В ЦНИИчермет имени И.П. Бардина разработаны физические принципы создания уникальных наноматериалов
Учеными Государственного научного центра Российской Федерации ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» при финансовой поддержке Российского научного фонда (РНФ) и Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) разработаны физические принципы создания высокопрочных теплозащитных многослойных нанопокрытий и изготовлены новые ионно-плазменные металл-диэлектрические покрытия. Новые фундаментальные знания могут применяться в микроэлектронике и микромеханике, оптике, военно-промышленном комплексе, солнечной энергетике, машиностроении и других отраслях науки и промышленности.
Созданная специалистами ЦНИИчермет им. И.П. Бардина архитектура многослойных наноламинатных покрытий из чередующихся слоев металла и диэлектрика позволяет, используя различные комбинации, получать необходимые качества метаматериала. В ходе реализации проекта появилось немало новаций, «точек роста». Впервые в мире были получены электронно-микроскопические изображения резонансных состояний электронов в нанообъеме и границах раздела металл-диэлектрик. Разработаны оригинальные методы анализа атомной структуры пленок (EELFS) сложного химического состава.
Разработки ученых позволили получить метаматериал, обладающий уникальными теплозащитными и оптическими свойствами, а также высокой износостойкостью. Композитное покрытие из пленок толщиной в несколько атомов практически не пропускает тепло, а теплопроводность по сравнению с традиционными материалами может уменьшаться от десятков до сотен раз. Новый материал может быть использован для создания теплового барьера с необходимыми характеристиками, при этом необходимость изменения геометрических размеров узла или деталей, которые он будет защищать, отсутствует, благодаря минимальной толщине покрытия.
Кроме того, полученные нанопокрытия обладают выдающимися оптическими фильтрующими свойствами. При определенных параметрах слоев они становятся прозрачными для световых волн нужной длины. Можно изготовить фильтр, который будет пропускать только красный свет, или сделать антиотражающее покрытие для защиты солнечных батарей от термической деградации.
