Призначення розробки: Отримання нано і микронитей з високою термоелектричною ефективністю і анізотропією термоедс в різних температурних інтервалах для створення мініатюрних термоелектричних перетворювачів енергії різного призначення. Зокрема, мікротермогенераторів з малим струмом споживання (для слухових апаратів) з використанням тепла людського тіла, а також для високочутливих термопар і охолоджувальних пристроїв субмікронних розмірів в медицині, в нейрохірургії та онкології, а також в цитологічних дослідженнях. Виявлена ??чутливість транспорту до спину відкриває можливості використання нанониток в спінтроніці і наноелектроніки.

Рекомендована область застосування: В даний час для наукових досліджень отримані нано-нитки в скляній ізоляції представляють інтерес для всіх Лабораторій та Інститутів, що займаються нанотехнологіями. У практичному плані вони будуть представляти інтерес після створення на їх основі сенсорів у вигляді чутливих термопар або мікроохладітелей для медичних цілей, які можна використовувати в нейрохірургії та в цитологічних дослідженнях.

Технічна характеристика: Вперше отримані поодинокі монокристалічні нанонитки вісмуту в скляній оболонці з діаметром до 40 нм, в яких реалізується ефект розмірного квантування енергетичного спектра і перехід напівметал-напівпровідник, що супроводжується підвищенням термоелектричної ефективності. Отримано Мікронитки на базі BiSb і Bi2Те3 n і р типу в скляній оболонці з високими термоелектричними параметрами, що дозволяють використовувати їх для охолоджуючих пристроїв в медицині і цитологічних дослідженнях. Висока анізотропія термоедс, виявлена ??в нитках BiS n, дозволила використовувати їх для створення макетного зразка термоелектричного генератора малої потужності, який може бути використаний в слухових апаратах. Вперше в 50 нм нитках Вi виявлені еквідистантних по прямому полю осциляції з періодом по потоку hс/2е, пов'язані з спіном електрона від поверхневих станів, що відкриває шляхи використання їх в спінтроніці і наноелектроніки.

Переваги перед аналогами: Нитки в скляній оболонці є монокристаллическими з відтворюваними параметрами, стабільні в часі. Перевага полягає в тому, що нитки надійно захищені від впливу навколишнього середовища. Сенсори, які працюють на їх основі, стійкі до механічних впливів і агресивних середовищ. Крім того, технологічність виготовлення і безвідходність виробництва ставлять їх поза конкуренцією. Є монопольні можливості термоелектричного охолодження (на базі ниток в скляній облочці) в медицині в порівнянні з кріорідинними, до яких відносяться: 1. практично миттєва зміна режимів охолодження та нагріву, 2. гранично просте управління режимами охолодження-нагрів, зміною струму енергоживлення, 3. конструкції термоелектричних охолоджувачів у вигляді мікротермопар в скляній оболонці дозволяють досягати практично будь-яких внутрішніх областей людського організму.

Стадія завершеності розробки: Потрібна доводка

Опис розробки:
()
Нитки в скляній оболонці виходили литтям з рідкої фази вдосконаленим методом Улітовського із заданими діаметрами і довжиною до десятків метрів. Монокристалічність і орієнтація зразків визначалися методом X-ray diffraction (дифрактометр фірми Oxford Instruments ...). Виготовлення високоефективних термоелектричних матеріалів у вигляді монокристалічних мікро-і нанониток в скляній оболонці є виключно технологічним процесом і фактично безвідходним виробництвом, що робить його економічно вигідним в порівнянні з відомими технологіями виготовлення аналогічних масивних термоелектричних матеріалів.

Відомості про новизну розробки:
є патентів України -- 2 шт.

Результати дослiджень
Потрібне доопрацювання

Можливість передачі за кордон:
Продаж патентів
Спільне доведення до промислового рівня

Фотодоповнення

Країна Молдова

Для отримання додаткової інформації звертайтесь::
E-mail: gal@uintei.kiev.ua