Патенты автора Левин Денис Дмитриевич (RU)
Изобретение может быть использовано для формирования однородного слоя углеродных нанотрубок (УНТ) на подложках различных материалов, в том числе поверх тонких полимерных слоев; может быть использовано в качестве верхнего или нижнего электрода (в том числе прозрачного) при формировании структур оптоэлектроники и солнечных элементов. Предложен способ получения покрытия на основе УНТ при аэрозольном распылении дисперсии функционализированных УНТ с концентрацией от 0,02 до 0,2 мг/мл, отличающийся тем, что одновременно с формированием аэрозольного потока из дисперсии УНТ, при расходе не более 0,02 мл/см2 в минуту, над подложкой формируют поток газа, с расходом, превышающим расход дисперсии не менее чем на 4 порядка, при этом нанесение производят при температуре подложки от 70°С до не более температуры кипения наиболее легколетучего компонента растворителя, причем для приготовления дисперсии УНТ в качестве основного растворителя используют один из следующих растворителей или их смесь: пропиленгликоль, диацетоновый спирт; с добавлением добавки, представляющей собой один из следующих растворителей: 1-гексанол, пропиленгликоль монометиловый эфир ацетат (PGMEA) или их смесь, причем содержание добавки в целом относительно основного растворителя должно составлять от 1:20 до не более 3:4, a PGMEA - не более 3:4, а 1-гексанола - не более 1:4 относительно основного растворителя. Предложены процедуры пост-обработки для удаления остаточного растворителя. Способ позволяет снизить расход дисперсии УНТ при обеспечении улучшенной электропроводности в сравнении с использованием N-метил-пирролидона в качестве основного растворителя. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОДЕГРАДИРУЕМОГО ПОКРЫТИЯ С ВЫСОКОЙ ГИДРОФИЛЬНОСТЬЮ НА ОСНОВЕ БИОПОЛИМЕРА // 2746725
Изобретение относится к медицине, а именно к способу получения покрытия с высокой гидрофильностью на основе биодеградируемого полимера. Способ получения покрытия с высокой гидрофильностью на основе биодеградируемого полимера путем нанесения на поверхность, в том числе поверхность имплантатов, раствора с последующей обработкой поверхности в плазме, при этом в качестве основного растворителя в составе раствора используют один из следующих растворителей, обладающих температурой кипения до 110°C, или их смесь: тетрагидрофуран, дихлорметан, диоксан, этилацетат, причем для приготовления раствора в качестве биодеградируемого полимера используют сополимер лактида и капролактона, причем дополнительно осуществляют добавление в раствор от 0,5% до 20% по массе по отношению к основному растворителю веществ, играющих роль модифицирующей добавки и представляющих собой хотя бы одно из следующих веществ: бензальдегид, ацетофенон; для удаления остаточного количества основного растворителя из получаемого покрытия осуществляют термообработку покрытия при температуре, не превышающей температуру стеклования биодеградируемого полимера, при этом последующую обработку покрытия в плазме проводят в камере с низкотемпературной плазмой, формируемой высокочастотным генератором при удельной мощности не более 60 мВт/см2 в течение не более 100 с и энергии ионов менее 100 эВ. Вышеописанный способ позволяет формировать покрытия с существенным улучшением гидрофильности – уменьшение по углу смачивания водой составляет около 5-10°, способ также позволяет достичь существенного увеличения времени сохранения сформированной гидрофильности поверхности. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.
