Однослойные углеродные нанотрубки, модифицированные плазмой, как новый материал для газовых и ИК сенсоров и насыщающихся поглотителей

Проект направлен на получение и исследование нового материала на основе однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ) для его последующего использования в качестве компонента газовых, ИК сенсоров (болометров) и лазеров (в качестве насыщающихся поглотителей).На данный момент потенциал использования ОУНТ сильно ограничен их слабой температурной зависимостью сопротивления, низкой чувствительностью к примесям в окружающей газовой среде и относительно невысокой скоростью релаксации оптического поглощения. Для улучшения вышеперечисленных характеристик, в проекте планируется использовать легко масштабируемый метод модификации ОУНТ с использованием низкочастотной плазмы, а также изучить фундаментальные закономерности влияния плазменной обработки на структурные особенности, состав и физические свойства ОУНТ.Свойства, модифицированных нанотрубок будут систематически исследованы комплексном взаимодополняющих физико-химических методов: РЭМ, ПЭМ спектроскопия комбинационного рассеяния, оптическая спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и др.На базе полученных результатов будут развиты научные основы для создания газовых сенсоров, болометров и насыщающихся поглотителей на основе модифицированных пленок. Ожидается, что подобная обработка позволит значительно улучшить такие характеристики, как чувствительность хеморезистивных газовых сенсоров к органическим и неорганическим соединениям в окружающей атмосфере на уровне концентраций 1-50 ppm.Данный метод модификации предположительно позволит увеличить температурный коэффициент сопротивления ОУНТ не менее, чем в три раза, что приведет к созданию болометров с улучшенными характеристиками. За счет внесения дополнительных дефектов в нанотрубки, ожидается значительное улучшение быстродействия насыщающегося поглотителя, что позволит достичь длительности импульсов лазера в районе 100 фемтосекунд.Таким образом, представленный проект будет выполняться на стыке нескольких дисциплин: кинетики и катализа, материаловедения, сенсорики и оптики. Успешное выполнение проекта позволят значительно расширить возможности применений однослойных углеродных нанотрубок в качестве функционального материала.