The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является супергидрофобные поверхности на основе нанопленок и наночастиц

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны наноқабықшалар мен нанобөлшектерге негізделген супергидрофобты беттер

Aim of work (in Russian) : Целью работы является разработка технологии и создание функциональных супергидрофобных покрытий с высоким коэффициентом пропускания, основанных на плазменных нанотехнологиях, а также на изучение физико-химических свойств как плазменной среды, так и получаемого материала.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты плазмалық нанотехнологияларға негізделген жоғары өткізгіштігі бар функционалды супергидрофобты жабындардың технологиясын әзірлеу және жасау, сондай-ақ плазмалық ортаның да, алынған материалдың да физика-химиялық қасиеттерін зерттеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования включают изучение влияния параметров плазмы на синтез супергидрофобных покрытий, диагностику плазмы ВЧ разряда для определения оптимальных условий эксперимента для создания покрытий с супергидрофобными и супергидрофильными свойствами. Экспериментальные исследования процессов синтеза наноматериалов и формирования супергидрофобных поверхностей проводились с использованием сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), атомно-силовой микроскопии (АСМ), спектроскопии комбинационного рассеяния (Раман-спектроскопии), энергодисперсионной спектроскопии (ЭДС) и измерения контактного угла. Также проведены испытания материалов на стойкость к различным видам нагрузок, включая механические, термические и ультрафиолетовое излучение, и оценка влияния отрицательных температур на кристаллизацию капель воды и адгезию льда на поверхности супергидрофобных подложек.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері плазма параметрлерінің супергидрофобты жабындардың синтезіне әсерін зерттеуді, супергидрофобты және супергидрофильді қасиеттері бар жабындарды жасау үшін Эксперименттің оңтайлы жағдайларын анықтау үшін РФ разрядты плазманы диагностикалауды қамтиды. Наноматериалдарды синтездеу және супергидрофобты беттерді қалыптастыру процестерін эксперименттік зерттеу сканерлеуші электронды микроскопия (СЭМ), атомдық күш микроскопиясы (АСМ), комбинациялық шашырау спектроскопиясы (Раман спектроскопиясы), энергия дисперсиялық спектроскопиясы (ЭҚК) және байланыс бұрышын өлшеу арқылы жүргізілді. Сондай-ақ механикалық, термиялық және ультракүлгін сәулеленуді қоса алғанда, әртүрлі жүктемелерге төзімділік үшін материалдарды сынау және супер гидрофобты субстраттардың бетіндегі су тамшыларының кристалдануына және мұздың адгезиясына теріс температураның әсерін бағалау жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : В результате проведённых исследований были получены супергидрофобные плёнки на стеклянных подложках, созданные методом плазменно-химического осаждения в высокочастотном разряде (ВЧЕР, плазменная струя) с использованием газовых смесей Ar/CH4, Ar/C2H2 и Ar/HMDSO. Были исследованы физико-химические свойства полученных плёнок, включая морфологические и структурные характеристики, такие как средняя шероховатость поверхности и контактный угол. Экспериментально определены оптимальные параметры синтеза для создания наноматериалов и получения супергидрофобных плёнок. Также были синтезированы супергидрофобные покрытия с высоким коэффициентом пропускания путём осаждения наночастиц и наноплёнок на поверхности различных материалов, таких как стекло, металл, полимер и текстиль, в условиях низкого и атмосферного давления плазмы ВЧЕР. Проведён комплексный анализ физико-химических и механических свойств, включая геометрические параметры, толщину, структуру, микротвёрдость, шероховатость, термостойкость, смачиваемость, прозрачность, а также фазовый и химический состав синтезированных материалов. Оценена степень гидрофобности и гидрофильности поверхностей. Проведены испытания полученных наноструктурированных материалов с супергидрофобными и супергидрофильными характеристиками на устойчивость к механическим, термическим и ультрафиолетовым нагрузкам.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеулер Ar/CH4, Ar/C2H2 және Ar/HMDSO газ қоспаларын пайдалана отырып, жоғары жиілікті разрядта (кеше, плазмалық реактивті) плазмалық химиялық тұндыру әдісімен жасалған шыны субстраттағы супергидрофобты пленкаларды шығарды. Алынған пленкалардың физика-химиялық қасиеттері, оның ішінде морфологиялық және құрылымдық сипаттамалары, мысалы, бетінің орташа кедір-бұдырлығы және жанасу бұрышы зерттелді. Наноматериалдарды құру және супергидрофобты пленкаларды алу үшін оңтайлы синтез параметрлері эксперименталды түрде анықталды. Кеше плазманың төмен және атмосфералық қысымы жағдайында шыны, металл, полимер және тоқыма сияқты әртүрлі материалдардың бетіне нанобөлшектер мен нанофильмдерді тұндыру арқылы жоғары өткізгіштік супергидрофобты жабындар да синтезделді. Геометриялық параметрлерді, қалыңдығын, құрылымын, микроқаттылығын, кедір-бұдырлығын, ыстыққа төзімділігін, сулануын, мөлдірлігін, сондай-ақ синтезделген материалдардың фазалық және химиялық құрамын қоса алғанда, физика-химиялық және механикалық қасиеттеріне кешенді талдау жүргізілді. Беттердің гидрофобтылығы мен гидрофильділігі бағаланады. Алынған супергидрофобты және супергидрофильді сипаттамалары бар наноқұрылымды материалдардың механикалық, термиялық және ультракүлгін жүктемелерге төзімділігіне сынақтар жүргізілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Несмотря на существующие исследования по созданию супергидрофобных покрытий с использованием химических и плазменных технологий, получение прозрачных и стабильных гидрофобных поверхностей остаётся востребованной задачей. В ходе проекта были оптимизированы существующие технологии и проведено углублённое исследование, что позволило создать функциональные супергидрофобные покрытия с высоким коэффициентом пропускания. Принципиальной особенностью проекта стало применение методов синтеза и прямого осаждения наноматериалов для формирования супергидрофобных и супергидрофильных покрытий на различных подложках, таких как стекло, кремний, металл и текстиль. Использование плазм высокочастотного разряда при низком и атмосферном давлении в среде газов-мономеров Ar/TEOS, Ar/HMDSO, Ar/CH4 и Ar/C2H2 обеспечило эффективный синтез наноматериалов. В процессе пробоя плазмы радикалы мономеров коагулировали, осаждаясь на поверхность подложки и образуя зоны с высокой степенью шероховатости. Данный метод продемонстрировал высокую эффективность и устойчивость покрытия к различным воздействиям, что делает его промышленно перспективным по сравнению с другими известными химическими методами создания супергидрофобных покрытий.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Химиялық және плазмалық технологияларды қолдана отырып, супергидрофобты жабындарды жасау бойынша қолданыстағы зерттеулерге қарамастан, мөлдір және тұрақты гидрофобты беттерді алу сұранысқа ие міндет болып қала береді. Жоба барысында қолданыстағы технологиялар оңтайландырылды және тереңдетілген зерттеу жүргізілді, бұл жоғары өткізгіштігі бар функционалды супергидрофобты жабындарды жасауға мүмкіндік берді. Жобаның негізгі ерекшелігі шыны, кремний, металл және тоқыма сияқты әртүрлі субстраттарда супергидрофобты және супергидрофильді жабындарды қалыптастыру үшін наноматериалдарды синтездеу және тікелей тұндыру әдістерін қолдану болды. Ar/teos, Ar/HMDSO, AR/CH4 және Ar/C2H2 мономер газдары ортасында төмен және атмосфералық қысымда жоғары жиілікті разрядты плазмаларды пайдалану наноматериалдардың тиімді синтезін қамтамасыз етті. Плазманың бұзылу процесінде мономер радикалдары коагуляцияланып, субстрат бетіне түсіп, кедір-бұдырлығы жоғары аймақтарды құрады. Бұл әдіс жабынның әртүрлі әсерлерге жоғары тиімділігі мен тұрақтылығын көрсетті, бұл оны супергидрофобты жабындарды құрудың басқа белгілі химиялық әдістерімен салыстырғанда өнеркәсіптік перспективалы етеді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность супергидрофобных покрытий проявляется в их способности значительно улучшать эксплуатационные характеристики различных материалов и изделий. Эти покрытия обладают высокой стойкостью к воздействию влаги, что предотвращает накопление воды и образование загрязнений. Благодаря низкому углу смачивания, супергидрофобные поверхности способны отталкивать капли воды, что способствует самоочищению и снижению необходимости в частом обслуживании. упергидрофобные покрытия не только способствуют развитию новых технологий, но и открывают перспективы для применения в различных сферах, включая энергетику, строительство и защиту окружающей среды.

