило розробити ефективну технологію формування періодичних наноструктур з просторовими частотами до 8000 мм (мінімальні розміри елементів менше 100 нм), зокрема дифракційних граток, елементів вводувиводу випромінювання, поляризаторів,фільтрів, сенсорних структур, електронноемісійних структур та інші.

Переваги: розроблена технологія дозволяє використовувати в якості фоторезистів халькогеніди германію – більш екологічно прийнятні сполуки, ніж традиційні халькогенідимиш'яку.Крімтого, ціни граток та інших структур, які по своїх характеристиках не будуть поступатися виробам провідних західних фірм, будуть в 1,5 – 3 рази нижчі.

Область застосування: голограмні дифракційні гратки використовуватимуться як диспергуючі елементи в різноманітних спектральних приладах призначених для проведення медикобіологічних досліджень і аналізів (особливо при діагностиці інфекційних захворювань на ранніх стадіях), спектральних аналізів в металургійній промисловості, екологічних досліджень та аналізів, тощо. Сенсори на основі граткових елементів вводувиводу будуть використані в промисловості, медичних та біологічних дослідженнях, для вирішення задач, пов’язаних із захистом довкілля, для аналізу продуктів харчування та напоїв.

"Зносостійкі керамічні та композиційні матеріали на основі нанопорошків діоксиду цирконію для техніки та медицини"

Короткий опис: унікальна технологія на основі нанопорошків діоксиду цирконію забезпечує отримання керамічних і композитних деталей складної форми з високими значеннями міцності і тріщиностійкості, високої зносостійкості, хімічної інертності, високими вогнетривкими властивостями, стійкістю до корозії та низькотемпературної деградації. Крім того, при використанні в медицині кераміка на основі діоксиду цирконію має високу біосумісність, сприяє швидкому формуванню контакту кісткаімплант, характеризується відсутністю гальванічних явищ, алергічних реакцій і запалень.

Переваги: стабільність властивостей, збільшення терміну служби деталей в 20...50 раз, натуральний естетичний вигляд стоматологічних протезів, співвідношення цінаякість нижче зарубіжних аналогів.

Область застосування: шахтна, нафтогазова, хімічна, металургійна промисловість, машинобудування, легка і харчова промисловість, ортопедія і стоматологія.

"Протикорозійні нанопористі пігменти для лакофарбових покриттів на основі природного цеоліту"

Короткий опис: високоефективні протикорозійні пігменти на основі природного нанопористого цеоліту, модифіковані шляхом іонного обміну, з вмістом до 5 мас.% катіонів цинку, кальцію та інших елементів, розміром частинок 510 мкм використовуються для покращення протикорозійних властивостей лакофарбових ґрунтовок, які застосовуються для захисту сталі та алюмінієвих сплавів від атмосферної корозії. Мають оптимальні реологічні властивості та легко суміщаються з лакофарбовими зв’язуючими.

Переваги: добре диспергуються, екологічно безпечні, мають високі захисні властивості. Можуть утворювати синергічні композиції з цинкфосфатними пігментами. Висока іоннообмінна ємність та ефективна взаємодія з полімерним зв’язуючим завдяки наявності до 50 об% нанопор в пігменті. Захисна дія пігментів проявляється в момент початку підплівкої корозії. Доступна та дешева сировина.

Область застосування: модифікування алкідних, епоксидних, поліуретанових ґрунтувальних лакофарбових матеріалів, які використовуються для захисту від корозії транспортних засобів, будівельних металоконструкцій та обладнання різних галузей промисловості в атмосферних умовах.

"Лабораторна установка для мікроструктурних досліджень"

Короткий опис: створено лабораторну вакуумну установку для мікроструктурних досліджень, яка призначена для контролю та вивчення швидкоплинних процесів в порошкових матеріалах чи суцільних зразках в умовах деформації (розтягнення, тиск) та нагрівання шляхом пропускання струму промислової частоти. Прямий контроль фазоструктурного стану матеріалу виконується завдяки використанню методів рентгеноструктурного аналізу. Безпосередньо в процесі деформації та нагріву проводиться рентгенівська зйомка до ста рентгенограм в секунду. Це дозволяє досліджувати зміни фазоструктурних перетворень безпосередньо при протіканні процесів в умовах швидкісного нагріву, охолодженні чи деформації. Установка також має можливість використовувати термічний та дилатометричний аналізи і одночасно досліджувати широкий спектр фізичних характеристик металів і сплавів.

