Наносинергетика зертханасы

Нанотехнология зертханасы орталығының мақсаты өзекті ғылыми-зерттеу, технологиялар трансфертін, өнеркәсіптік даму және коммерцияландыру жүргізу, сондай-ақ дамыған инфрақұрылымы бар қазіргі заманғы зертханалар құру болып табылады.

Наносинергетика зертханасының негізгі стратегиялық мақсаты – 3-4 жыл аралығында Нанотехнологиялар орталығын құру, және оны қазіргі заманғы құрал-жабдықтармен жарықтандыру мен жабдықтау, орталықты 10-20 жоғары білікті мамандармен қамтамасыз ету.

Орталықтың құрамын мынадай 5 жаңа зертханалармен толықтыру: Атом қабатын тұндырумен (АҚТ), кластерлік технологиямен, өсімдікті нанобиологиямен, физика-химиялық наноматериалдар және плазмалық технологиялармен, сонымен бірге  жылдамдығы жоғары теориялық модельдеу бөлімін құру.

Аргон зертханасымен, Киото, Хиого, Пурду, МИТ, Беркли, Бен Гуриона, Гумбольдта, Урбана Шампейн Университеттерімен ынтымақтастық орнату.

Ғылыми бағыттар

Нанокеуекті және наноқабатты материалдар:

 Кристалдық, электрондық құрылымдардың байланысын зерттеу, синтездеу. Біздің жобамызда нано- және микрокеуекті күрделі күрделі силикаттар процессін полимерлік қосылыстар мен көпфункционалды материалдарды алу Қазақстан Республикасының ауыл шаруашылығының тапсырмалары үшін және азық - түлік бағдарламасының тұрақты даму міндеттерін шешу мақсатында екі берілген бағыттары бойынша ғылыми негіз бар. Осы тұрғыда, біздің ғылыми топ арқылы кварц құмының кеуектілігін, нақты бетінің ауданын, мөлшерін, сорбциялық сыйымдылығын, механикалық беріктігі мен басқа қасиеттеріді  анықтайтын физика-химиялық сипатағы зерттеулер басталды. Келесі жұмыстың қадамында химиялық табиғаты наноөлшемді қабаттарының тұндыру мүмкіндігін зерделеу жұмыстар орындалатын болады. Осындай жұмысты орындауға болатын ALD (АҚШ) жаңа құрылғы бар

Мембраналар

Үлкен көлемдегі көпқабатты графен бөлігін алу мақсаты алға қойылған. Екінші мақсат диаметрі 2-10 нм графен бетінде бақыланатын тесігін жасау болып табылады. Қазіргі уақытта графен бетәне осындай тесіктер жасауға ешқандай әдістер келтірілмеген.  Осындай графенді наномембрананы құру үшін газ молекулаларының кластерлік сәулесін пайдалану әдісін қолдану тиімді.  Осы мақсатқа жету үшін нанонаос эффектісі қолданылада. Бұл беттік акустикалық толқын (БАТ)  әсерінен көміртекті нанотүтікшелердің арқылы газ молекулаларының өті активациясы болып табылады.

Жылдамдытқыш кешенді GCIB

Газ –кластерлік иондарын шоқтарымен сәулелендіру технологиясы беттік қабатты өңдеудің жаңа және бірегей әдісі болып табылады. Бұл технологияның негізгі идеясы газ кластерлерін құру. Кластер материалдың бетімен қарым –қатынас жасағанда бірнеше атом қабаттары терең енбейді. Газ кластерін шоқ иондарымен сәулелендіру нанокөлемді текстураны, материал бетінің сипаттарын өзгертуге және басқаруға мүмкіндік береді. Бұл жобада GCIB материалды сәулелендіру кезінде, экологиялық сүзбелерді құру үшін жаңа технология ретінде қолданылады.

Жіңішке қабықшалар

Атом қабатын тұндырумен (Atomic Layer Deposition - ALD) іс жүзінде кез келген нысанда және кез келген субстрат материалды қамтуға мүмкіндік беретін жұқа қабықшалы технология болып табылады. ALD қазіргі уақытта микропроцессорлар, қатты дискілер мен жад микросхемасының жаппай өндіру үшін жартылай өткізгіш өнеркәсібінде пайдаланылады. Біз бұл технологияны наноэлектроника, наномедицина және мембраналар түрлі қосымшалар үшін жаңа функционалдық жабындары шығару үшін қолдануды ұсынамыз. ALD мен GCIB технологияларын табысты орналастыру қазақстан ғылымын жаңа үлкен деңгейге әкелуге мүмкіндік береді.

Компьютерлік моделдеу

Наноматериалдар түрлі технологиялық қосымшалар үшін тиімді, бірақ осындай материалдарды экспериметтік әдістер арқылы жобалау өте қиын. Сол себепті біз әр түрлі алдынғы қатарлы есептеу әдістерін қолдану алға қойылған. Молекулалық динамика, тығыздықтыты функционалдық теория, Монте-Карла, соңғы элементтер әдісі ақырлы моделдеу зертхананың жоғары сапалы суперкомпьютерінде есептеледі.