Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Научные группы: Группа синтеза нанокомпозитов с полимерной матрицей и исследования их свойств

Группа синтеза нанокомпозитов с полимерной матрицей и исследования их свойств.
Организация
Ключевые слова
Область деятельности
  • Наноматериалы
  • Химия высокомолекулярных соединений
Научные интересы
    Синтез, структура и свойства полимерных нанокомпозитов.
Контактная информация
Телефон +7 495 939-55-09
Факс +7 495 939-11-82
Электронная почта volynskii@mail.ru
Научный коллектив
    Волынский Александр Львович, зав.лабораторией, член-корреспондент, доктор наук
Описание
    На протяжении многих лет в лаборатории проводятся исследования эффекта Ребиндера в полимерах. В указанных работах были установлены фундаментальные особенности этого явления, позволяющие использовать его в качестве нового универсального метода получения нанокомпозитов с полимерной матрицей. В основе этого подхода лежит (как и в случае классического эффекта Ребиндера) деформация полимеров в жидких адсорбционно-активных средах (ААС). В этих условиях в полимере, в отличие от его деформации на воздухе, самопроизвольно возникает и развивается система взаимосвязанных микроскопических пор нанометрового размера (1-10нм), пронизывающих весь объем деформируемого полимера и непрерывно заполняемых окружающей жидкостью (т.н. крейзинг полимера). При дальнейшем развитии деформации происходит коллапс возникшей структуры и закрытие (схлопывание) образовавшихся нанопустот. При коллапсе происходит частичный механический захват жидкости, заполнившей микропустоты. Если в качестве такой жидкости использовать раствор любой низкомолекулярной добавки в ААС, то при коллапсе структуры происходит выделение (синерезис) жидкости в окружающее пространство и механический захват (запечатывание) указанной добавки в виде наноразмерного включения. Важно отметить, что в этих условиях полимер диспергируется на агрегаты макромолекул, имеющие наноразмеры, разделенные в пространстве микропустотами, также имеющими размеры порядка единиц – десятка нанометров. Таким образом, деформация полимеров в адсорбционно-активных жидких средах является универсальным способом взаимного диспергирования полимера и низкомолекулярного вещества до наноразмеров, другими словами, универсальным методом получения нанокомпозита. В самом общем виде создание нанокомпозита предусматривает следующие стадии. Во-первых, необходимо измельчить, по крайней мере, один из компонентов такого композита до наноразмеров. Во-вторых, необходимо перемешать компоненты системы до получения однородной смеси. И, наконец, необходимо каким-либо способом застабилизировать полученную систему от ее самопроизвольного распада на исходные компоненты ввиду их термодинамической несовместимости. Все три отмеченные выше процедуры являются достаточно сложными физико-химическими задачами, и для их реализации приходится преодолевать значительные трудности. Крейзинг полимеров в жидких средах, впервые открытый и подробно изученный в работах сотрудников лаборатории структуры полимеров, позволяет легко решить все три сформулированные выше задачи. Использование крейзинга позволило коллективу лаборатории создать и исследовать большое количество новых видов наноматериалов, таких как пористые полимерные сорбенты, полимерные разделительные мембраны, новые виды полимер-полимерных наносмесей, негорючие и электропроводящие полимерные нанокомпозиты, металлополимеры и ряд других.

    Параллельно с указанными исследованиями на протяжении ряда лет в лаборатории проводятся исследования по разработке методов оценки деформационно-прочностных свойств твердых тел в слоях нанометрового диапазона. Разработанный авторами метод такой оценки является универсальным и основан на анализе деформационно-прочностных свойств систем «твердое покрытие на податливом основании» (ТППО). В качестве модельных систем ТППО использованы полимерные пленки с тонкими твердыми (металлическими, углеродными и пр.) покрытиями. Было установлено, что при деформировании таких систем имеет место некий вид поверхностного структурообразования, легко регистрируемый с помощью прямых микроскопических исследований. Сотрудниками лаборатории установлена фундаментальная количественная связь между прямо измеряемыми параметрами рельефа и свойствами материала покрытия и подложки. Указанная взаимосвязь открывает возможность оценки прочности покрытия в слоях практически любой толщины. Обнаружено, что в области толщин от 15 нм и менее прочность и предел текучести нанесенного металла резко (на порядки) возрастает. Полученный результат свидетельствует об особом состоянии вещества наноразмерного диапазона. Предлагаемый подход является универсальным и позволяет проводить количественную оценку деформационно-прочностных свойств твердых тел в условиях, когда такая оценка затруднительна или вообще невозможна.


Уникальное оборудование
  • Лабораторная установка для вытяжки полимерных пленок и волокон в непрерывном режиме
  • Просвечивающий электронный микроскоп ”LEO 912AB OMEGA, фирма Цейсс
Оборудование
  • Динамометр “Instron -1122”
  • ИК-спектрофотометр “Specord M-80”
  • Рентгеновский дифрактометр URD-6
  • Сканирующий электронный микроскоп “Hitachi S-520”
  • Термоанализатор "Metttler TA-4000”
  • УФ-спектрофотометр “Specord M-40”
Уникальные методики
    Метод получения нанопористых полимерных матриц (пленок и волокон) путем вытяжки полимеров в жидких средах и синтез нанокомпозитов на их основе , а также новый метод оценки деформационно-прочностных свойств твердых тел в слоях нанометрового диапазона.
Наиболее значимые публикации
Волынский А.Л., "Эффект Ребиндера в полимерах." // Природа, 2006 (11), 11 - 18

А.Л.Волынский, Л.М.Ярышева, С.В. Моисеева, С.Л.Баженов, Н.Ф.Бакеев., "Новый подход к оценке механических свойств твердых тел экстремально малых и экстремально больших размеров." // Рос. хим. журн. (ЖВХО им. Д.И.Менделеева), 2006, 50 (5), 126

А.Л.Волынский, А.Е.Микушев, Л.М.Ярышева, Н.Ф.Бакеев., "Крейзинг в жидких средах - основа для создания уникального метода модификации полимеров." // Рос. хим. журн. (ЖВХО им. Д.И.Менделеева), 2005, 49 (6), 118

Год Змеи
Год Змеи

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.