Переваги: надає можливість контролю та управління фазоструктурним станом у матеріалах, в тому числі з мікронанокристалічними структурами.

Область застосування: контроль режимів технологічних процесів безпосередньо при виготовленні продукції, навіть при екстремальних умовах обробки (швидкісних нагрівах, охолодженні, деформації).

"Фотополімеризаційноздатний нанокомпозиційний матеріал для інформаційних технологій поліграфії та приладобудування"

Короткий опис: розроблено нові високоефективні фотополімеризаційноздатні наноструктуровані композиційні матеріали для одержання захисних, декоративних та інформаційних зображень в технологіях поліграфії, радіота мікроелектроніці, приладобудуванні. Створені фотополімеризаційноздатні композиційні матеріали на основі уретанта оліго, епоксіта ефіракрилатів, що містять в собі кремнійорганічні наноструктуровані модифікатори, інші нанорозмірні частинки, що дозволяє одержувати фотополімерні наноматеріали з керованими властивостями відповідно до призначення матеріалу з покращенням фотохімічних, адгезійних, теплопровідних та міцнистних характеристик.

Переваги: заміна дорогих імпортних матеріалів, цілеспрямоване керування властивостями композиту, зниження собівартості та енерговитрат. Удосконалення технологічних процесів оздоблення та захисту поліграфічної продукції, упаковки, забезпечення високої ефективності та надійності експлуатації оптикоелектронних пристроїв. Досягнуто підвищення світлочутливості (у 3 рази), значно зросла адгезія до поліпропілену (на 60%), скла та металів (на 4050%), збільшено відносну твердість покриття (в 1.5 рази).

Область застосування: поліграфічна промисловість для оздоблення та захисту друкованої продукції та пакування, радіоелектроніка при виготовленні оптикоелектронних пристроїв, для конструювання та захисту мікросхем, легка промисловість в якості маркувальних зображень та штампів для тиснення на пластмасових ковпачках парфумів та пластмасовій упаковці кремів та інше, кабельній промисловості для маркування кабелів, шнурів та інших елементів систем комунікацій.

"Гібридні електродні матеріали для літієвих акумуляторів"

Короткий опис: cтворено органічнонеорганічні нанокомпозити на основі електропровідних полімерів та сполук перехідних металів, що мають структуру типу "гістьхазяїн", де органічні макромолекули знаходяться переважно всередині наночастинок неорганічної компоненти. Для їхнього одержання розроблено спеціальний механохімічний спосіб, який характеризується високою відтворюваністю структури та функціональних властивостей вказаних гібридних наноматеріалів та екологічною сприйнятливістю у порівнянні з традиційними зольгель методами.

Переваги: гібридні нанокомпозити характеризуються високою питомою ємністю протягом не менше сотні циклів повного зарядурозряду в інтервалі потенціалу 2,0–4,0 В відносно Li/Li⁺ і за цим показником суттєво переважають ємність катодних матеріалів на основі оксидів перехідних металів (оксиди кобальту, марганцю, нікелю), що зараз комерційно використовуються, для яких початкова ємність здебільша складає ~170 мА·год/г.

Область застосування: літієві акумулятори.

"Функціонально-орієнтовані оксидні нанопорошки та технології їхнього створення"

Короткий опис: розроблена унікальна технологія синтезу оксидних наночастинок, що має в своєму технологічному циклі прийоми фізичної та хімічної модифікації, які дозволяють цілеспрямовано керувати фазовим складом, станом поверхні, розміром, морфологією та агрегацією оксидних наночастинок. Технологія дозволяє, базуючись на єдиному технологічному циклі, випускати оксидні наночастинки, у тому числі і композитного складу, що модифіковані під певні функціональні задачі.

Переваги: технологія не потребує складного обладнання та є енергоефективною у порівнянні з іншими відомими технологіями отримання оксидних матеріалів та при мінімальних змінах у технологічному циклі дозволяє отримувати оксидні наноматеріали з широким спектром структурних та функціональних властивостей. Використання такої технології синтезу нанопорошків дає змогу гнучко реагувати на попит ринку.

Область застосування: каталізатори та носії каталізаторів, сорбенти і пігменти, сенсори і іоністори, захисні покриття, компоненти паливних елементів, оптичні матеріали, діагностичні матеріали та носії ліків, зміцнюючі добавки для полімерних, металевих композитів, порошки для виробництва кераміки.

