Уникальную технологию выращивания профилированных кристаллов сапфира разработали ученые из Института физики твердого тела РАН. Профилированных – значит, заданного профиля, то есть любой формы и почти любого размера, во всяком случае, от тончайших полых капилляров до массивных кристаллов толщиной почти десять см.
Онкологам и вообще медикам это крайне важно, потому что капилляры и световоды из сапфира позволят сделать лазерную терапию и диагностику гораздо более эффективной и менее травматичной, чем теперь, с кварцевыми и полимерными световодами. Технология, которую разработали и сейчас патентуют авторы, позволяет выращивать из расплава практически идеально ровные твердые сапфировые трубочки (капилляры) длиной до 30 см. Внутренний диаметр такого капилляра – меньше 1 мм, а внешний – 1,2 мм. То есть как раз такие, как нужно врачам.
В основе технологии, разработанной исследователями, – старый способ выращивания кристалла из расплава. Затравку нужной формы опускают в тигель с расплавом и очень медленно вытягивают. Настолько медленно, чтобы атомы успели выстроиться в "правильном" порядке, и остывшее изделие стало бы кристаллом, но заданной формы.
Только вот сделать так, чтобы на выходе получались трубочки с тончайшими ровными по всей длине стенками и идеально гладкой поверхностью, очень трудно. Чуть больше температура, небольшой сбой в скорости – и капилляр "слипается". Тем не менее коллективу ученых под руководством доктора технических наук Владимира Курлова это удалось. Разработанная ими технология, насыщенная массой оригинальных "придумок", позволяет решить и эту проблему, и многие другие. Например, вытягивать сразу несколько десятков капилляров в одном процессе.
Врачам идея такого сапфирового футляра понравилась, ведь они позволяют сделать буквально универсальные внутритканевые облучатели, почти не травмирующие пациента. Единственное, что их смущало – хрупкость капилляра, который, конечно, не такой прочный, как хирургическая игла.
"Нам поставили задачу – проверить капилляр на куске сала со шкуркой, – рассказывает Владимир Николаевич. – Попробовать проткнуть его хотя бы на глубину 2 см и согнуть – посмотреть, при каком угле изгиба капилляр сломается. Результат приятно удивил: капилляр легко вошел в образец и сломался, только когда его согнули на 40 градусов. Так что медики механическими свойствами капилляров довольны, сообщает "Информнаука".
