Микро- и нанофлюидика (граничные условия, развитие методов, хаотические миксеры, электрокинетика)
Мягкие поверхности (механические свойства микрооболочек, равновесные и динамические взаимодействия пузырьков и капель, упругие, вязко-упругие и пластичные поверхности, мембраны)
Физика и механика синтетических и биополимеров (тонкие полимерные плёнки, полиэлектролитные мультислои и микрокапсулы, наноматериалы на основе дендримеров, белков и ДНК)
Химическая физика поверхностей (коллоидные взаимодействия, смачивание микрочастиц, адгезия)
Виноградова Ольга Игоревна, заведующая лабораторией, доктор наук
Киселёв Глеб Александрович, с.н.с., кандидат наук
Киселёва Ольга Александровна, н.с., кандидат наук
Колесов Дмитрий Валерьевич, ст.лаборант-исследователь
Кочергин Александр Вадимович, н.с.
Кузнецов Владислав Алексеевич, в.н.с., доктор наук
Меньшиков Евгений Александрович, ст.лаборант-исследователь
Описание
Лаборатория была организована в 1989 г, выделившись из лабораторий тонких слоёв жидкостей д.т.н. Н.В.Чураева и поверхностных сил академика Б.В.Дерягина, для проведения исследований в области модифицированных (в первую очередь, гидрофобных) коллоидов и поверхностей. Решение было принято по инициативе академика Б.В.Дерягина, который перешёл работать в новую лабораторию вместе со своей научной группой. Первым заведующим лабораторией был д.х.н. Я.И.Рабинович, с 1992 г её возглавляет д.ф.-м.н. О.И.Виноградова.
В разное время в лаборатории работали академик Б.В.Дерягин, д.х.н. Я.И.Рабинович, д.ф.-м.н. И.В.Яминский, д.ф.-м.н. В.А.Лобаскин, к.х.н. Ю.А.Хрусталёв, к.ф.-м.н. Л.Ф.Леонов, к.х.н. Г.Э.Якубов, к.ф.-м.н. В.В.Люлевич, к.ф.-м.н. Г.Б.Мешков и др.
Одним из основных направлений работ лаборатории является «гидрофобная» тематика. Сотрудники лаборатории внесли вклад в изучение механизма дальнодействующего притяжения между гидрофобными поверхностями, развитие концепции устойчивых газовых нанопузырьков и, особенно, изучение природы гидрофобного скольжения. В последние годы это направление эволюционировало в «супергидрофобное», где новые типы гидрофобных микро- и нанотекстур позволяют обеспечить необычайно высокую подвижность жидкостей по их поверхности. В настоящее время в лаборатории широко ведутся теоретические и экспериментальные исследования супергидрофобного скольжения, которые включают «интеллегентный» дизайн текстурированных каналов для микро- и нанофлюидики, расчёт эффективных параметров и оптимизацию течений вблизи периодических и фрактальных текстур, индуцирование эффекта «сверхтекучести» в наноканалах и др.
В лаборатории активно ведутся работы в области микро- и нанокапсулирования. Помимо разработки научных и технологических принципов (электростатической послойной и др.) самосборки, капсулирования и высвобождения, с помощью оригинальных методов исследуются физические (механические, адгезионные, осмотические и др.) свойства полученных наноструктур. Функциональные микро- и нанокапсулы имеют широкую область приложения, являясь новыми композитными наноматериалами с управляемыми особыми (механическими, оптическими и т.д.) свойствами, современными системами доставки лекарств и генетического материала, а также моделью для изучения поведения биологических клеток, бактерий и вирусов.
Помимо этого, лаборатория традиционно развивает «классические» направления «soft condensed matter», такие как механохимия, аэрозоли, гели, поверхностные явления в полимерных системах и жидких кристаллах, мембраны, устойчивость суспензий и эмульсий, смачивание, адгезия и др.
Уникальные методики
В лаборатории предложен и теоретически обоснован метод двухфокусной конфокальной кросс-корреляции для исследования течения жидкостей и адвективной диффузии нанообъектов в субмикронных пристенных слоях, а также биоструктурах. Этот принципиально новый метод нановелосиметрии позволил существенно повысить точность и улучшить статистику измерений по сравнению с другими современными методами нанодиагностики потоков.