"Синтетичні алмази нанотехнологічного призначення"

Короткий опис: розроблено технології отримання та визначення характеристик монокристалів синтетичних алмазів нанотехнологічного призначення. Алмази типів Іb, IІа, IIb синтезують методом температурного градієнту в умовах високих тисків – високих температур (ВТВТ). Керовані параметри синтезу дозволяють отримувати крупні (~5 мм) монокристали алмазу з керованим складом та концентрацією домішок. У відповідності до призначення алмази можуть мати р або n тип провідності. Також можливо отримувати низько домішкові алмази з концентрацією атомів азоту нижче 1015 см³. Розроблено технології обробки, нанесення контактів та нові методики визначення фізичних і експлуатаційних властивостей монокристалів алмазів для їх використання в різноманітних технологічних процесах з нанометровою та ангстремною роздільною здатністю.

Переваги: як відомо, алмаз є унікальним матеріалом з широким спектром фізичних, механічних, оптичних та інших властивостей. Природні алмази в промислових нанотехнологіях використовувати проблематично, оскільки їхні властивості суттєво різняться. Розроблені технології синтезу алмазів, методики їхньої обробки та визначення властивостей дозволяють отримувати алмазні вироби з ідентичними властивостями, придатними для використання в промислових нанотехнологіях.

Область застосування: вістря сканувальної зондової мікроскопії (СЗМ) для досліджень характеристик поверхні при атмосферних умовах та у вакуумі, а також для промислових технологій виготовлення елементів наноелектроніки та носіїв інформації надвисокої щільності методом СЗМ; елементи квантових комп’ютерів на основі алмазів; алмазні детектори часток, зокрема, система ATLAS Великого Адронного Коллайдера.

"Синтез наночастинок металів та квантових точкових наночастинок за допомогою різноманітних біологічних систем"

Короткий опис: розроблено екологічно "дружні" технології для отримання наночастинок золота та срібла, а також квантових точкових наночастинок CdS та ZnS. Синтезовані наночастинки відповідають критеріям, що висуваються до відповідних наноматеріалів. Металічні наночастинки (золоті та срібні) та квантові точкові наночастинки (CdS, ZnS) були отримані за допомогою різних біологічних систем: фітоекстрактів з культури клітин або тканин рослин, культуральної рідини бактерій або грибів. Вони можуть бути використані для будьякого застосування як високо конкурентні наноматеріали у порівнянні з наночастинками, отриманими за допомогою хімічних або фізичних методів. Зокрема, передбачається їх застосування в біологічних дослідженнях, наприклад, у мікроскопії для посилення сигналів флуоресцентних барвників, або в якості самих флуоресцентних барвників, які використовуються для візуалізації субклітинних структур та для практичного застосування в біомедицині.

Переваги: вища екобезпечність синтезу наночастинок за розробленою технологією, напротивагу традиційним технологіям хімічного синтезу з використанням токсичних речовин. Висока гомогенність та фізична стабільність синтезованих наночастинок (особливо, квантових точкових наночастинок).

Область застосування: біологія, мікроскопія.

"Модифіковані титанові сплави"

Короткий опис: технологія дозволяє виробляти титанові сплави медичного та авіаційного призначення з поліпшеними механічними властивостями та експлуатаційними характеристиками шляхом комплексної пластичної деформації на базі метода гвинтової екструзії.

Переваги:

• більш висока статична міцність та пластичність
• підвищена циклічна міцність
• висока однорідність структури
• поліпшена технологічність

Область застосування: медицина, авіація.

"Створення виробництва аморфних і нанокристалічних сплавів і стрічок на основі технології швидкого охолодження розплаву металу"

"Каліксарени та нанотіла в терапії та діагностиці тромбозів"

Короткий опис: каліксарени C-192 та C-145 є інгібіторами зсідання крові внаслідок інгібування полімеризації фібрину та утворення фібринового каркасу тромбу. Може застосовуватись при усіх порушеннях системи зсідання крові, які супроводжуються аномальною активацією системи зсідання крові та призводять до утворення тромбів в кровоносних судинах: інфарктах міокарда, інсультах головного мозку, ішемічній хворобі серця, венозному тромбоемболізмі, ДВСсиндромі, ішемічному інсульті, онкозахворюванні, діабеті, а також для післяопераційної профілактики.

