Оборудование для лаборатории по химии. Атомно-силовой микроскоп, спектрограф, 3D-принтер и т.д.
Как выглядит настоящая наука изнутри? Экскурсия по лабораториям университета ИТМО с учёным Евгением Смирновым: фотокатализ, электрохимия, электронный микроскоп, атомно-силовая микроскопия и 3D-печать. Показываем приборы, на которых студенты уже со второго курса делают реальные научные работы и публикуют статьи в журналах высшего уровня. ------------------------------------------------------------------------------- Канал «Научная Тематика»! Поддержать канал Донатом🧧💰👇. Перевод на карту: Сбер: 4817 7601 3927 9347 Т-банк: 2200 7017 8811 7452 Сервисы раннего доступа, смотри видео раньше и поддержи канал: Подписка на Boosty • https://boosty.to/ivanovskiy/donate Подписка на VK_Donut • https://vk.com/donut/ivanovskiysergey Канал в соцсетях👇 Телеграм • https://t.me/ivanovskiysergey ВК • https://vk.com/ivanovskiysergey Дзен • https://dzen.ru/ivanovskiysergey Rutube •https://rutube.ru/video/person/30197834 ------------------------------------------------------------------------------- Первая установка — камера для фотокатализа, внешне похожая на лампу для маникюра. Внутри ультрафиолетовый источник. В камеру помещают раствор красителя с фотокатализатором и наблюдают, как краситель разлагается под действием света. Раствор люминесцирует, а затем постепенно обесцвечивается. Рядом стоит спектрофотометр — базовый прибор, которым пользуется примерно девяносто процентов химиков в мире. Внутри — лампа, кюветное отделение на два образца и детектор. Свет проходит через кювету с образцом, часть поглощается. Сравнивая интенсивность на входе и на выходе при каждой длине волны, получают спектр поглощения. По нему определяют концентрацию вещества в растворе. Далее — конфокальный микроскоп. Съёмка ведётся через очень маленькую диафрагму, что даёт чёткую картинку в заданной плоскости. Встроенные фильтры позволяют выделить область свечения конкретного красителя и видеть только её. ИК-спектрометр с фурье-преобразованием работает по тому же принципу, что и спектрофотометр, но в инфракрасном диапазоне. Образец прессуется в таблетку с бромидом калия, таблетка устанавливается в держатель. Внутри — источник теплового излучения, интерферометр и детектор. По спектру определяются функциональные группы вещества. Атомно-силовой микроскоп — три прибора в одной комнате. Рабочий элемент — кантилевер: балка толщиной с человеческий волос, около семидесяти микрон. На конце балки — иголка с радиусом кривизны около десяти нанометров. Лазер фокусируется на кантилевере, иголка сканирует поверхность и передаёт рельеф. Видны ступеньки высотой в полтора-два нанометра — фактически один слой миксена. Сканирующий электронный микроскоп — в соседнем корпусе. В верхней части колонны — электронная пушка: иголка, направленная в кольцевой анод, между ними разность потенциалов от пяти до двадцати киловольт. Электроны пролетают через серию линз, фокусируются в пучок и попадают на образец. В камере — глубокий вакуум, порядка десять в минус пятой торр, создаваемый масляным и турбомолекулярным насосами. Столик перемещается по пяти осям. Детектор вторичных электронов показывает микроструктуру. Детектор обратно рассеянных электронов выявляет разницу в химическом составе. Спектрометр с бериллиевым окошком регистрирует характеристическое рентгеновское излучение и определяет элементный состав. На снимках видны наностержни в гексагональной упаковке, однослойный миксен толщиной в пять атомов, пылинки с улицы в форме идеальных сфер. Для просвечивающих электронных микроскопов высшего класса колонна рассчитывается индивидуально с релятивистскими поправками — изготовление занимает от полутора лет. Без этих поправок пучок не сходится в точку и атомарное разрешение недостижимо. В соседних лабораториях — 3D-принтер для печати перовскитных солнечных батарей, демонстратор проточных редокс-батарей на основе соединений ванадия, хроматограф для анализа газов из электрохимических ячеек, оборудование для расчётной химии и клеточная лаборатория с отдельным предбанником. 0:00 — Фотокатализ: лампа для ногтей на службе науки 5:29 — Студентка: путь в инфохимию и мотивация 9:26 — Электрохимические сенсоры: от лактозы до экотоксикантов 17:30 — Конфокальный и ИК-спектрометр с фурье-преобразованием 22:08 — Атомно-силовой микроскоп: иголка радиусом 10 нанометров 25:53 — Электронный микроскоп: от пушки до атомарных ступенек 37:11 — Зачем электронному микроскопу релятивистские поправки 41:20 — 3D-печать солнечных батарей и редокс-батареи 48:14 — Образование, фейковая наука и баланс фундаментальности 59:18 — Студент о лекциях Чирцова и выборе науки как профессии 1:02:28 — Глубокий взгляд аспиранта #ИТМО #электронныймикроскоп #химия #наука #лаборатория
