Синхротрон СКИФ поможет создавать новые функциональные материалы
![Проект ЦКП СКИФ](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/1/34/756343521340341.jpg)
На базе ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ) Института катализа СО РАН будут проводить исследования для создания новых высокоэффективных катализаторов, топливных элементов, батарей, высокотемпературных проводников, искусственных белков и других функциональных материалов. Об этом рассказал координатор разработки и создания Станции СКИФ «XAFS спектроскопия» Андрей Сараев.
«Именно структура в большинстве случаев определяет то, какими свойствами обладает материал. Например, углерод в природе существует в различных состояниях: уголь, графит, алмаз или графен. При этом каждое из этих веществ имеет различную структуру и, как вы знаете, свойства. Графит — мягкий, слоистый материал, алмаз, напротив, обладает очень высокой твердостью. Графен — перспективный материал для электроники. Для управлениями свойствами материала необходимо проводить исследования его структуры», — отметил исследователь.
Не всегда лабораторные приборы могут дать необходимую информацию о структуре материала, а некоторые методики и вовсе не могут быть реализованы на лабораторных приборах. Для этого необходимы источники синхротронного излучения, только с их помощью можно исследовать объекты на атомарном уровне.
«Кроме того, современная наука диктует необходимость изучения объектов не только в стабильном состоянии, но и в процессе их реального функционирования. Для этого на СКИФ будут проводиться исследования в режимах in situ и operando. То есть будут варьироваться параметры эксперимента (температура, давление, подача каких-либо газов), которые моделируют реальные условия, в результате будет возможно, например, измерить скорость реакции, селективность по продуктам, а также другие показатели" — рассказал он.
Среди глобальных вызовов для современной науки Сараев назвал синтез водорода из органических веществ (глицерин, спирты), фотокаталитическое превращение CO2 в ценные органические продукты (метан, синтез-газ, метанол), очистку продуктов деятельности промышленных предприятий (дымовые газы, шламы, нефтехимическихе отходы), рекультивацию мусорных полигонов, создание новых топливных элементов и новых типов электрических батарей. Для решения этих задач необходимы функциональные материалы, направленное создание которых невозможно без проведения синхротронных исследований.
ЦКП «СКИФ» — источник синхротронного излучения, создаваемый в рамках нацпроекта «Наука». Включает в себя ускорительный и лабораторный комплексы, экспериментальные станции. Это будет первый в мире синхротрон с энергией 3 ГэВ.
Центр коллективного пользования «СКИФ» является научной установкой класса мегасайенс и самым крупным инфраструктурным проектом, реализуемым в рамках национального проекта «Наука». Всего на строительство ЦКП «СКИФ» выделяется 37,1 млрд руб.
В июне ИЯФ СО РАН изготовил первые магнитные элементы бустерного кольца для синхротрона СКИФ. К концу 2023 года планируется тестовый (технический) запуск установки.
В августе директор ЦКП «СКИФ» Евгений Левичев сообщил, что генподрядчик АО «Концерн Титан-2» начал подготовительные работы на строительной площадке, где будет возведен синхротрон СКИФ.
Планируется, что в ЦКП ежегодно смогут работать до 2 тыс. пользователей, в том числе зарубежных, представляющих не только научные организации, но и промышленные предприятия.