Переваги:

• висока специфічна дія
• висока антитромботична активність
• дешевизна у виготовленні
• ефективність у малих дозах
• середня токсичність

Область застосування: медицина (як антитромботичні препарати).

"Протипухлинні, малотоксичні, адресної доставки малорозмірні фосфонати паладію"

Короткий опис: oтримано нові дифосфонові кислоти та комплексні сполуки паладію з ними. За результатами фізикохімічних досліджень встановлено склад будову та стійкість нових комплексних сполук в твердому стані і в розчині. Встановлено домінуючі форми комплексів, що утворюються в розчинах з наближеними до фізіологічних умовами (концентрацією хлоридіонів та рН). Досліджено біологічну активність ряду комплексних сполук in vivo та in vitro в порівнянні із цисплатином.

Переваги: oчікувані переваги нових бісфосфонатів паладію в якості протипухлинних агентів, які є поєднанням композиції в одне з'єднання цитотоксичного металу з кількістю похідних фосфонових кислот, які можуть виконувати роль транспортного засобу. Крім того, використання сполук паладію (ІІ) в порівнянні з платиновими аналогами більш економічно вигідно (паладій майже у два рази дешевший за платину).

Область застосування: фармацевтична промисловість.

"Антимікробні і протипухлинні речовини широкого спектру дії на основі діоксиду кремнію з наночастинками срібла, золота, міді"

Короткий опис: синтезовано та стабілізовано наночастинки Ag, Au, Cu в колоїдах і на поверхні пористих плівок і порошків оксидів із заданими оптичними, структурними, антибактеріальними та протипухлинними властивостями.

Переваги: контрольована фотогенерація і стабілізація металевих наночастинок заданого розміру на поверхні кремнезему з високою бактерицидною активністю щодо широкого спектру мікроорганізмів і грибків, протипухлинною активністю, високою хімічною стабільністю, нетоксичністю при надзвичайно низькому вмісті наночастинок металу.

Область застосування: медицина, біологія, харчова промисловість (пакувальний матеріал, упаковка).

"Конструкційні деталі для відновлюючих операцій в щелепно-лицевій хірургії на основі наноструктурованого епоксиполіуретанового композиту з пролонгованою лікувальною дією"

Короткий опис: розроблено технологію отримання нових кісткових імплантатів «Конструкційні деталі для остеосинтезу» ТУ У 33.10547041022: 2013. Конструкційні деталі отримують на основі наноструктурованого епоксиполіуретанового композиційного матеріалу, що містить в своєму складі неорганічний наповнювач силікагель та протитуберкульозний препарат широкого спектру дії. Проведено медикобіологічні, технічні та клінічні випробування. Виріб медичного призначення «Конструкційні деталі для остеосинтезу», який виготовляється згідно з ТУ У 33.10547041022: 2013 пройшов Державну реєстрацію в Державній службі України з лікарських засобів і дозволений для використання на території України.

Переваги: низькі енерго- та трудоємність виробництва, недорогі вхідні матеріали, покращені експлуатаційні характеристики (міцність на розрив, відносне подовження), пролонгована лікувальна дія.

Область застосування: щелепнолицева хірургія, ортопедія, травматологія, хірургія.

"Розробка та застосування біоактивної кераміки"

Короткий опис: розроблено технологію виробництва та функціоналізації різних видів біоактивних керамік і композитів, біоактивних керамічних SYNTHETBONE композитів. Дослідженно можливості модифікації властивостей матеріалів SYNTHETBONE шляхом оптимального поєднання легування мікроелементами (до декількох %) та регулювання структури з метою забезпечення найкращих експлуатаційних характеристик . Представлені основні результати застосування такого роду матеріалів для моделювання кісткової тканини.

Переваги: поліпшення результатів хірургічних операцій на кістковій тканині.

Область застосування: хірургія всіх видів кісток:

• Заповнення великих кісткових дефектів після травм і пухлин в ортопедії, стоматології, щелепнолицевій хірургії, отоларингології.
• Зроблені окремі моделі для використання імплантатів у лікуванні травм в краніопластиці, щелепнолицевій хірургії.
• Заповнення отворів кісток після видалення зубів з метою збереження альвеолярної кістки.
• Збереження зубів з ослабленим або травмованим з'єднанням з щелепою.
• Глибокі пломби зубів.
• Різні види тонких і товстих біоактивних покриттів на титані і керамічних імплантатах, зокрема гвинти, сітки, об'ємні імплантати.

