ИСТИНА

Основной целью представленной̆ работы является разработка методов анализа и создание уникального комплекса оборудования – «Нанолаборатории на чипе» – для исследования структуры и теплофизических свойств наноструктурированных материалов. Создание такого комплекса оборудования позволит решить проблему совмещения теплофизических и структурных исследований различными методами, а также позволит проводить исследования сверхмалого количества вещества

На этапе 1 получены следующие основные результаты: На основании аналитического обзора современной научно-технической, нормативной, методической литературы было подтверждено, что проведение исследований с применением разрабатываемого комплекса "Нанолаборатория на чипе" востребовано в рамках фундаментальных и прикладных работ. При этом существующее в мире оборудование, как лабораторное, так и коммерческое, не обеспечивает должного уровняинтеграции компонентов. Таким образом, комплекс, разрабатываемый в рамках проекта, является уникальным и востребованным. По результатам проведенных патентных исследований был сделан вывод, что имеющиеся аналоги нанокалориметра уступают по ключевым параметрам комплексу "Нанолаборатория на чипе". Разработки оборудования, выполняемые в рамках проекта обладают патентной чистотой. Была разработана методика приготовления экспериментальных образцов наноструктурированных материалов, используемых в качестве пробных. Методика включает в себя описание приготовления полимерных образцов заданной массы, а так же способы нанесения образца на нанокалориметрический сенсор. Таким образом методика является простой и удобной для анализа полимерных материалов методами нанокалориметрии. На этапе 2 получены следующие основные результаты: Выполнена разработка технических и функциональных требований к разрабатываемому комплексу оборудования – «нанолаборатория на чипе» - для исследования структуры и теплофизических свойств наноструктурированных материалов, определяемые их назначением, условиями эксплуатации и применения в соответствующих областях науки и промышленности. В целом, разработанные требования обеспечивают возможность совмещения ядра «нанолаборатории на чипе» - нанокалориметра – с другими методами исследования структуры и свойств нанообъектов. Разработана уникальная методика калибровки нанокалориметрических сенсоров, позволяющая проводить нанокалориметрические измерения с разрешением в 1 ˚С, а также оценивать массу исследуемого образца. Завершено участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию промежуточных результатов ПНИ. Выявлено, что представленные работы вызывают огромный интерес у научного сообщества. На основе проведенных работ был составлен перечень комплектующих, необходимый для создания нанолаборатории на чипе – комплексной системы. В рамках соглашения проведена закупка всех комплектующих. На этапе 3 получены следующие основные результаты: Выполнена разработка методики, позволяющей проводить структурные и теплофизические исследования на базе комплекса - "Нанолаборатория на чипе" в различных режимах. Методика адаптирована под различные нанокалориметрические сенсоры и учитывает возможность сочетания методов калориметрии с другими методами по изучению структуры и теплофизических свойств. Разработан комплект соответствующей методологической документации для проведения экспериментальных исследований структуры и теплофизических свойств наноструктурированных материалов с помощью предлагаемого комплекса оборудования - "Нанолаборатория на чипе". Разработана технология производства разрабатываемого комплекса оборудования "Нанолаборатория на чипе". Технология производства ориентирована на конечную сборку и проверку контроля качества на базе Лаборатории Инженерного Материаловедения ФФФХИ Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, с целью доработки и усовершенствования в процессе изготовления экспериментальной партии комплексов на будущих этапах. Разработан комплект соответствующей эскизной конструкторской документации на экспериментальный образец комплекса оборудования - "Нанолаборатория на чипе", позволяющий разработку производственного технологического регламента на любой подходящей базе. На этапе 4 получены следующие основные результаты: В ходе выполненных работ на данном этапе была изготовлена и собрана экспериментальная партия Нанокалориметров в количестве 3 шт. для использования в «Нанолаборатории на чипе», предназначенной для исследования структуры и теплофизических свойств наноструктурированных материалов. Кроме того, был изготовлен экспериментальный образец комплекса оборудования –«Нанолаборатории на чипе» – для исследования структуры и теплофизических свойств наноструктурированных материалов, интегрированный в современное экспериментальное оборудование. Были закуплены комплектующие для создания «Нанолаборатории на чипе». Также были решены задачи по оптимизации нанолаборатории на чипе и проведение дальнейшей интеграции на следующие исследовательские платформы: на линию нанофокусной рентгеновской дифракции на базе УСУ – уникального комплекса для рентгеноструктурного анализа «Xenocs WAXS/SAXS X-Ray System», задействованной в проекте, а также на линию по нанофокусной синхротронной рентгеновской дифракции в Европейском центре синхротронных исследований (ESRF, Гренобль, Франция). На этапе 5 получены следующие основные результаты: Были исследованы структура и термодинамические свойства наноструктурированных образцов поли(триметилен терефталата) и изотактического полипропилена; на основе проведенных исследований была проведена оценка эффективности результатов, полученных в ходе выполнения всего проекта. Разработан проект технических условий на разработанный комплекс оборудования; также для дальнейшего использования результатов проекта были составлены предложения и рекомендации для индустриального партнера а также проект технического задания на проведение ОТР по теме: «Разработка опытно-промышленной технологии изготовления «Нанолаборатории на чипе» - высокотехнологичной комплексной системы диагностики нанообъектов». Были проведены маркетинговые исследования и финальная оптимизация «Нанолаборатории на чипе».