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

Нано Нью-Йорк
Нано Нью-Йорк

Биоразлагаемые полимеры
6 мая 2022 г. в 10:00 мск. через Zoom (в дистанционном формате) состоится лекция "Полимерные материалы. Биоразлагаемые полимеры" д.х.н., проф., зам. декана химического факультета МГУ С.С.Карлова.

Жизненный цикл полимерных материалов
5 мая 2022 г. в 15:00 мск. через Zoom (в дистанционном формате) состоится лекция "Жизненный цикл полимерных материалов" члена - корреспондента РАН, профессора, доктора химических наук, заведующего кафедрой высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ А.А.Ярославова.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Насадка на фотокамеру из метаматериала как компактный поляриметр. Напечатанные на принтере композиты из нанокристаллов целлюлозы и эпоксидной смолы по прочности подобны перламутру. Дилемма “поле или частота” в магнитной гипертермии. Коллоидный аптасенсор на основе SERS для определения коронавируса SARS-CoV-2. Украшение из иттрия сберегает водород.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Жизненный цикл материалов
Коллектив авторов
В рамках Научно – Образовательной Школы МГУ “Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды” с 8 февраля 2022 года и до 31 марта 2022 года факультет наук о материалах и химический факультет МГУ начинают чтение уникального курса "Жизненный цикл материалов".

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.