Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка наноканальных мембран на основе кремния и двуокиси кремния с профильными и упорядоченно расположенными каналами 1-100 нм для нанотехнологий.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.12.3010
Организация
ИФП СО РАН
Руководитель работ
Латышев Александр Васильевич
Продолжительность работ
2008 - 2009, 15 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
2,5 млн

Разработка и создание нанофлюидных фильтров с профильными и упорядоченно расположенными наноканалами, предназначенными для разделения и концентрирования полупроводниковых наночастиц, полинуклеотидных и белковых макромолекул, их конъюгатов и ассоциатов.

Соисполнители

Предложения

Разработка технологии создания наноканальных мембран на основе кремния и двуокиси кремния с профильными и упорядоченно расположенными каналами 1-100 нм для бионанотехнологий
Тема
Разработка технологии создания наноканальных мембран на основе кремния и двуокиси кремния с профильными и упорядоченно расположенными каналами 1-100 нм для бионанотехнологий
Входящий номер
5561
Организация
ИФП СО РАН
Руководитель организации-инициатора
Латышев Александр Васильевич

Этапы проекта

1
01.08.2008 - 05.12.2008
Проведены патентные исследования,что концепция создания наноканальных мембран, охватывающих нанометровый диапазон 1-100 нм, не закреплена юридически в ведущих странах мира. Создан набор абор методик, котоый включает в себя: структурирование поверхности пластины монокристаллического кремния посредством электронно-лучевой нанолитографии; плазмо-химическое травление; анодное электрохимическое травление, переносящее топологический рисунок поверхности на объем материала с возможной его вариацией; молекулярно-лучевое осаждение кремния на анодированную поверхность с целью уменьшения поперечного размера наноканалов; термическое окисление мембраны с той же целью.
В ходе проекта отработана технология создания в электронном резисте массива ямок высокой плотности (с размерами ямок от 20 до100 нм, периодом 100 нм) остросфокусированным электронным пучком и переноса созданного рисунка в кремний путём плазмохимического травления без искажения размеров и формы ямок.
Развита методика анодного травления кремния, имеющего структурированную поверхность. С помощь предварительно выполненных расчетов протяженности областей пространственного заряда на границе полупроводника с раствором электролита и экспериментальных данных о структуре поверхности полученных наноканальных мембран установлены диапазон удельных сопротивлений р-Si(100) и режимы анодных обработок, при которых практически не искажается топологический рисунок поверхности с упорядоченно расположенными затравочными ямками.
Методом математического моделирования процесса молекулярно-лучевого осаждения на поверхность наноканальной мембраны и последующего термического окисления установлена возможность уменьшения размеров наноканалов до единиц нанометров и получения наномембраны.
Разработана конструкция фильтрующего устройства из нано- и микроканальных мембран. В результате были получены достаточно прочные, разборные и оптически прозрачные фильтрующие устройства. На этих структурах было проведено физическое моделирование пропускной способности нанофлюидных фильтров дисперсионных сред.
Разработан метод синтеза наночастиц сульфида кадмия размерами 1.4-3.12 нм со структурой сфалерита, заключенных в оболочку из вещества, препятствующего их агломерации в водных растворах. Отработаны схемы получения линеек двухцепочечной ДНК различной длины, линейных и изогнутых полинуклеотидных молекул на основе нативных и модифицированных олигонуклеотидных блоков, соответственно.
Развернуть
2
01.01.2009 - 30.06.2009
Изготовлены экспериментальные образцы мембран и фильтрующих устройств. Проведены структурные исследования фильтрующих устройств. Разработаны методы синтеза полинуклеотидных и белковых конъюгатов и ассоциатов, получены растворы на их основе.
Развернуть
3
01.07.2009 - 30.11.2009
Проведена оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем. Проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг, разработаны рекомендаций по использованию результатов НИР. Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов. Разработан проект ТЗ на ОКР «Разработка флюидных фильтров для селективного фильтрования биологических веществ размерами от 0.1 нм до 30 мкм».
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
Организация
ИНХС РАН
профинансировано
Новые пористые наноматериалы и иерархические структуры на их основе. Химические методы получения. Особенности аналитической диагностики. 1. Золь-гель иерархические структуры, сформированные в нанообластях. Особенности получения и диагностики. 2. Эволюция фрактальных систем в условиях спинодального распада. Развитие теоретических представлений. 3. Пористый кремний и нанореактор на его основе Методики получения. 4. Электрохимия формирования упорядоченных пористых наноструктур на основе оксида алюминия. 5. Изолированные нанофазы магнитных наночастиц в диэлектрической матрице. Технология и диагностика. 6. Развитие методов электрохимического профилирования носителей заряда в полупроводниковых материалах с квантово-размерными областями. 7. Технология порошковых наноматериалов разного функционального назначения и диагностика удельной поверхности. 8. Эпитаксиальный графен на карбиде кремния. Новые подходы к теории адсорбции газов для сенсорики. 9. Современный нанокатализ в газопроницаемых слоях и мембран
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Организация
CПбГЭТУ "ЛЭТИ"
профинансировано
Тема
Разработка наноканальных мембран на основе кремния и двуокиси кремния с профильными и упорядоченно расположенными каналами 1-100 нм для нанотехнологий.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Исследование и разработка методов получения упорядоченных наноструктурированных пленок, основанных на процессах самосборки ансамблей коллоидных наночастиц и наноструктур
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
5
Тема
Наноструктурированные полупроводниковые эпитаксиальные слои на кремнии для тепловизионных устройств нового типа.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
1
Тема
Трековые мембраны новых поколений для нанотехнологий
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
6
Тема
«Разработка технологии производства гетероэпитаксиальных структур на основе карбида кремния и родственных широкозонных полупроводниковых материалов на нанопористых подложках кремния для приборов электроники, микро- и наносистемной техники».
Продолжительность работ
2011 - 2013, 31 мес.
Бюджетные средства
240 млн
Количество заявок
1