THE WORDS AND GLORY OF PROBE MICROSCOPY: LANGUAGE WILL TAKE YOU TO BEIJING DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.88.94
In this paper we will not talk about the instruments, but about the language of the scanning probe microscopy software: the words used, the terms and the notation. The FemtoScan Online software is widely used in the scientific community and, until recently, was available in two languages: Russian and English. FemtoScan Online is now also available in Chinese, the most widely spoken language in the world. In this paper we will tell you how the interface was translated. In 1990, Nobel laureate Heinrich Rohrer visited Moscow State University. A photograph and memories of the charm of this remarkable scientist and man are left as a memento. There is also a dedicatory inscription "I wish all the best in local probing". In 1990 the term "scanning probe microscopy" or its Russian equivalent had not yet appeared. In 1993 a series of papers was published in the journal "Electronic Industry" where we described the methods of local surface sensing [1]. The short triad "scanning probe microscopy" appeared later.
СЛОВА И СЛАВА ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ: ЯЗЫК ДО ПЕКИНА ДОВЕДЕТ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.88.94
В этой статье мы поговорим не о приборах, а о языке сканирующей зондовой микроскопии: об используемых словах, терминах, обозначениях. Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн" широко используется в научных сообществах и до недавнего времени было представлено на двух языках: русском и английском. Теперь "ФемтоСкан Онлайн" стало доступно и на китайском языке, самом распространенном языке в мире. О том, как был произведен перевод интерфейса программы, мы расскажем в этой статье. В 1990 году МГУ посетил Нобелевский лауреат Хайнрих Рорер. На память осталась фотография и воспоминания об обаянии этого замечательного ученого и человека. А также дарственная надпись I wish all the best in local probing. В 1990 году еще не появился ни термин scanning probe microscopy, ни "сканирующая зондовая микроскопия". В 1993 году в журнале "Электронная промышленность" вышла серия статей, где мы описали методы локального зондирования поверхности [1]. Краткая триада "сканирующая зондовая микроскопия" появилась позже.
METHOD FOR ASSESSMENT OF THE CHIRALITY OF PROTEINS AND PHENYLALANINE NANOTUBES AS AN EFFECTIVE TOOL OF NANOBIOENGINEERING DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.96.104
The work is devoted to the consideration of regularities of spatial structure formation in proteins and their application in nanobioengineering. Methods for estimating the chirality of regular and irregular protein structure, as well as helical nanotubes based on phenylalanine are presented. The magnitude and the chirality sign of α-, 310-, and π-helices, β- and α-turns, Ω-loops, and right-handed and left-handed phenylalanine nanotubes have been calculated. The obtained results can be used to control the assembly of natural and artificial proteins.
МЕТОД ОЦЕНКИ ХИРАЛЬНОСТИ БЕЛКОВ И ФЕНИЛАЛАНИНОВЫХ НАНОТРУБОК КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ НАНОБИОИНЖЕНЕРИИ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.96.104
Работа посвящена рассмотрению закономерностей пространственного структурообразования в белках и их применению в нанобиоинженерии. Представлены методы оценки хиральности регулярных и нерегулярных структур белка, а также спиральных нанотрубок на основе фенилаланина. Рассчитаны величина и знак хиральности α-, 310- и π-спиралей, β- и α-поворотов, Ω-петель, а также правых и левых фенилаланиновых нанотрубок. Полученные результаты могут быть использованы в управлении сборкой природных и искусственных белков.
THE POWER OF A SCANNING FORCE MICROSCOPE DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.140.143
The atomic force microscope has still another name – the scanning force microscope. When imaging with it, feedback must be used to control the interaction force between the probe and the sample. Generally, it must be kept at a minimum value so as not to deform the sample and probe during measurements. In contrast, in nanolithography and nanoindentation a large force must be applied to produce a clear pattern on the surface. In this paper we consider the forces that are generated and how much energy is expended when a typical defect in the form of a six-pointed star on graphite occurs.
СИЛА СКАНИРУЮЩЕГО СИЛОВОГО МИКРОСКОПА DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.140.143
У атомно-силового микроскопа есть и другое название – сканирующий силовой микроскоп. При получении изображений с его помощью необходимо использовать обратную связь для контроля силы взаимодействия между зондом и образцом. Как правило, ее нужно поддерживать на минимальном значении, чтобы не деформировать образец и зонд в процессе измерений. Напротив, в нанолитографии и наноиндентировании следует прилагать большую силу, чтобы получить четкий рисунок на поверхности. В данной статье рассматривается, какие силы возникают и сколько энергии затрачивается при возникновении типичного дефекта в виде шестиконечной звезды на графите.
VACUUM TWO-AXIS MOVEMENT MECHANISM WITH ELECTRORHEOLOGICAL SPEED CONTROL DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.144.148
In many areas of modern nanotechnologies carried out in a vacuum it is required to move objects with high precision. The paper considers a two-axis vacuum pneumohydraulic drive capable of performing precise movements. High precision of the mechanism is achieved due to use of intelligent material as a working fluid of the hydraulic part – an electrorheological fluid that can instantly change its rheological properties under the action of an external electric field. It has been experimentally established in the work that the most effective adjustment of the speed of the drive rod movement is carried out at low pressures in the pneumatic cylinder with a 25%concentration of the dispersed phase of the working fluid.
