Нанопроводники в трековых мембранах - новое слово в технике проводимости

Сама по себе трековая мембрана не обладает сверхпроводимостью — это полимерная плёнка с упорядоченными порами, созданная путём облучения исходной плёнки потоком тяжёлых ионов и последующего химического травления треков. Однако она активно используется как шаблон (темплат) для создания наноструктур, в том числе и сверхпроводящих. patents.google.comnew-disser.ruistina.msu.rurscf.ruКак трековые мембраны помогают в создании сверхпроводниковСуть подхода в том, что поры в трековой мембране служат своеобразными «формами» для контролируемого роста металлических наноструктур внутри них. Процесс выглядит так:Создание электропроводного подслоя. Сначала на поверхность мембраны, которая должна быть электропроводной, методом магнетронного напыления наносят тонкий слой металла (никель, алюминий, медь). new-disser.ruТемплатное осаждение. Затем в порах мембраны методом электрохимического осаждения выращивают металлические нанонити или другие наноструктуры. В качестве шаблонов используют как трековые мембраны, так и пористый анодный оксид алюминия. istina.msu.rurscf.ruФормирование сегментированных структур. Можно создавать нанонити с чередующимися сверхпроводящими (S) и нормальными (N) или ферромагнитными (F) сегментами (SNS- или SFS-переходы). Это позволяет изучать эффект близости — наведённую сверхпроводимость в нормальном или ферромагнитном металле от сверхпроводящих соседей. istina.msu.rurscf.ruКлючевое преимущество такого подхода — высокая плотность пор в трековых мембранах (до 10⁸ пор/см²), что позволяет одновременно выращивать огромное количество идентичных наноструктур. Это упрощает исследование транспортных и магнитных свойств массивов объектов. istina.msu.rurscf.ruПерспективные направленияТакие гибридные структуры с контролируемой геометрией перспективны для сверхпроводящей наноэлектроники, в частности, для создания элементов с джозефсоновскими переходами (SNS, SFS). Они могут найти применение в квантовых вычислительных устройствах благодаря возможности миниатюризации и изучения эффектов взаимодействия сверхпроводимости и магнетизма. istina.msu.rurscf.ruВажные нюансыПри работе с такими системами нужно учитывать ряд сложностей:Контроль качества. Необходимо обеспечивать монокристаллическую структуру нанопроволок, предотвращать окисление границ и точно контролировать толщину промежуточных слоёв.Стабильность. Массивы нанонитей в порах трековых мембран лучше сохраняют свои свойства, чем отдельные извлечённые наноструктуры, которые легко окисляются или агрегируют.Температурные условия. Сверхпроводящие свойства проявляются только при низких температурах (порядка нескольких кельвин), что накладывает ограничения на практическое применение. rscf.ruТаким образом, трековые мембраны выступают не как сверхпроводники, а как высокоточные шаблоны для создания массивов сверхпроводящих наноструктур с заданными свойствами. istina.msu.rurscf.ruОценить ответ18 источниковistina.msu.ruelib.gsu.bymap.cluster.hse.rusciencejournals.rucyberleninka.runuclphys.sinp.msu.ruportal.tpu.rupatents.google.comearchive.tpu.ruacademia.edujinr.ruigic.ras.runew-disser.rufinechem-mirea.rurscf.rubulletinbstu.editorum.rucyberleninka.runuclphys.sinp.msu.ruКакие материалы используются для создания трековых мембран?Какие методы контроля качества используются при работе с трековыми мембранами?Какие эффекты можно изучать с помощью сверхпроводящих структур?
ПодробнееРазработка электрохимических методов получения гибридных структур на основе нанонитей для сверхпроводящей...istina.msu.ru › projects/429513658/Показано, что сверхпроводимость в нанонитях наблюдается при температуре выше критической температуры объёмного In.Объединенный институт ядерных исследованийigic.ras.ru › docs/dissov_2022/ds_01_4_015_94/…Исследование трековых мембран с иммобилизованными наночастицами серебра в качестве сенсора с функцией предочистки и эффектом...Использование потока электрически заряженных твердых частиц для изготовления трековых мембранcyberleninka.ru › article/n/ispolzovanie-potoka-…Настоящая работа посвящена описанию новой технологии, которое относится к способу изготовления трековых мембран путем...Разработка ионоселективных трековых мембран для наносенсоров и электродиализа — Объединенный институт...jinr.ru › posts/razrabotka-ionoselektivnyh-trekovyh…Трековые мембраны существуют более полувека, и в течение большей части этого срока их использовали для микрофильтрации и...Мембраны и мембранные технологии. T. 12, Номер 6, 2022sciencejournals.ru › view-article/…Мембраны и мембранные технологии, 2022, T. 12, № 6, стр. 452-458. Ионпроводящие материалы, полученные заполнением пор...Дубна. Обзор основных событий (ноябрь 2009 – ноябрь 2010 гг.)map.cluster.hse.ru › file/1665/7_900_…Технологии мицеллирования. Перспективные рынки применения трековых мембран. н/д. Суперконденсаторы, накопители энергии.Формирование на поверхности трековыхelib.gsu.by › bitstream/123456789/9123/1/Kravets_…Формирование на поверхности трековых мембран супергидрофобных покрытий методом.[На предыдущий раздел]chem.msu.ru › rus/journals/membranes/6/st_63/nech_…Параллельно c вышеописанными методами получения трековых мембран развивалась техника направленного изменения.