Изобретение может быть использовано при изготовлении композитов для деталей летательных аппаратов. Готовят дисперсию функционализированных углеродных нанотрубок (УНТ), содержащих от не менее 1 до не более 10% функциональных групп, в н-метилпирролидоне с концентрацией 20-250 мкг/мл. При приготовлении этой дисперсии дополнительно добавляют растворитель с температурой кипения 120-180°С из группы, включающей циклогексанон, циклогексанол, циклопентанон, диметилацетамид или их смесь, взятый в объемном отношении от не менее 1:1 до не более 1:5 к указанной дисперсии. Приготовленную дисперсию наносят на поверхность углеволокна с одновременным нагревом его поверхности до 60-120°С методом аэрозольного распыления в виде отдельных микрокапель, образующих несплошной равномерно распределенный слой УНТ. Расход дисперсии не превышает 0,1 мл/мин. Затем с одновременным нагревом поверхности углеволокна до 60-80°С методом аэрозольного распыления наносят отвердитель, содержащий аминогруппы, выбранный из полиэтиленполиамина, триэтилентетрамина, диэтилентриамина, тетраэтиленпентамина, м-ксилилендиамина, м-фенилендиамина или их смеси, с концентрацией в растворе 2-пропанола или бутанола 60-800 мкг/мл. Расход раствора отвердителя не превышает 0,3 мл/мин. Перед аэрозольным распылением указанных растворов поверхность углеволокна можно обработать ультрафиолетом с длиной волны 200-400 нм в парах воды в течение от не менее 1 мин до не более 15 мин при интенсивности ультрафиолетового излучения 0,5-100 Вт/см2. Изобретение обеспечивает повышение прочности на разрыв композита на основе углеволокон с эпоксидной матрицей путём упрочнения межфазной границы за счет формирования на их поверхности сетки, состоящей из функционализированных УНТ, окруженных молекулами отвердителя, химически взаимодействующего с молекулами связующего. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 3 ил.
Изобретение относится к способу удаления остаточного растворителя из слоя на основе углеродных нанотрубок, полученного нанесением дисперсий углеродных нанотрубок в органическом растворителе или смеси растворителей, один из которых является производным γ-лактама, а именно N-метил-2-пирролидоном, N-этил-2-пирролидоном, N-октил-2-пирролидоном, N-циклогексил-2-пирролидоном, N-бутил-2-пирролидоном, N-бензил-2-пирролидоном, N-винил-2-пирролидоном, N-додецил-пирролидоном, либо циклическим производным мочевины, а именно N,N-диметилпропиленмочевиной, 1,3-диметил-2-имидазолидиноном, либо диметилформамидомом, либо N,N-диметилацетамидомом, либо диметилсульфоксидомом. Способ характеризуется тем, что слои промывают выдерживанием в промывочной жидкости от не менее 0,1 минуты и до не более 10 минут, а затем в воде, где в качестве промывочной жидкости используют следующие концентрированные карбоновые кислоты или их смесь: муравьиную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, молочную кислоту, акриловую кислоту, щавелевую кислоту, малоновую кислоту, глутаровую кислоту, или водные растворы этих кислот или их смесей с концентрацией не менее чем 0,5 М, причем время выдерживания в промывочной жидкости, в качестве которой выступает водный раствор этих кислот или их смесей, находится в диапазоне от не менее 3 минут до не более 10 минут. Техническим результатом изобретения является удаление растворителя из слоев на основе углеродных нанотрубок, обеспечивающее, в случае проводящих слоев, снижение электрического сопротивления за счет улучшения электрического контакта между углеродными нанотрубками. 2 з.п. ф-лы, 2 пр., 4 ил.