ВАКУУМНЫЙ ДВУХКООРДИНАТНЫЙ МЕХАНИЗМ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С ЭЛЕКТРОРЕОЛОГИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ СКОРОСТИ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.144.148
Во многих областях современных нанотехнологий, осуществляемых в вакууме, требуется перемещение объектов с высокой точностью. В работе рассмотрен вакуумный двухкоординатный пневмогидравлический привод, способный осуществлять точные перемещения. Высокая точность механизма достигается за счет применения в качестве рабочей жидкости гидравлической части интеллектуального материала, электрореологической жидкости, способной мгновенно изменять свои реологические свойства под действием внешнего электрического поля. В работе экспериментально установлено, что наиболее эффективная регулировка скорости перемещения штока привода осуществляется на низких давлениях в пневмоцилиндре с концентрацией дисперсной фазы рабочей жидкости 25%.
HOLOGRAPHIC NANOLENGTH METER WITH SLIDE BEARING DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.150.158
Humanity is currently attempting to exploit nanoscale objects. These cognitive processes concern all fields of activity, from intellectual to metrology, instrumentation, aerospace, robotics, and in all high-tech fields of engineering, science, including ecology. An important result of such processes, in particular, is the creation of the Russian holographic nano length meter with a sliding bearing with a record resolution of 10 nm and higher.
ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ НАНОДЛИНОМЕР С ПОДШИПНИКОМ СКОЛЬЖЕНИЯ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.150.158
В настоящее время человечество пытается использовать наноразмерные объекты. Эти процессы познания касаются всех областей деятельности, начиная с интеллектуальной и заканчивая метрологией, приборостроением, аэрокосмической промышленностью, робототехникой, а также во всех высокотехнологических отраслях техники, науки, в том числе экологии. Важным результатом таких процессов является, в частности, и создание российского голографического нанодлиномера с подшипником скольжения, обладающим рекордным разрешением в 10 нм и выше.
STRUCTURAL FEATURES AND MECHANICAL CHARACTERISTICS OF THE Ti49.4Ni50.6 ALLOY DURING THERMAL CYCLING IN THE RANGE OF MULTIPLE MARTENSITIC TRANSFORMATIONS DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.128.139
The paper considers the effect of thermal cycling in the martensitic transformation temperature range, as well as subsequent annealing, on the microstructure and mechanical characteristics of the Ti49.4Ni50.6 post-stoichiometric alloy. In the initial state, the structure is represented by almost dislocation-free austenite grains. After ECAP, an ultrafine-grained structure with equiaxed grains with an average size of 200 nm is formed. Thermal cycling of this alloy was carried out with the maximum number of thermal cycles n=100. As a result of the action of multiple martensitic transformations, an increase in the dislocation density, a slight change in the size of structural elements, and annealing lead to relaxation of defects and a change in the stoichiometric composition of the matrix are observed. Mechanical characteristics because of thermal cycling increase in all investigated states.
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЛАВА Ti49.4Ni50.6 ПРИ ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИИ В ДИАПАЗОНЕ МНОГОКРАТНЫХ МАРТЕНСИТНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.128.139
В статье рассмотрено влияние термоциклирования в диапазоне температур мартенситного превращения, а также последующих отжигов на микроструктуру и механические характеристики застехиометрического сплава Ti49,4Ni50,6. В исходном состоянии структура представлена практически бездислокационными зернами аустенита. После РКУП формируется ультрамелкозернистая структура с равноосными зернами со средним размером 200 нм. Было проведено термоциклирование данного сплава с максимальным количеством термоциклов n=100. В результате воздействия многократных мартенситных превращений наблюдается увеличение плотности дислокаций, незначительное изменение размера структурных элементов, отжиги приводят к релаксации дефектов и изменению стехиометрического состава матрицы. Механические характеристики в результате термоциклирования повышаются во всех исследуемых состояниях.
THE EFFECT OF THE SURFACE CHARGE OF ELECTRETS ON THE RESISTANCE TO FUNGI OF FLUOROCARBON POLYMER MATERIALS DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.106.113
This paper deals with the study of the resistance to fungi of the nanostructured fluorocarbon films produced on the surface of polymers, depending on the value of the surface charge. Apparently, the resistance to fungi of the film is affected not only by the surface charge but also by other surface characteristics, such as relief and chemical composition. The fluorocarbon films were formed under transient conditions using a two-component fluorocarbon gas mixture (CF4 + C6H12).
ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРЕТОВ НА ГРИБОСТОЙКОСТЬ ФТОРУГЛЕРОДНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.106.113
В данной работе рассматриваются результаты исследования грибостойкости наноструктурированных фторуглеродных пленок, созданных на поверхности полимеров, в зависимости от величины поверхностного заряда. По-видимому, на грибостойкость пленки влияет не только поверхностный заряд, но и другие характеристики поверхности, такие как рельеф и химический состав. Фторуглеродные пленки были сформированы в условиях переходных процессов с использованием двухкомпонентной фторуглеродной газовой смеси (CF4 + С6Н12).
ELECTROFORMING OF SYNTHETIC FIBRES AND THEIR APPLICATIONS (OVERVIEW) DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.118.127
Electroforming is a versatile and flexible method for producing ultrathin fibers. Fibers produced by electroforming are used in many industries due to the high ratio of fiber length to its area. Electroforming has found especially great application in the production of filter materials based on ultrathin synthetic fibers.
ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ (ОБЗОР) DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.2.118.127
Электроформование – это универсальный и гибкий метод получения ультратонких волокон. Волокна, получаемые с помощью электроформования, используются во многих отраслях промышленности. Благодаря высокому соотношению длины волокна к его площади особенно большое применение электроформование нашло в производстве фильтрующих материалов, на основе ультратонких синтетических волокон.