Как выглядит настоящая наука изнутри? Экскурсия по лабораториям университета ИТМО с учёным Евгением Смирновым: фотокатализ, электрохимия, электронный микроскоп, атомно-силовая микроскопия и 3D-печать. Показываем приборы, на которых студенты уже со второго курса делают реальные научные работы и публикуют статьи в журналах высшего уровня. ------------------------------------------------------------------------------- Канал «Научная Тематика»! Поддержать канал Донатом🧧💰👇. Перевод на карту: Сбер: 4817 7601 3927 9347 Т-банк: 2200 7017 8811 7452 Сервисы раннего доступа, смотри видео раньше и поддержи канал: Подписка на Boosty • https://boosty.to/ivanovskiy/donate Подписка на VK_Donut • https://vk.com/donut/ivanovskiysergey Канал в соцсетях👇 Телеграм • https://t.me/ivanovskiysergey ВК • https://vk.com/ivanovskiysergey Дзен • https://dzen.ru/ivanovskiysergey Rutube •https://rutube.ru/video/person/30197834 ------------------------------------------------------------------------------- Первая установка — камера для фотокатализа, внешне похожая на лампу для маникюра. Внутри ультрафиолетовый источник. В камеру помещают раствор красителя с фотокатализатором и наблюдают, как краситель разлагается под действием света. Раствор люминесцирует, а затем постепенно обесцвечивается. Рядом стоит спектрофотометр — базовый прибор, которым пользуется примерно девяносто процентов химиков в мире. Внутри — лампа, кюветное отделение на два образца и детектор. Свет проходит через кювету с образцом, часть поглощается. Сравнивая интенсивность на входе и на выходе при каждой длине волны, получают спектр поглощения. По нему определяют концентрацию вещества в растворе. Далее — конфокальный микроскоп. Съёмка ведётся через очень маленькую диафрагму, что даёт чёткую картинку в заданной плоскости. Встроенные фильтры позволяют выделить область свечения конкретного красителя и видеть только её. ИК-спектрометр с фурье-преобразованием работает по тому же принципу, что и спектрофотометр, но в инфракрасном диапазоне. Образец прессуется в таблетку с бромидом калия, таблетка устанавливается в держатель. Внутри — источник теплового излучения, интерферометр и детектор. По спектру определяются функциональные группы вещества. Атомно-силовой микроскоп — три прибора в одной комнате. Рабочий элемент — кантилевер: балка толщиной с человеческий волос, около семидесяти микрон. На конце балки — иголка с радиусом кривизны около десяти нанометров. Лазер фокусируется на кантилевере, иголка сканирует поверхность и передаёт рельеф. Видны ступеньки высотой в полтора-два нанометра — фактически один слой миксена. Сканирующий электронный микроскоп — в соседнем корпусе. В верхней части колонны — электронная пушка: иголка, направленная в кольцевой анод, между ними разность потенциалов от пяти до двадцати киловольт. Электроны пролетают через серию линз, фокусируются в пучок и попадают на образец. В камере — глубокий вакуум, порядка десять в минус пятой торр, создаваемый масляным и турбомолекулярным насосами. Столик перемещается по пяти осям. Детектор вторичных электронов показывает микроструктуру. Детектор обратно рассеянных электронов выявляет разницу в химическом составе. Спектрометр с бериллиевым окошком регистрирует характеристическое рентгеновское излучение и определяет элементный состав. На снимках видны наностержни в гексагональной упаковке, однослойный миксен толщиной в пять атомов, пылинки с улицы в форме идеальных сфер. Для просвечивающих электронных микроскопов высшего класса колонна рассчитывается индивидуально с релятивистскими поправками — изготовление занимает от полутора лет. Без этих поправок пучок не сходится в точку и атомарное разрешение недостижимо. В соседних лабораториях — 3D-принтер для печати перовскитных солнечных батарей, демонстратор проточных редокс-батарей на основе соединений ванадия, хроматограф для анализа газов из электрохимических ячеек, оборудование для расчётной химии и клеточная лаборатория с отдельным предбанником. 0:00 — Фотокатализ: лампа для ногтей на службе науки 5:29 — Студентка: путь в инфохимию и мотивация 9:26 — Электрохимические сенсоры: от лактозы до экотоксикантов 17:30 — Конфокальный и ИК-спектрометр с фурье-преобразованием 22:08 — Атомно-силовой микроскоп: иголка радиусом 10 нанометров 25:53 — Электронный микроскоп: от пушки до атомарных ступенек 37:11 — Зачем электронному микроскопу релятивистские поправки 41:20 — 3D-печать солнечных батарей и редокс-батареи 48:14 — Образование, фейковая наука и баланс фундаментальности 59:18 — Студент о лекциях Чирцова и выборе науки как профессии 1:02:28 — Глубокий взгляд аспиранта #ИТМО #электронныймикроскоп #химия #наука #лаборатория