Изобретение может быть использовано при изготовлении композиционных материалов для деталей летательных аппаратов. Дисперсию углеродных нанотрубок (УНТ) в н-метилпирролидоне с концентрацией от 20 до 250 мкг/мл наносят методом аэрозольного распыления в виде отдельных микрокапель, образующих несплошной однородный слой частиц УНТ на поверхности углеволокна с одновременным нагревом его поверхности до 65-120°С. Расход дисперсии не более 0,05 мл/см2 в минуту при аэрозольном распылении в потоке газа, большем чем расход жидкости не менее чем на 3 порядка. Для пропитки углеволокон готовят раствор отвердителя, содержащего аминогруппы, в бензиловом спирте с концентрацией отвердителя 60-800 мкг/мл. Отвердитель выбирают из полиэтиленполиамина, триэтилентетрамина, диэтилентриамина, тетраэтиленпентамина, м-ксилилендиамина, м-фенилендиамина или их смеси. К бензиловому спирту можно добавить растворитель, выбранный из 2-пропанола, этанола или бутанола или их смеси, в объемном соотношении к бензиловому спирту от 1:20 до 2:3; или растворитель, выбранный из кетонов, содержащих в качестве боковых групп R1, R2, С1-С4 алкильную группу, или их смеси; или растворитель, выбранный из ацетатов, содержащих в качестве боковой группы R3, С1-С4 алкильную группу, этиленгликоль моноэтил эфир ацетата, этиленгликоль монометил эфир ацетата, в объемном соотношении к бензиловому спирту от не менее 1:10 до 1:2. Пропитку углеволокна отвердителем осуществляют методом окунания. Затем поверхность углеволокна, модифицированного УНТ и молекулами отвердителя, термообрабатывают путём нагрева до 45-85°С с последующей промывкой углеволокон в растворителе, выбранном из ацетатов или кетонов, способствующем удалению лишнего, не связанного с УНТ, отвердителя. Повышается прочность на разрыв волокнистых композитов за счет формирования сетки, связанной с поверхностью углеволокна, состоящей из УНТ, окруженных молекулами отвердителя, химически взаимодействующего с молекулами связующего. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ КОЛЛАГЕНА МЕТОДОМ АЭРОЗОЛЬНОГО РАСПЫЛЕНИЯ ИЗ ВОДНОЙ ДИСПЕРСИИ // 2730839
Предложен способ получения покрытия на основе коллагена, включающий нанесение водной дисперсии коллагена на различные поверхности, в том числе на поверхности имплантов, где нанесение проводят путем аэрозольного распыления, при этом для удаления остаточного количества растворителя из получаемого покрытия осуществляют его термообработку при температуре, не превышающей температуру денатурации коллагена, формируя покрытие из отдельных микрокапель, не образующих сплошного слоя, в потоке газа большем, чем расход жидкости не менее чем на 3 порядка, при этом используют водную дисперсию коллагена с рН-фактором в диапазоне от 5 до 8, а для ее приготовления вначале производят перемешивание, обеспечивающее разбитие конгломератов свыше 100 микрон и однородность распределения коллагена по объему дисперсии с обеспечением времени седиментации не менее 30 секунд, затем ультразвуковую обработку с мощностью 0,06 Вт/мл и длительностью не более 20 минут и затем осуществляют центрифугирование при не более 200 g. Технический результат - уменьшение степени повреждения нативной фибриллярной структуры коллагенового волокна в процессе обработки и нанесения дисперсии, стабилизация дисперсии коллагена без использования методов или реагентов, нарушающих его фибриллярную структуру, а также получение дисперсии, содержащей преимущественно удлиненные структуры коллагена (волокна), и метод формирования покрытия из дисперсии должен обладать универсальностью по отношению к используемым подложкам и масштабируемостью по отношению к площади формируемого покрытия. 1 з.п. ф-лы, 4 пр., 4 ил.
