Младший научный сотрудник ФГБНУ ТИСНУМ Константин Кравчук стал лауреатом Российской молодежной премии в области наноиндустрии за разработку сканирующего нанотвердомера «НаноСкан-4D». Прибор применяется для исследования свойств материалов на наноуровне, измерения геометрических размеров, локальных значений модуля упругости и твердости однородных и наноструктурированных материалов, определения механических характеристик элементов микроэлектромеханических (МЭМС) и радиоэлектронных устройств, изучения тонкослойных функциональных покрытий и гетерогенных материалов.

Вручение премии за разработку прибора НаноСкан-4D

 

Российская молодежная премия в области наноиндустрии — это всероссийский конкурс молодых разработчиков, инноваторов и бизнесменов возрастом до 35 лет, чья нанотехнологическая разработка была внедрена в реальное производство и показала первые коммерческие результаты. Премия присуждается за разработку нового нанотехнологического продукта или технологии, внедренных в производство c годовым объемом не менее 3 млн. рублей.

В 2014 году проводился 6-й конкурсный отбор соискателей премии. Учредителем Премии выступает Фонд инфраструктурных и образовательных программ.

Заявки финалистов Премии в этом году представляли следующие продукты и разработки:

  • модуль пьезокварцевых микровесов для интеграции с атомно-силовым микроскопом;
  • диагностический комплекс для неинвазивного пренатального определения пола и резус-фактора плода по крови беременной женщины;
  • наноструктурный катализатор синтеза глиоксаля;
  • сканирующий нанотвердомер, представляющий собой платформу для измеренияфизико-механических свойств материалов на субмикрометровом и нанометровом масштабах линейных размеров;
  • изделие медицинского назначения «гистоэквивалент-биопластический материал G-Derm(ДЖИ-Дерм)».

Награду вручил Академик РАН, доктор физико-математических наук Михаил Алфимов

Вручение премии за разработку прибора НаноСкан-4D

 

Вручение премии за разработку прибора НаноСкан-4D

 

 

Сканирующие нанотвердомеры «НаноСкан»

Сканирующие нанотвердомеры семейства «НаноСкан» предназначены для исследования рельефа и структуры поверхностей, а также измерения механических и трибологических свойств объёмных материалов и тонких пленок на субмикронном и нанометровом масштабах линейных размеров.


Области применений cканирующих нанотвердомеров «НаноСкан»

Уникальные технологии измерений, реализованные в приборах семейства «НаноСкан», позволяют использовать данное оборудование для исследования беспрецедентно широкого круга объектов. Сегодня приборы семейства «НаноСкан» применяются для измерений механических свойств и контроля качества поверхностей по следующим направлениям:
Сканирующий зондовый микроскоп-нанотвердомер НаноСкан

  • Нанофазные и композитные материалы;
  • Ультрадисперсные твердые сплавы;
  • Новые сверхтвердые материалы;
  • Наноконструкционные материалы;
  • Полупроводниковые технологии;
  • Автомобильная промышленность;
  • Инженерные приложения;
  • Медицинские приложения;
  • Алмазы и алмазные порошки;
  • Устройства хранения информации;
  • Микро- и наноэлектромеханические
    системы (МЭМС и НЭМС);
  • Тонкие пленки;
  • Покрытия для снижения износа.

Разработан метод построения томограммы твёрдости и модуля упругости приповерхностного слоя образца

В традиционном методе индентирования (ISO 14577) определяются механические свойства материала в одной области на одной глубине.

В сканирующих зондовых микроскопах-нанотвердомерах серии «НаноСкан» реализован метод многоциклового нагружения с частичной разгрузкой (partial unload technique), позволяющий проводить измерения механических свойств на разных глубинах за одно вдавливание индентора в поверхность образца.


В данном методе разгрузка производится до определенной доли от величины максимального нагружения, на каждом следующем цикле происходит повторное нагружение на большую величину.

В зондовых микроскопах серии «НаноСкан» реализован метод построения томограммы твёрдости и модуля упругости приповерхностного слоя образца. Метод основан на сочетании двух методов: метода многоциклового нагружения и метода картирования (нанесение серии индентов в квадратной сетке), что позволяет получать распределение механических свойств материала в объёме (томограмму).

Томограмма может быть построена по поверхности образца размером до 10 см и на глубину до 10 мкм. Разрешение зондового микроскопа позволяет начинать измерение механических свойств с глубин в несколько десятков нанометров. Латеральное разрешение определяется размером пластических отпечатков остающихся после испытания нагружением и составляет порядка десятков микрон.
Читать далее