"Функціональні можливості використання кальцій-фосфатної кераміки в медицині"

Короткий опис: композитні керамічні матеріали на основі фосфатів кальцію як найкращі остеокондуктивні й остеоіндуктивні матеріали для заміщення кісток і накопичення іонів кальцію і фосфату, необхідних для мінералізації, а також композитні порошкові матеріали на основі залізу для спрямованої доставки ліків призначені для використання в медицині. Група науковців інституту разом з медичними установами України одержала добрі експериментальні результати по застосуванню керамічних матеріалів на основі кальцій фосфату в пластиці кісткових дефектів, а також в стоматології і лікуванні парадантозів. Не менш важливими є результати по збільшенню часу дії різних антибіотиків (ліків, срібла і наноструктурної міді), адсорбованих на композитних матеріалах на основі кальцій фосфату і магнітного залізу.

Переваги: запропоновані композитні матеріали на основі кальцій фосфату можуть застосовуватися в стоматологічних операціях, таких як профільна пластика заміщення дефектів після операцій та травм, заповнення патологічних каналів коренів зубів, дефектів, утворених при видаленні інфікованих ділянок (гранулем, кіст) з одночасним видаленням ушкоджених зубів і заповненням альвеолярних заглиблень після видалення дистрофічних зубів.
Головними перевагами запропонованих біоматеріалів є можливість контролю за їхніми властивостями, а саме пористістю, міцністю, розчинністю, біологічною взаємодією з живим організмом та остеоіндуктивністю шляхом наноструктурування і введення остеотропних елементів, а також виготовлення деталей складної форми і покриттів на титанових імплантатах і створення нової генерації матеріалів з оптимальними біомеханічними і біологічними властивостями. У свою чергу, композиційні матеріали на основі магнітних оксидів заліза з добавками антибіотиків мають значну перевагу при використанні в процесах направленої доставки ліків і пролонгації їхньої дії.

Область застосування: біомедицина.

"Наношаруватий нафтосорбент"

Короткий опис: терморозширений графіт, який отримують шляхом багатостадійної хімікотермічної переробки окисненого природного графіту, внаслідок своєї спорідненості до вуглецю, наношаруватої структури та надзвичайно розвиненої питомої поверхні є високоефективним поглиначем нафти, нафтопродуктів, розчинників та інших вуглеводних рідин. Для цього наношаруватого нафтособренту були розроблені та випробувані технології ліквідації аварійних розливів нафти та нафтопродуктів на поверхні водоймищ та грунті.

Переваги: високий ступінь очищення водної поверхні та грунту, можливість відділення поглиненої рідини для подальшого її використання за прямим призначенням, можливість багаторазового використання відпрацьованого наношаруватого нафтосорбенту завдяки можливості його термохімічної регенерації.

Область застосування: використання на небезпечних в екологічному плані об’єктах навколишнього середовища та народного господарства.

"Структуровані каталізатори нового покоління для процесів продуктивного і екологічного каталізу"

Короткий опис: розроблені алюмонікелеві каталізатори, модифіковані оксидами рідкісноземельних та лужних елементів, на керамічних блокових носіях стільникової структури. Характеристики: розмір комірок 2,0х2,0 мм, товщина стінки блока – 0,4 мм. Призначені для процесів парової, парокисневої (повітряної), вуглекислотної конверсії метану у виробництвах аміаку, метанолу, синтезах ФішераТропша (одержання вищих вуглеводнів та компонентів моторного палива)? для інтегрованого процесу тририформінгу метану (оксивуглекислотнопарова конверсія) із можливим залученням димових (парникових) газів ТЕС. Характеризуються високою активністю, стійкістю до утворення вуглецю та окислення у кисеньвмісному реакційному середовищі.

Переваги: за активністю (в лабораторних випробуваннях) в процесах парової та парокисневої конверсії метану розроблені структуровані каталізатори не поступаються гранульованим каталізаторам провідних виробників – R67R7H фірми HaldorTopsoe (Данія), ГИАП18 (Росія), а за продуктивністю суттєво (на 12 порядки) переважають промислові аналоги. Використання каталізаторів стільникової структури замість традиційних гранульованих, дозволить значно скоротити витрати нікелю при виготовленні каталізаторів конверсії без зменшення їх продуктивності, знизити газодинамічний опір шару каталізатору, зменшити габарити промислових реакторів.

Область застосування: технологічні схеми окислювальної конверсії метану з одержанням водню і синтезгазу (СО+Н₂).