А практическое применение есть ?

13 авг. 2026, 19:51, в ответ @tdamk

Ссылка на пост

А практическое применение есть ?

Если про материал написанный Вишняковым Е.М., - то моделька красивая, рассчитана безукоризненно, но в натуре не была изготовлена. Во всяком случае, мне не известно.
Что касается трековых мембран, в том числе с металлизированными треками, точнее, с нано-размерными, заполненными металлом треками - фактически схематически повторяют схему ёмкостного "проводника" Вишнякова.
За 20 лет исследований разнообразие реализаций наверняка достигло примерно тех же результатов, что получалось в модели Вишнякова.
Я нашел тему трековых мембран буквально пару дней назад. И то, только потому, что потребовалось поинтересоваться лабораторией физфака, где я когда-то работал, (точнее тогда уже скорее, числился), до середины 90-х. Удивительно, но тема исследований этой лаборатории последних полутора десятилетий именно посвящена трековым мембранам.
В совпадения сложно поверить, но увы, тот самый случай.

13 авг. 2026, 19:51, в ответ @tdamk

Ссылка на пост

А практическое применение есть ?

Есть, мембраны с отверстиями (дырками сквозными) это фильтры самые разного назначение от воды до крови в медицине и в добыче разных мелкодисперсных полезных ископаемых. А вот заполненные отверстия это новое направление, сложное, те самые нанотехнологии, если по фильтрам есть промышленное изготовление, то по заполненным это в состоянии поисковых работ. Это высокая наука https://www.chem.msu.ru/rus/jvho/2002-5/74.pdf

23 авг. 2026, 21:34, в ответ @Zadira

Ссылка на пост

[Ответ на сообщение]

Есть, мембраны с отверстиями (дырками сквозными) это фильтры самые разного назначение от воды до крови в медицине и в добыче разных мелкодисперсных полезных ископаемых. А вот заполненные отверстия это новое направление, сложное, те самые нанотехнологии, если по фильтрам есть промышленное изготовление, то по заполненным это в состоянии поисковых работ. Это высокая наука https://www.chem.msu.ru/rus/jvho/2002-5/74.pdf

Да уж, материалов и результатов множество.
Но в большинстве своем прикладного характера результаты.

23 авг. 2026, 21:45, в ответ @бБЮРОКРАТ

Ссылка на пост

[Ответ на сообщение]

Да уж, материалов и результатов множество.
Но в большинстве своем прикладного характера результаты.

