|
Создание функциональных поверхностей и покрытий для теплофизических приложений
Экспериментально исследованы физические механизмы формирования микроструктур кремния при импульсном лазерном текстурировании. Установлено, как режимы лазерной обработки определяют тип поверхности, что позволяет целенаправленно создавать черный кремний с заданными свойствами.
Экспериментально исследовано взаимодействие капель воды с лазерно-текстурированными перегретыми кремниевыми поверхностями. Морфология поверхности определяет динамику капли и температуру перехода Лейденфроста.
Фотонные струи для лазерной обработки тонких металлических плёнок с разрешением 240 нм (0.45λ), что меньше предела дифракции. Метод позволяет бесконтактно создавать нанометровые структуры.
Впервые продемонстрировано равномерное распределение магнитных наночастиц Fe₃O₄ после испарения капли на бифильной поверхности. Решает проблему «кофейного кольца».
Экспериментально и численно исследовано испарение капель воды на поверхности с чередующимися сверхгидрофильными и сверхгидрофобными участками. Влияние естественной конвекции незначительно (менее 3%).
Метод получения тонких пленок золота толщиной 5 нм: пропускание 72%, удельное сопротивление 30 Ом/кв, рекордная добротность 0,55 1/Ом. Стабильны при нагреве.
Получены режимы формирования периодических микротекстур на поверхности монокристаллического кремния с суперфильными свойствами смачивания.
Метод нанесения тонкого слоя фторполимера HW CVD на лазернотекстурированные поверхности. Сохраняют суперфобные свойства при нагреве и в вакууме.
Заведующий лабораторией
Доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
Старший научный сотрудник
Кандидат физико-математических наук
Научный сотрудник
Кандидат физико-математических наук
Научный сотрудник
Кандидат физико-математических наук
Младший научный сотрудник
Аспирант
Инженер-исследователь
Аспирант
Ведущий инженер
Ведущий конструктор
Инженер
Магистрант
Инженер
Магистрант
Лаборант
Магистрант
Лаборант
Бакалавр
Лаборант
Бакалавр
Лаборант
Бакалавр
«Субдифракционная фемтосекундная лазерная обработка тонких металлических пленок с использованием фотонных наноструй»
Рук.: Родионов А.А.
«Исследование механизмов направленного осаждения частиц при испарении наножидкости на лазерно-структурированных функциональных поверхностях»
Рук.: Старинская Е.М.
«Исследование механизмов интенсификации тепломассообмена при спрейном охлаждении криволинейных поверхностей с различными свойствами смачиваемости и адаптивным управлением потоком»
Рук.: Миськив Н.Б.
«Исследование процессов лазерного инициирования горения углеводородных топлив в струе перегретого водяного пара»
Рук.: Копьев Е.П.
«Создание поликристаллического германия на термочувствительных подложках с использованием металлоиндуцированной кристаллизации и flash lamp annealing»
Рук.: Баранов Е.А.
«Лазерные методы получения наноструктурированных прозрачных проводящих пленок благородных металлов для передовых устройств нанофотоники и оптоэлектроники»
Рук.: Мицай Е.В.
«Эволюция физико-химических процессов при аддитивном лазерном синтезе микроструктур в жидкости»
Рук.: Старинский С.В.
«Лаборатория многофазных прецизионных систем»
Рук.: Сажин С.С.
«Создание микро/нанотекстурированных поверхностей с бифильными смачивающими свойствами для управления тепломассопереносом »
Рук.: Терехов В.В.
Конкурс студенческих старт-ап проектов, поддержанный Фондом Содействия Инновациям. "Создание лазерно-модифицированного кремниевого нанопорошка с антибактериальными свойствами для добавок в лакокрасочные материалы"
Стипендия Президента Российской Федерации для молодых учёных и аспирантов
Стипендия Фонда Владимира Потанина для магистрантов
Самохвалов, Родионов, Колосовский
Стипендия Президента Российской Федерации для молодых учёных и аспирантов
Защищённые диссертации сотрудников лаборатории.
Тепломассообмен при синтезе функциональных материалов наносекундными лазерными импульсами
http://www.itp.nsc.ru/education/disser_sover/disser/2023/starinskiy_sergey_viktorovich.htmlПлазменно-индуцированные эффекты при наносекундной лазерной абляции и их роль в формировании супергидрофильных структур
http://www.itp.nsc.ru/education/disser_sover/disser/2025/rodionov_aleksey_aleksandrovich.htmlВлияние газодинамики разлета продуктов лазерной абляции на процесс осаждения и свойства проводящих покрытий
http://www.itp.nsc.ru/education/disser_sover/disser/2026/kolosovskiy_danil_antonovich.html"Role of melting, evaporation, and plasma shielding in surface morphology formation during nanosecond laser texturing of silicon"
Vasilev, M. M., Rodionov, A. A., Shukhov, Y. G., Smirnov, N. I., Samokhvalov, F. A., Giannakis, T., Kandyla, M., Sulyaeva, V.S. & Starinskiy, S. V. // Surfaces and Interfaces – 110008.
