Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993
Слепцов Владимир Владимирович — доктор техн. наук, профессор, заведующий кафедрой радиоэлектроники, телекоммуникаций и нанотехнологий
4 Volokolamskoe Highway, Moscow 125993
Vladimir V. Sleptsov — Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Department of Radio Electronics, Telecommunications and Nanotechnology
Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993
Дителева Анна Олеговна — старший преподаватель кафедры радиоэлектроники, телекоммуникаций и нанотехнологий
4 Volokolamskoe Highway, Moscow 125993
Anna O. Diteleva — Senior Lecturer, Department of Radio Electronics, Telecommunications and Nanotechnology
Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993
Кукушкин Дмитрий Юрьевич — канд. техн. наук, доцент кафедры радиоэлектроники, телекоммуникаций и нанотехнологий
4 Volokolamskoe Highway, Moscow 125993
Dmitry Yu. Kukushkin — Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Department of Radio Electronics, Telecommunications and Nanotechnology
Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993
Цырков Роман Александрович — ассистент кафедры радиоэлектроники, телекоммуникаций и нанотехнологий
4 Volokolamskoe Highway, Moscow 125993
Roman A. Tsyrkov — Assistant, Department of Radio Electronics, Telecommunications and Nanotechnology
Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993
Дителева Елизавета Олеговна — студент кафедры радиоэлектроники, телекоммуникаций и нанотехнологий
4 Volokolamskoe Highway, Moscow 125993
Elizaveta O. Diteleva — Student, Department of Radio Electronics, Telecommunications and Nanotechnology
Изучен метод формирования наночастиц металлов в локализованном объеме с высокой плотностью энергии за счет протекания импульсного электрического разряда и эффекта кавитации. Рассмотрен механизм формирования энергетических неоднородностей, который обеспечивает генерацию наночастиц с высокой удельной энергоемкостью. Формирование динамической неоднородности осуществляется в три этапа. Происходит пробой межэлектродного пространства и формирование вакуумного объема, который заполняется парогазовой средой. В результате роста в пузырьке давления, зажигается импульсный газовый разряд, что приводит к генерации наночастиц метала. В результате возникает локализованный объем, в котором энергия в разряде достигает величины до 106 К. Рост энергии в пузырьке приводит к его схлопыванию и наночастицы металла переходят из среды с высокой энергией (106) в воду при комнатной температуре, что приводит к их закаливанию. Получаются особо чистые наночастицы различных металлов размером 5—15 нм, которые можно выращивать на монокристаллической поверхности кремния при комнатной температуре и позиционировать их на поверхность пористых материалов и изделий сложной конфигурации.
A method for the formation of metal nanoparticles in a localized volume with a high energy density due to the flow of a pulsed electric discharge and the effect of cavitation has been studied. The mechanism of formation of energy inhomogeneities, which provides the generation of nanoparticles with high specific energy intensity, is considered. The formation of dynamic heterogeneity is carried out in three stages. There is a breakdown of the interelectrode space and the formation of a vacuum volume, which is filled with a vapor-gas medium. As a result of an increase in pressure in the bubble, a pulsed gas discharge is ignited, which leads to the generation of metal nanoparticles. As a result, there is a localized volume in which the energy in the discharge reaches a value of up to 106 K. The growth of energy in the bubble leads to its collapse and metal nanoparticles pass from a medium with high energy (106) into water at room temperature, which leads to their hardening. Particularly pure nanoparticles of various metals with a size of 5–15 nm are obtained, which can be grown on a single-crystal silicon surface at room temperature and positioned on the surface of porous materials and products of complex configuration.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.