Сотрудниками лаборатории разработаны новые количественные методы атомно-силовой микроскопии, расширившие область её применения. Это позволило использовать атомно-силовую микроскопию для количественного исследования капиллярных и гидродинамических сил в наномасштабе, краевых углов и линейного натяжения на микрочастицах, упругой и пластической деформации коллоидных объектов. Развитые методы исследования микро- и наномеханических свойств, основанные на комбинации атомно-силовой микроскопии с конфокальным сканированием, широко используются для изучения нанооболочек, микрокапсул, биологических клеток и т.д.
Сотрудники лаборатории внесли вклад в разработку новых эффективных методов компьютерного моделирования полиэлектролитов и заряженных коллоидных систем, гидродинамических течений, которые в настоящее время используются в ведущих пакетах для мезоскопического моделирования.
Научные связи
Department of Chemical Engineering, Department of Mathematics, Массачусеттский технологический институт (Prof. M.Z.Bazant), Бостон, США
Институт технической и макромолекулярной химии, Рейнско-Вестфальский технический университет (Prof. M.Moller, Dr. R.Tsekov), Аахен, Германия
Кафедра физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ (академик А.Р.Хохлов, д.ф.-м.н. И.В.Яминский), Москва, Россия
Кафедра физической механики факультета аэрофизики и космических исследований МФТИ (член-корр. РАН Э.Е.Сон), Москва, Россия
Кафедра энзимологии химического факультета МГУ (д.х.н. Н.И.Ларионова), Москва, Россия
Лаборатория физики и механики гетерогенных сред, Лаборатория «Gulliver», CNRS, Парижская высшая индустриальная школа физики и химии (Dr F.Feuillebois, Dr D.Quere, Dr P.Tabeling), Париж, Франция
Лаборатория физики конденсированных сред и наноструктур, CNRS, Университет Лиона (Prof. L.Bocquet, Prof. E.Charlaix, Prof. J.L.Barrat), Лион, Франция
Проекты и гранты
Грант РФФИ (07-03-00555 ) "Механизм формирования заряженного слоя при взаимодействии твердой поверхности с комплексами разнозаряженных поверхностно-активных веществ, полиэлектролитов и полипептидов"
Грант РФФИ (07-03-00630 ) "Биоэлектрохимические характеристики взаимодействия поликатионов с поверхностью липидных мембран"
Грант РФФИ (07-03-00927 ) "Полиэлектролитные мультислойные нано- и микрокапсулы: управление функциональностью и физико-химическими свойствами"
Грант Программы фундаментальных исследований № 27 «Основы фундаментальных исследований нанотехнологий и наноматериалов» Президиума РАН "Разработка принципов самосборки интеллегентных микро- и нанокапсул с управляемыми свойствами и функциональностью"
Грант Программы фундаментальных исследований «Создание и изучение макромолекул и макромолекулярных структур новых поколений» ОХНМ РАН "Интеллигентный дизайн супергидрофобных полимерных поверхностей для микро- и нанофлюидики"
Наиболее значимые публикации
F.Feuillebois, M.Z.Bazant and O.I.Vinogradova, "Effective Slip over Superhydrophobic Surfaces in Thin Channels" // Phys. Rev. Lett., 2009
R.Tsekov, M.R.Stukan, and O.I.Vinogradova, "Osmotic Equilibria for a Semi-Permeable Shell Immersed in a Solution of Polyions" // J. Chem. Phys., 2008, 129, 244707
M.Z.Bazant and O.I.Vinogradova, "Tensorial Hydrodynamic Slip" // J. Fluid Mech., 2008, 613, 125
V.S.Ajaev, R.Tsekov and O.I.Vinogradova, "The Wimple: a Rippled Deformation of a Wetting Film during its Drainage" // Phys. Fluids, 2007, 19, 061702
O.I.Vinogradova, O.V.Lebedeva, and B.S.Kim, "Mechanical Behavior and Characterization of Microcapsules" // Ann. Rev. Mater. Res., 2006, 36, 143
M.R.Stukan, V.Lobaskin, C.Holm, and O.I.Vinogradova, "Spatial Distribution of Polyelectrolyte and Counterions in Nanocapsules: A Computer Simulation Study" // Phys. Rev. E, 2006, 73, 021801
O.I.Vinogradova and G.E.Yakubov, "Surface Roughness and Hydrodynamic Boundary Conditions" // Phys. Rev. E, 2006, 73, 045302(R)
L.Y.Clasohm, J.N.Connor, O.I.Vinogradova, and R.G.Horn, "The Wimple: Rippled Deformation of a Fluid Drop Caused by Hydrodynamic and Surface Forces during Thin Film Drainage" // Langmuir, 2005, 21, 8243