Изобретение относится к защитным и маскирующим покрытиям на основе воска или парафина, обеспечивающим сохранение параметров поверхности и/или формирование областей с различными свойствами по маске; может быть использовано для модификации поверхности, в том числе у имплантатов, улучшения их биоинтеграции, для поверхностей для культивирования клеток. Предложен способ получения покрытия на в том числе поверхностях биодеградируемых полимеров, металлов, с различной гидрофильностью на основе воска или парафина аэрозольным распылением из раствора в гексане, гептане, октане или их смеси, с добавлением: нонана, декана, ундекана, додекана или их смеси в объемной концентрации от 5% до 50% к основному растворителю; величина расхода раствора не превышает 0,05 мл/см2 в минуту, а над подложкой формируют поток газа с расходом превышающим расход раствора не менее чем на 4 порядка, а нагрев осуществляют до температуры, меньшей температуры плавления воска и/или парафина. Нанесение осуществляют непрерывным покрытием всей поверхности, или при использовании контактной или теневой маски - в отдельных заданных областях, или при частичном стохастическом заполнении поверхности. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к биоразлагаемым полимерным покрытиям с улучшенной гидрофильностью поверхности, имеющей полярные группы, и может быть использовано для улучшения биоинтеграции имплантов, культивирования клеток. Предложен способ получения покрытия на основе биодеградируемого полимера из раствора с последующей обработкой в плазме, причем в качестве основного растворителя используют растворитель, обладающий температурой кипения до 110°С, или их смесь: тетрагидрофуран, дихлорметан, диоксан, метил-ацетат, этил-ацетат; причем дополнительно добавляют в раствор модифицирующую добавку от 0,5% до 20% от массы основного растворителя одного из следующих веществ, с температурой кипения свыше 180°С и имеющих фенильную группу, или их смесь: бензиловый спирт, фенил-этиловый спирт, бензил-ацетат, причем используют полимер с среднемассовой молекулярной массой не менее 40 кДа, при этом осуществляют термообработку при температуре, не превышающей температуру стеклования полимера, а последующую обработку проводят в низкотемпературной ВЧ-плазме при мощности не более 60 мВт/см2 в течение не более 100 секунд и энергии ионов менее 100 эВ. Поверхность покрытия по изобретению обладает высокой степенью гидрофильности, которая сохраняется в течение нескольких суток при нормальных условиях, а следовательно, обеспечивает улучшенное взаимодействие с молекулами различных биополимеров, а также закрепление на ней клеток. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
Устройство предназначено для приготовления, а также поддержания во взвешенном состоянии дисперсий в сменных емкостях небольшого объема типа шприцев, пробирок с патрубком в дне или аналогичных и дает возможность в процессе работы подавать в емкость или забирать из нее обрабатываемую жидкость или продувать газ и контролировать внешними приборами или визуально объем и параметры жидкости. Устройство состоит из электроакустического преобразователя с необходимыми для его работы элементами и трубчатого звукопровода. Звукопровод имеет также отверстие сбоку для вывода наружу трубки, присоединяемой к патрубку, имеющемуся в дне емкости. К выходной поверхности звукопровода прижимают дно емкости, таким образом, устройство не имеет частей, соприкасающихся с жидкостью непосредственно. Устройство может найти применение в составе лабораторных установок, где требуется ультразвуковая обработка жидкостей, в том числе автоматизированных и снабженных системами автоматической подачи жидкости и датчиками уровня и параметров жидкости, а также в качестве самостоятельного прибора там, где требуется сохранение высокой чистоты обрабатываемой жидкости. Способ ультразвукового диспергирования состоит в продувании через емкость малого потока газа совместно с работой устройства и позволяет улучшить перемешивание жидкости, снизить необходимую для диспергирования мощность подаваемых ультразвуковых колебаний. Изобретение обеспечивает возможность слива или залива жидкости в сменную емкость без снятия емкости с устройства, что необходимо для применения его в системах с автоматической подачей жидкостей, улучшение удобства работы с устройством и упрощение его конструкции, обеспечение возможности дополнительного перемешивания обрабатываемой жидкости путем продувания через нее небольшого потока газа, возможность снижения порога кавитации и, следовательно, необходимой для диспергирования мощности ультразвуковых колебаний, что увеличивает эффективность работы и снижает нагрев емкости, что важно при продолжительной работе и обработке жидкостей с низкой температурой кипения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к технологии получения улучшенных композитных структур. Для повышения прочности на разрыв композитного материала модифицируют поверхность углеволокон углеродными нанотрубками (УНТ). УНТ наносят на поверхность углеволокна с помощью пропитки углеволокон раствором УНТ в 2-пропаноле с концентрацией УНТ в диапазоне от 200 до 500 мкг/мл. К раствору добавляют отвердитель: аминоэтилпиперазин или пентаэтиленгексамин, с концентрацией от 150 до 250 мкг/мл. Пропитку углеволокон раствором осуществляют путем полного погружения модифицируемых углеволокон в раствор, который дополнительно подогревают до температуры 80-85°С. Обеспечивается повышение механической прочности композита за счет формирования сетки углеродных нанотрубок, связанной с углеволокном. 1 ил.