"Гібридні органо-неорганічні сорбційні матеріали"

Короткий опис: cтворено композит, кожна із складових якого характеризується іонообмінними та іонпровідними властивостями. В якості полімерної складової використано іонообмінні мембрани та смоли, а неорганічної складової – оксидні та фосфорнокислі сполуки багатовалентних металів, силікагель тощо. Сполучення різних за природою речовин забезпечує наявність у композитів комплексу певних функціональних властивостей: високої обмінної ємності, значної протонної провідності при температурах до 423 К, селективності до іонів важких металів, тощо. Органонеорганічні композити застосовують у паливних елементах, мембранних та іонообмінних процесах розділення, каталітичних процесах. Більш того, вказані неорганічні матеріали використовують для модифікування непровідних полімерів: полівінілового спирту, каучуку, гуми тощо. При цьому вдається досягти підвищеної еластичності, міцності та термічної стабільності полімерного матеріалу.

Переваги: підвищенні фізикохімічні та експлуатаційні властивості в порівнянні існуючими комерційними аналогами.

Область застосування: аналітична хімія, отримання високоякісної питної води, вилучення та розділення цінних іонних компонентів, очистка водних та неводних розчинів від важких металів, ізотопів та небажаних домішок.

"Сипкий комплексний бактеріальний препарат для рослинництва"

Короткий опис: на основі взаємодії селекціонованих високоактивних штамів азотфіксувальних бактерій Azotobacter vinelandii ІМВ В7076 та фосфатмобілізувальних бактерій Bacillus subtilis ІМВ В7023 з наночастками природного мінералу створено сипкий комплексний бактеріальний препарат, що покращує азотне, фосфорне живлення рослин, стимулює їхній ріст і розвиток завдяки синтезу бактеріями фітогормонів, що захищає рослини від фітопатогенів і фітофагів. Цей препарат покращує ріст і розвиток зернових культур (ячменю та пшениці) на 14-18%. Для оптимізації процесу бактеризації насіння зернових культур та інших рослин на основі наночасточок розроблено високоефективний, екологічно чистий та зручний у застосуванні прилипач для бактеризації насіння зернових культур, що захищений патентом України. На основі взаємодії вказаних штамів бактерій з наночасточками бентоніту розроблено комплексний гранульований бактеріальний препарат, що значно покращує ріст і розвиток хвойних, декоративних, квіткових рослин та підвищує врожайність технічних та овочевих культур на 18-37%.

Переваги: препарат є технологічним, стабільним при тривалому зберіганні, зручним у використанні, значно покращує ріст і розвиток рослин і помітно підвищує їхню урожайність.

Область застосування: рослинництво.

"Мікрофокусне рентгенівське джерело з вторинною мішенню"

Короткий опис: створено модель мікрофокусного рентгенівського джерела з вторинною мішеню внаслідок використання полікапілярної (рентгенівської) оптики. Рентгенівський спектр після вторинної мішені складається з характеристичних ліній вторинної мішені, когерентно та некогерентно розсіяного гальмівного випромінювання та характеристичних ліній аноду. Тим не менш, характеристичні рентгенівські промені вторинної мішені є основною складовою спектру не лише через домінуючу вірогідність іонізації характеристичних ліній фотонами первинної мішені, а й через те, що флуоресцентний процес відбувається внаслідок взаємодії фотонів неперервного спектру, енергія яких більша за енергію краю поглинання вторинної мішені. Саме через це покращується відношення піку характеристичного випромінювання до неперервного фону спектра.

Переваги: інтенсивність рентгенівського випромінювання після вторинної мішені зменшується у 100-1000 раз через малий переріз іонізації. Без використання рентгенівської оптики вторинне джерело рентгенівського випромінювання необхідно колімувати так само, як і рентгенівський пучок перед досліджуваним зразком, що дає величезні втрати інтенсивності рентгенівського випромінювання. Тому збільшення інтенсивності є суттєвою перевагою, що дозволяє розширити область застосування.

Область застосування: розробка відноситься до рентгенофлуоресцентної спектрометрії і призначена для підвищення яскравості рентгенівського променя та надання можливості проводити мікроаналіз, картування або конфокальний аналіз рентгенофлуоресцентними спектрометрами, обладнаними вторинною мішенню, що в свою чергу дозволяє підвищити чутливість до слідових елементів.

"Офіційне закриття"