O.I.Vinogradova, "Mechanical Properties of Polyelectrolyte Multilayer Microcapsules" // J. Phys.: Condens. Matter, 2004, 16, R1105
D.Andrienko, P.Patricio, and O.I.Vinogradova, "Capillary Bridging and Long-Range Attractive Forces in a Mean Field Approach" // J. Chem. Phys., 2004, 121, 4414
O.I.Vinogradova, and G.E.Yakubov, "Dynamic Effects on Force Measurements. 2. Lubrication and the Atomic Force Microscope" // Langmuir, 2003, 19, 1227
D.Lumma, A.Best, A.Gansen, F.Feuillebois, J.O.Radler, and O.I.Vinogradova, "Flow Profile near a Wall by Double-Focus Fluorescence Cross-Correlation" // Phys. Rev. E, 2003, 67, 056313
R.G.Horn, O.I.Vinogradova, M.Mackay and N.Phan-Thien, "Hydrodynamic Slippage Inferred from Thin Film Drainage Measurements in a Solution of Nonadsorbing Polymer" // J. Chem. Phys., 2000, 112, 6424
G.E.Yakubov, H.-J.Butt, and O.I.Vinogradova, "Interaction forces between hydrophobic surfaces. Attractive jump as an indication of formation of stable submicrocavities" // J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 3407
O.I.Vinogradova, "Slippage of Water over Hydrophobic Surfaces" // Int. J. Mineral Proc., 1999, 56, 31
O.I.Vinogradova, "The Drainage of Thin Liquid Film Confined Between Hydrophobic Surfaces" // Langmuir, 1995, 11, 2213
O.I.Vinogradova, N.F.Bunkin, N.V.Churaev, O.A.Kiseleva, A.V.Lobeyev, and B.W.Ninham, "Submicrocavity Structure of Water Between Hydrophobic and Hydrophilic Walls as Revealed by Optical Cavitations" // J. Colloid Interface Sci., 1995, 173, 443
Наиболее значимые ранние публикации сотрудников лаборатории, в основном, вошли в сборник избранных трудов академика Б.В.Дерягина // Progress in Surface Science, 1992-1994, 43-45
РИА Новости: Школьники из СНГ заняли 9 призовых мест на конкурсе Intel ISEF Представители СНГ заняли девять призовых мест (всего 500) в финале крупнейшего в мире ежегодного конкурса научно-технического творчества школьников Intel International Science and Engineering Fair (ISEF), который состоялся в пятницу 18 мая в Питтсбурге (США); первые места достались представителям США.
ПерсТ-дайджест В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: «Электроны и фононы: кто более для купратов ценен?», «Туннелирование магнитного потока через сверхпроводящий нанопровод», «Когда “маленькие по три” лучше, чем “большие по пять”…», «Скирмионы в мультиферроиках», «Кремниевая спинтроника», «Удаленный нагрев материала с помощью УНТ», «Квантовые симулянты».
Взгляд изнутри: Plastic Logic
Смирнов Евгений Алексеевич В понедельник, 14 мая, в московском офисе РОСНАНО прошёл первый из трёх (Москва, Дрезден, Кембридж) TechOpenDay компании PlasticLogic. Авторский взгляд Евгения Смирнова на то, что же было показано публике.
Шаг в Космос
Набиуллин А.Р. Полёт фантазии, слегка обременённой знаниями.
Это специальный опрос для учителей и представителей школ, которых мы просим оценить значимость предлагаемых материалов, мероприятий и перспективы их дальнейшего совершенствования на пути эффективного взаимодействия школ и ВУЗов. В опросе могут также участвовать школьники, студенты и аспиранты, особенно со своими критическими замечаниями в комментариях.
Проектная деятельность школьников становится все более популярной, фактически превращается в "обязаловку" для школ и их воспитанников. При этом, что это такое и как с этим быть, знают не очень многие. Этот небольшой опрос ставит себе целью оценить, как сейчас понимаются вопросы проектной деятельности всеми потенциальными участниками этого непростого процесса.
Непопулярный опрос о давно наболевшей проблеме... а также небольшое обсуждение, к чему это все может привести и как с проблемой бороться... если еще можно бороться. Как всегда, обещаем, что если что - то интересное выйдет, попробуем использовать стагнирующий "Нанометр" для борьбы за светлое будущее, конечно же, и с Вашей помощью тоже...
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.
