Разработка наноканальных мембран на основе кремния и двуокиси кремния с профильными и упорядоченно расположенными каналами 1-100 нм для нанотехнологий.

Проведены патентные исследования,что концепция создания наноканальных мембран, охватывающих нанометровый диапазон 1-100 нм, не закреплена юридически в ведущих странах мира. Создан набор абор методик, котоый включает в себя: структурирование поверхности пластины монокристаллического кремния посредством электронно-лучевой нанолитографии; плазмо-химическое травление; анодное электрохимическое травление, переносящее топологический рисунок поверхности на объем материала с возможной его вариацией; молекулярно-лучевое осаждение кремния на анодированную поверхность с целью уменьшения поперечного размера наноканалов; термическое окисление мембраны с той же целью.
В ходе проекта отработана технология создания в электронном резисте массива ямок высокой плотности (с размерами ямок от 20 до100 нм, периодом 100 нм) остросфокусированным электронным пучком и переноса созданного рисунка в кремний путём плазмохимического травления без искажения размеров и формы ямок.
Развита методика анодного травления кремния, имеющего структурированную поверхность. С помощь предварительно выполненных расчетов протяженности областей пространственного заряда на границе полупроводника с раствором электролита и экспериментальных данных о структуре поверхности полученных наноканальных мембран установлены диапазон удельных сопротивлений р-Si(100) и режимы анодных обработок, при которых практически не искажается топологический рисунок поверхности с упорядоченно расположенными затравочными ямками.
Методом математического моделирования процесса молекулярно-лучевого осаждения на поверхность наноканальной мембраны и последующего термического окисления установлена возможность уменьшения размеров наноканалов до единиц нанометров и получения наномембраны.
Разработана конструкция фильтрующего устройства из нано- и микроканальных мембран. В результате были получены достаточно прочные, разборные и оптически прозрачные фильтрующие устройства. На этих структурах было проведено физическое моделирование пропускной способности нанофлюидных фильтров дисперсионных сред.
Разработан метод синтеза наночастиц сульфида кадмия размерами 1.4-3.12 нм со структурой сфалерита, заключенных в оболочку из вещества, препятствующего их агломерации в водных растворах. Отработаны схемы получения линеек двухцепочечной ДНК различной длины, линейных и изогнутых полинуклеотидных молекул на основе нативных и модифицированных олигонуклеотидных блоков, соответственно.

Изготовлены экспериментальные образцы мембран и фильтрующих устройств. Проведены структурные исследования фильтрующих устройств. Разработаны методы синтеза полинуклеотидных и белковых конъюгатов и ассоциатов, получены растворы на их основе.

Проведена оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем. Проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг, разработаны рекомендаций по использованию результатов НИР. Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов. Разработан проект ТЗ на ОКР «Разработка флюидных фильтров для селективного фильтрования биологических веществ размерами от 0.1 нм до 30 мкм».