Surface de bismuth de diverses densités sous microscope. Crédit :A. Trukhanov
L'environnement contient des rayonnements électromagnétiques et des champs magnétiques d'origine naturelle et artificielle. Même une courte impulsion électromagnétique suffit à mettre tout équipement hors service. Candidat en Sciences (Physique et Mathématiques) Aleksey Trukhanov, chercheur principal au SUSU Nanotechnologies Research and Education Center, étudie les films électrolytiques pour développer des boucliers électromagnétiques et magnétiques capables de neutraliser ce rayonnement.
« La question de la compatibilité électromagnétique des appareils est très actuelle aujourd'hui. L'une des méthodes de protection des équipements les plus populaires utilisées dans le monde est le blindage, c'est-à-dire la création de boucliers électromagnétiques et magnétiques. Mais chaque développeur a ses propres approches et secrets de conception, qu'il ne partagerait naturellement pas. Qu'il suffise de dire que le coût des produits avec et sans blindage de protection peut différer décuplé et plus, " dit Trukhanov.
Normalement, des éléments lourds sont utilisés comme matériau de blindage, car ils absorbent efficacement les rayonnements à haute énergie. Le bismuth est un métal lourd à haute densité et à grand nombre d'électrons de couche. Cela le rend analogue à des matériaux aussi largement utilisés que le plomb. Cependant, dans le rapport de l'efficacité de la protection aux paramètres massiques (ainsi qu'en tenant compte de l'aspect écologique), le bismuth est la meilleure option.
L'article, intitulé « Corrélation des conditions de synthèse et de la microstructure pour la production de boucliers électroniques à base de bi, " a récemment été publié dans le Journal des alliages et des composés . Il découle logiquement d'un article précédent dans la même revue, intitulé "Les régimes de dépôt électrochimique et l'influence critique des additifs organiques sur la structure des films Bi."
"Les deux articles traitent de l'étude de la dépendance de la microstructure du film de bismuth et des propriétés fonctionnelles sur les régimes de processus de production et la composition électrolytique initiale, " explique Alexey Trukhanov. " En d'autres termes, les articles donnent une réponse à la question de savoir comment produire un matériau de composition identique mais avec des propriétés différentes en faisant varier différents régimes dans le processus de dépôt électrochimique. C'est un fait bien connu que tout scientifique des matériaux tient la chaîne suivante :composition-structure-propriété. Et souvent, les propriétés d'un matériau sont largement déterminées non seulement par la composition chimique de l'échantillon, mais aussi par sa structure."
Les films électrolytiques sont uniques du point de vue de la science fondamentale et des applications. Étudier les processus d'initiation au cinéma, mécanismes de croissance, et la corrélation de la structure et des propriétés permet une compréhension plus approfondie des aspects fondamentaux de la science des matériaux des technologies cinématographiques. Cependant, l'une des principales tendances de la science des matériaux pratiques au cours des dernières décennies est devenue la miniaturisation des appareils. Dans ce contexte, les films et revêtements aux propriétés prédéfinies voire contrôlées pour des applications fonctionnelles s'avèrent très pertinents.
« Nous étudions les particularités de la structure cristalline et de la microstructure (porosité, densité, taille moyenne des grains) des échantillons synthétisés. Cependant, il est important de comprendre qu'aujourd'hui, le développement de la science est affecté par deux macro-tendances principales :la coopération intersectorielle et la coopération internationale. Nous collaborons activement avec nos collègues du siège social du Centre de production scientifique pour les sciences des matériaux de l'Académie nationale des sciences de Biélorussie (Minsk, La République de Biélorussie), Université nationale des sciences et de la technologie MISIS (Moscou), Institut commun de recherche nucléaire (Dubna), " dit Alexeï Trukhanov.
À ce jour, la production électrolytique de films de bismuth a été optimisée. Des recherches complexes ont été effectuées pour la composition des phases et les paramètres de microstructure de ces films. Il a été observé que plus la densité de l'échantillon de film est élevée, meilleures sont les chances d'application pratique.