Ученые Института химии и экологии Вятского государственного университета создали нагревательный микроскоп, который показывает, как ведут себя материалы при высоких температурах. Он состоит из оптической системы, которая фиксирует образец в камере, осветительного устройства, позволяющего получать контрастное изображение, системы управления, а также ПО для сбора и обработки данных.
Процесс исследования начинается с загрузки образца в высокотемпературную камеру, далее задается термическая программа. Изображение образца проецируется на монитор. Полученные данные формируются в единый медиафайл для дальнейшего анализа и обработки.
Несмотря на то что это первый подобный опытный образец, созданный в ВятГУ, с точки зрения основных характеристик он полностью функционален и отвечает всем требованиям технического задания заказчика.
«Данный прибор позволяет изучать поведение различных объектов при высоких температурах, вплоть до 1400 °C, — пояснил младший научный сотрудник центра компетенций «Полимерные материалы» ВятГУ Владимир Воротников. — Потенциальных назначений много. Например, можно точно определять температуру размягчения стеклогерметиков, изучать усадку керамик и так далее. Программа регистрирует изображение и соответствующую температуру образца два раза в секунду. Большое количество кадров позволяет в динамике проследить, как меняются геометрические параметры образца с ростом температуры».
По словам ученых, эта разработка может быть полезна в различных областях химии, материаловедения, металлургии и геологии.
«К примеру, для специалистов в области химии и технологии стекла очень важен процесс изменения вязкости материала при высоких температурах, — напомнил инженер центра компетенций «Полимерные материалы» ВятГУ Марк Бобро. — Благодаря микроскопу они могут сопоставить состояния стекла при различных температурах и наглядно проверить, как разработанные составы ведут себя при определенных условиях».
Ученые ВятГУ активно развивают это направление, ориентируясь на передовые мировые бренды и предлагая решения, адаптированные под нужды отечественных предприятий.
Опытный образец микроскопа был отправлен в филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра — Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова (филиал НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ — ИХС). Там специалисты из ВятГУ успешно провели пусконаладочные работы для эксплуатации прибора.
«Мы рады быть причастными к разработке отечественного исследовательского оборудования и быть одними из первых пользователей опытного образца нагревательного оптического микроскопа, который позволит расширить знания об исследуемых нами стеклообразующих системах в широком диапазоне температур», — отметила заместитель директора науки филиала НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ — ИХС, кандидат химических наук Наталья Тюрнина.
Сейчас специалисты ВятГУ уже начали собирать второй экземпляр нагревательного микроскопа. О н будет использоваться в вузе для решения актуальных научных задач.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