Способ получения тонких слоёв оксида графена с формированием подслоя из углеродных нанотрубок // 2693733
Изобретение относится к способам формирования тонких наноструктурных пленок оксида графена на подложках из различных, в том числе, гибких полимерных материалов, и может быть использовано для создания активных элементов сенсоров на основе оксида графена. Cпособ состоит в формировании функциональных слоев последовательным нанесением дисперсий наночастиц на предыдущий слой или подложку, причем оксид графена наносят на подслой, сформированный на гидрофобной подложке, посредством аэрозольного осаждения дисперсий углеродных нанотрубок газа, при этом подслой представляет собой неперколированные углеродные нанотрубки, и заполняет от 0,5 до 5,0% площади поверхности подложки. На подслой наносят из дисперсии слой оксида графена, образующего резистивную однородную пленку с регулируемой толщиной до 100 нм. Технический результат заключается в увеличении эффективности осаждения суспензий оксида графена на гидрофобные подложки. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Использование: для формирования фоторезистивных пленок. Сущность изобретения заключается в том, что способ формирования фоторезистивной пленки толщиной от 0,8 до 20 мкм из раствора на поверхности подложки включает нанесение фоторезистивного материала из раствора методом аэрозольного итеррационного распыления в потоке газа, обеспечивают сушку формируемой пленки фоторезиста за счет увеличенной скорости испарения растворителя, на подложку в виде отдельных микрокапель, не образующих сплошного слоя в отдельной итерации, при этом подложка может содержать элементы с перепадом высоты, превышающим толщину фоторезистивной пленки, при этом для приготовления раствора фоторезистивного материала используют растворитель, имеющий температуру кипения в диапазоне от 180 до 215°С, представляющий собой один из растворителей или их смесь - циклогексанметанол, 2-циклогексилэтанол - в объемном отношении от не менее 2:1 до 5:1 к основным компонентам материала сформированной фоторезистивной пленки. Технический результат: обеспечение возможности снижения перераспределения основных компонентов фоторезистивного материала. 2 ил.
Изобретение может быть использовано для дозирования и нанесения жидкостей и растворов, в том числе коллоидных с повышенной точностью и воспроизводимостью дозируемого объема, как розливом для заполнения контейнеров, так и аэрозольным распылением на поверхности. Содержит устройство и способ дозирования, обеспечивающие контролируемый транспорт жидкости из расходного резервуара в мерную закрытую промежуточную емкость, определяющую дозируемый объем, соединенную с каналом выдачи жидкости, исполненным в форме конусного сопла, имеющего запирающий элемент; измерение уровня жидкости в специальной трубке, по результату которого осуществляют добавление жидкости в устройство; причем длина канала между входом в сопло выдачи жидкости и трубкой для измерения уровня определяет дозируемый объем; заполнение мерной закрытой промежуточной емкости, которое осуществляют при частичном открытии сопла с формированием аэрозольного потока при расходе жидкости от менее чем 0,1 мл/мин до 1 мл/мин, причем детектирование датчиком наличия аэрозоля является сигналом о заполнении, после чего осуществляют закрытие сопла и обратный транспорт жидкости в расходный резервуар, для которого создают пониженное давление газа, с отделением дозируемого объема от остальной жидкости, а затем осуществляют выдачу отмеренного количества жидкости при открытии сопла. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение может быть использовано для формирования фоторезистивных пленок, однородных по толщине и пригодных для проведения операций фотолитографии для формирования интегральных микросхем, МЭМС и СВЧ-структур на подложках, в том числе со сложным рельефом, где перепад высот существенно больше толщины формируемой пленки фоторезиста. Предложен способ получения пленки фоторезиста из раствора методом аэрозольного итерационного распыления в потоке газа, одновременно с формированием пленки фоторезиста происходит испарение растворителя из объема микрокапель, реализуемое за счет сочетания нагрева и формирования над поверхностью пленки потока газа, величина расхода которого находится в диапазоне от 3 до 4 порядков по отношению к величине расхода раствора, причем приготовление раствора фоторезистивного материала осуществляется путем добавления к исходному раствору фоторезиста растворителя, имеющего температуру кипения в диапазоне от 160°С до 175°С, представляющего собой один из растворителей или их смесь - 3-циклогексен-1-карбоксальдегид, гексагидробензальдегид, 3-метил-3-циклогексен-1-он. Изобретение обеспечивает снижение перераспределения основных компонентов фоторезистивного материала в формируемом слое фоторезиста, которые вносят вклад в увеличение неоднородности по толщине, увеличение шероховатости пленки в процессе испарения растворителей на подложках, содержащих сложный рельеф и разницу свойств материалов структурных элементов. 4 ил.
Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для медицинских имплантов и культивирования клеток. Осуществляют модификацию поверхности изделий из полилактида путем функционализации гидроксильными группами посредством обработки высокочастотной плазмой разряда инертного газа. Обрабатываемые изделия перед воздействием плазмы выдерживают в парах воды по меньшей мере 5 часов при температуре в камере в диапазоне от 35°С до температуры стеклования используемого полилактида. Одновременно с этим в камере плазменной обработки поддерживают температуру в диапазоне от -35°С до -7°С. Процесс проводят в течение не более 20 секунд. Обеспечивается увеличение плотности функциональных групп на поверхности обрабатываемого изделия, приводящее к уменьшению срока биоинтеграции. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к области литографии и касается способа получения фоторезистивного слоя. Фоторезистивный слой получают аэрозольным распылением из раствора фоторезистивного материала. Одновременно с аэрозольным потоком, при расходе не более 0,3 мл/мин, над подложкой формируют поток газа, с расходом превышающим расход раствора не менее чем на 4 порядка. Нанесение раствора производят итерационно в виде отдельных микрокапель, имеющих средний размер на подложке менее 10 мкм и не образующих сплошного слоя в отдельной итерации. В процессе формирования слоя проводят нагрев подложки и/или формируемого слоя до температуры не более 90°С. Для приготовления раствора используют растворитель, имеющий температуру кипения выше 160°С. Технический результат заключается в обеспечении возможности формирования слоев фоторезистивного материала от 0,3 мкм до 200 мкм с максимальным отличием по толщине слоя менее 200 нм при нанесении раствора на подложку, содержащую элементы с перепадом высот, превышающих толщину наносимого слоя. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к биологии и медицине и заключается в биодеградируемом материале на основе белков и волокон биополимеров, который используется как клеточный каркас для роста клеток. Белок является альбумином, представляющим собой связующее, волокна биополимера являются хитозаном с молекулярной массой 70-1000 кДа и степенью деацетелирования 50-100%. Волокна биополимера диаметром 20-500 нм формируют равномерный наноструктурированный клеточный каркас. Технический результат заключается в биорезорбируемости, сорбции жидкости не менее 100% от массы сухого материала, ускорении пролиферативной активности при культивации клеток, а также в ускорении регенерации тканей, механической прочности на разрыв не хуже 1 МПа. 4 з.п. ф-лы, 3 пр., 5 ил.