Efficiency (in Kazakh) : Супергидрофобты жабындардың тиімділігі олардың әртүрлі материалдар мен өнімдердің өнімділігін едәуір жақсарту қабілетінде көрінеді. Бұл жабындар ылғалға жоғары төзімділікке ие, бұл судың жиналуына және ластанудың пайда болуына жол бермейді. Төмен сулану бұрышының арқасында супергидрофобты беттер су тамшыларын тойтаруға қабілетті, бұл өзін-өзі тазартуға және жиі техникалық қызмет көрсету қажеттілігін азайтуға көмектеседі. упергидрофобты жабындар жаңа технологияларды дамытып қана қоймайды, сонымен қатар энергетика, құрылыс және қоршаған ортаны қорғауды қоса алғанда, әртүрлі салаларда қолдану перспективаларын ашады.

Field of application (in Russian) : Область применения: энергетика, строительной отрасль, авиация, производственные предприятия. В энергетике супергидрофобные покрытия могут решить проблему накопления льда на оборудовании электросетей, включая линии электропередач. В строительной отрасли эти покрытия будут полезны для производства самоочищающихся окон и ветровых стекол. Также покрытия можно использовать для создания антикоррозионных поверхностей, так как супергидрофобные нанопокрытия обеспечивают минимальный контакт между жидкостью и поверхностью. Основными потребителями результатов станут научно-исследовательские организации и группы учёных, изучающие морфологию материалов, свойства плазмы, плазменные технологии, нанотехнологии и наноматериалы. Дополнительно целевыми потребителями могут быть компании и производственные предприятия, разрабатывающие различные супергидрофобные и супергидрофильные покрытия.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы: энергетика, құрылыс саласы, авиация, өндірістік кәсіпорындар. Энергетикада супергидрофобты жабындар электр желілерінің жабдықтарында, соның ішінде электр желілерінде мұздың жиналу мәселесін шеше алады. Құрылыс индустриясында бұл жабындар өзін-өзі тазартатын терезелер мен алдыңғы әйнектерді өндіруде пайдалы болады. Сондай-ақ, жабындарды коррозияға қарсы беттерді жасау үшін пайдалануға болады, өйткені супергидрофобты нано жабындар Сұйықтық пен бет арасындағы ең аз жанасуды қамтамасыз етеді. Нәтижелердің негізгі тұтынушылары материалдардың морфологиясын, плазманың қасиеттерін, плазмалық технологияларды, нанотехнологияларды және наноматериалдарды зерттейтін ғылыми-зерттеу ұйымдары мен ғалымдар топтары болады. Сонымен қатар, әртүрлі супергидрофобты және супергидрофильді жабындарды жасайтын компаниялар мен өндірістік кәсіпорындар мақсатты тұтынушылар бола алады.