Кажется что мембранное полотно выгодно для кабельной изоляции для формирования воздушно-пленочной изоляции, но надо сказать что эти самые отверстия имеют наноразмеры, а кабельщикам нужны длинномерные пленки с огромным количеством этих отверстий, чтобы неохваченный отверстиями объем был равен не более чем 30%, то есть дырок должно быть 70%, а сама пленка должна быть механически способна присутствовать в существующих техпроцессах, не рваться, грубо говоря. При этом обмотка медленная операция по сравнению с экструдированием. Так что видимого преимущества мембранные пленки в кабельной технике не дадут. Возможно что дырки неплохи были бы во фторопластовых пленках, но опять таки, есть они есть уже, пористые фторопластовые пленки. (ТУ 2245-069-00203521-2004).
Что касается сверхпроводимости, ну что тут сказать? Ждем-с, что наука придумает, но у сверхпроводимости есть мечта - она должна быть высокотемпературной, например при температуре жидкого азота, а пока дорогой жидкий гелий. Высокотемпературные сверхпроводящие материалы есть, но они для нашей электротехнической отрасли нетехнологичны, и вот при этой нетехнологичности, я лично живу в ожидании уже 40 лет. В 1978 году я пришла в лабораторию Д.Я. Гальперовича, который и занимался сверхпроводящими радиочастотными кабелями. Кабели работали при температуре жидкого гелия, с проводниками из N₃Sn. Это невероятно дорого. В 1986 году эти работы были приостановлены из за запахов с кухни о появлении высокотемпературных сверхпроводников. Думали что временно, что дождемся, но вы же знаете все об этой константе.

24 авг. 2026, 02:52, в ответ @Zadira

Ссылка на пост

[Ответ на сообщение]

Кажется что мембранное полотно выгодно для кабельной изоляции для формирования воздушно-пленочной изоляции, но надо сказать что эти самые отверстия имеют наноразмеры, а кабельщикам нужны длинномерные пленки с огромным количеством этих отверстий, чтобы неохваченный отверстиями объем был равен не более чем 30%, то есть дырок должно быть 70%, а сама пленка должна быть механически способна присутствовать в существующих техпроцессах, не рваться, грубо говоря. При этом обмотка медленная операция по сравнению с экструдированием. Так что видимого преимущества мембранные пленки в кабельной технике не дадут. Возможно что дырки неплохи были бы во фторопластовых пленках, но опять таки, есть они есть уже, пористые фторопластовые пленки. (ТУ 2245-069-00203521-2004).
Что касается сверхпроводимости, ну что тут сказать? Ждем-с, что наука придумает, но у сверхпроводимости есть мечта - она должна быть высокотемпературной, например при температуре жидкого азота, а пока дорогой жидкий гелий. Высокотемпературные сверхпроводящие материалы есть, но они для нашей электротехнической отрасли нетехнологичны, и вот при этой нетехнологичности, я лично живу в ожидании уже 40 лет. В 1978 году я пришла в лабораторию Д.Я. Гальперовича, который и занимался сверхпроводящими радиочастотными кабелями. Кабели работали при температуре жидкого гелия, с проводниками из N₃Sn. Это невероятно дорого. В 1986 году эти работы были приостановлены из за запахов с кухни о появлении высокотемпературных сверхпроводников. Думали что временно, что дождемся, но вы же знаете все об этой константе.

В одной из публикаций по поводу трековых мембран видел фрагмент о треках, созданных не ионным пучком, а порошковым. Кстати группы занимавшиеся в прошлые годы атмосферной плазмой, еще лет 50 назад наткнулись на особенности смешанной субстанции, где вместе разогревается и плазма и порошок. Если не ошибаюсь, было рабочее название - грязная плазма. Но не суть, если в жидкой фазе в технике анодно-растворимых заземлителей во влажный грунт ток осуществляется переносом заряда угольными крошками, то и в холодной плазме при давлениях несколько ниже атмосферного, вполне можно заряжать и разгонять частицы пыли.
Так вот. Можно получить треки пылевые. А это уже интересно тем, что в традиционную для распространенной трековой мембраны лавсановую пленку можно за один этап внедрить например минеральный антипирен. Про САП не говорю, это скорее всего пустые надежды.