"Influence of gold film morphology on infrared nanosecond laser-induced crystallization of amorphous silicon suboxide thin films"
Faddey, A. S., Evgeniy, A. B., Vladimir, A. V., Elena, M. S., Veronica, S. S., & Sergey, V. S. // Applied Physics B., 132(3), 40
"Evaluating the viscoelastic properties and folding dynamics of red blood cells maintained at 4° C using optical tweezers"
Giannakis, T., Fortis, S. P., Starinskiy, S. V., Kriebardis, A. G. & Kandyla, M. // Applied Physics B., 132(3), 40
"Evaporation of droplets on inclined biphilic surfaces"
Starinskaya, E. M., Miskiv, N. B., Rodionov, A. A., Nazarov, N. A., Kargina, A. M., Starinskiy, S. V. & Sazhin, S. S. // International Journal of Heat and Mass Transfer, 256, 127978.
"Controlling the percolation threshold in adhesion-layer-free room-temperature nanosecond pulsed laser deposition of ultrathin gold films"
Kolosovsky, D. A., Zalyalov, T. M., Ponomarev, S. A., Zhivodkov, Y. A., Shukhov, Y. G., Morozov, A. A. & Starinskiy, S. V. // Applied Surface Science, 165049.
"Effect of micro- and nanostructure of superheated laser-textured silicon on water droplet boiling dynamics"
Vasilev, M. M., Rodionov, A. A., Miskiv, N. B., Smirnov, N. I., Starinskaya, E. M., Giannakis, T., ... & Starinskiy, S. V. // Applied Thermal Engineering, 129312.
"High-speed impact of water droplets on microtextured surfaces: Effect of roughness and wettability on corona splashing"
Verkhodanov D., Khomutov N., Piskunov M., Vozhakov I., Starinskiy S., Safonov A., Smirnov N. // Available at SSRN 5292856.
"Formation of uniform spatial distribution of Fe3O4 nanoparticles during evaporation of a magnetic nanofluid droplet on a biphilic surface"
Starinskaya, E. M., Rodionov, A. A., Safonov, A. I., Sulyaeva, V. S., Miskiv, N. B., & Starinskiy, S. V. // International Journal of Heat and Mass Transfer, 239, 126602.
"Sessile and suspended droplets on a biphilic surface in the presence of natural convection: Experimental studies and modeling"
Tonini, S., Conti, P., Cossali, G. E., Starinskaya, E. M., Miskiv, N. B., Rodionov, A. A., Starinskiy, S.V., Terekhov V.V. & Sazhin, S. S. // Physics of Fluids, 37(3).
"Subwavelength photonic nanojet processing of thin metal films using optical tweezers"
Starinskiy, S., Giannakis, T., Chouchoumi, N., Sulyaeva, V., Tsilipakos, O., & Kandyla, M. // Available at SSRN 5212447.
"Adhesion layer free room-temperature pulsed laser deposition of ultrathin Au films"
Kolosovsky, D. A., Zalyalov, T. M., Ponomarev, S. A., Miskiv, N. B., Morozov, A. A., Shukhov, Y. G., ... & Starinskiy, S. V. // Applied Surface Science, 698, 163077
"Maximum spreading-based method for determining the pre-rebounding sliding length of a water droplet after impact on an inclined superhydrophobic textured surface"
Verkhodanov, D., Piskunova, A., Piskunov, M., Vozhakov, I., Safonov, A., Starinskiy, S. V., & Smirnov, N.I. // International Journal of Multiphase Flow, 189, 105257
"Why do metals become superhydrophilic during nanosecond laser processing? Design of superhydrophilic, anisotropic and biphilic surfaces"
Vasiliev, M. M., Shukhov, Y. G., Rodionov, A. A., Sulyaeva, V. S., Markovich, D. M., & Starinskiy, S. V. // Applied Surface Science, 653, 159392
"Semitransparent Heater Based on Thin Gold Films"
Kolosovsky, D. A., & Starinskiy, S. V. // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 60(4), 469-479
"Nanosecond laser-induced crystallization of SiOx/Au bilayers in air and vacuum"
Samokhvalov, F., Zamchiy, A., Baranov, E., Fedotov, A., Starinskaya, E., Volodin, V., ... & Starinskiy, S. // Optics & Laser Technology, 179, 111286
"Experimental confirmation of the contact angle transcendence phenomena on a superhydrophobic surface"
Starinskiy, S. V., Safonov, A. I., Rodionov, A. A., Miskiv, N. B., & Starinskaya, E. M. // Chemical Engineering Science, 281, 119173
Развитие методов лазерной литографии и печати трехмерных структур в жидкости и газе. Данное исследование позволит создавать текстуры микронного размера в различных условиях, например в невесомости, что позволит решить вопрос ремонта электронных плат на МКС.
Изучение методов лазерного текстурирования поверхностей для уменьшения трения в различных системах, а также улучшения механической стойкости. Данное исследование может быть полезно в авиационной промышленности, а также в создании двигателей.
Создание датчиков тепловых потоков на основе тонких пленок золота открывает широкий спектр технических возможностей. Данные поверхности могут обладать хорошей прозрачностью в видимом спектре, а также иметь высокую точность.
