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

Научные группы: Лаборатория физико-химии модифицированных поверхностей

Ольга Игоревна Виноградова

Борис Владимирович Дерягин


(1902-1994)

Системы, изучаемые в лаборатории физико-химии модифицированных поверхностей ИФХЭ им. А.Н.Фрумкина РАН

Организация
Ключевые слова
Область деятельности
  • nanoscience
  • soft condensed matter
  • адгезия
  • биополимеры
  • компьютерное моделирование
  • межфазные эффекты
  • мембраны
  • механика жидкостей и твёрдых тел
  • микро- и нанофлюидика
  • науки о материалах
  • сенсорика
  • систем доставки лекарств и генетического материала в клетку
  • смачивание
Научные интересы
  • Атомно-силовая микроскопия (дизайн, новые приложения, комбинация с оптическими методами)
  • Биоматериалы, вирусы и живые клетки: механические, адгезионные и осмотические свойства
  • Гидрофобные и супергидрофобные поверхности («интеллегентный» дизайн текстуры, гигантское скольжение, поперечные потоки, взаимодействия
  • Измерения поверхностных сил (развитие методов, интерпретация)
  • Конфокальная микроскопия, флуоресцентная корреляционная спектроскопия (кросс-корреляция, комбинация с атомно-силовым микроскопом, нановелосиметрия)
  • 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)
  • Нанотрибология (трение, смазка, нанофлюидика, ионные каналы)
  • 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)
Контактная информация
Телефон +7 495 9554603
Электронная почта oivinograd@yahoo.com
Индекс 119991
Адрес Москва, Ленинский проспект, 31
Научный коллектив
  • 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

Огни подводного города
Огни подводного города

Биология и математика - олимпиадные задания для школьников опубликованы
Начинается заочный тур для школьников по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология" XII Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" Доступны задачи по математике и биологии.

Работы победителей и призеров конкурса "Гениальные мысли"
Предлагаем ознакомиться с авторефератами работ победителей и призеров конкурса проектных работ школьников "Гениальные мысли", проходившего в рамках XI Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям в 2016-2017 году.

Наука и рок-н-ролл: не пропустите битву молодых ученых Science Slam Vladivostok
Наука — это сложно и скучно? 25 ноября в клубе «Водолей» пять молодых ученых докажут обратное. В рамках Science Slam участники представят собственные разработки на сцене, где обычно выступают известные музыканты со всей страны.

Вспомнить все (total recall). Часть 3. Методы исследований в нанотехнологиях (практика)
Коллектив авторов
В третьей части рассматриваются экспериментально - практические материалы, связанные с методами анализа продуктов нанотехнологий, в том числе стандартные аналитические, физико – химические и структурные методы анализа. Участники могут изучать отдельно данный курс или комбинировать его с двумя предыдущими.

Вспомнить все (total recall). Часть 2. Решение задач и проектная работа (образование и самоподготовка)
Коллектив авторов
Во второй части рассматриваются обзорные материалы материалы по нанотехнологическому образованию и проектной деятельности (Раздел А), текстовый и иллюстративный материал по образовательным и социальным аспектам с сфере нанотехнологий (Раздел Б), а также самый важный раздел для подготовки к Олимпиадам данной серии, содержащий сборники заданий и решений за 10 олимпиадных лет (Раздел В).

Вспомнить все (total recall). Часть 1. Наноматериалы и нанотехнологии (теоретические аспекты)
Коллектив авторов
В первой части рассматриваются теоретические материалы, сгруппированные по важнейшим темам (Раздел А), уровню сложности (Раздел Б), для свободного чтения по основным группам рубрикатора РОСНАНО (Раздел В), а также для прохождения викторин самоконтроля (Раздел Г).

Система практик ФНМ МГУ
А.Б.Тарасов, А.В.Кнотько, Е.А.Гудилин

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!

Проектная работа

Сегодня становится все более популярной так называемая проектная работа школьников, однако на этот счет есть очень разные мнения. Мы были бы признательны, если бы Вы высказали кратко свое мнение по этому поводу путем голосования. Заранее благодарны!

Закон о реформировании РАН

В Совместном заявлении Совета по науке и членов Общественного совета Минобрнауки предлагается отозвать нынешний проект закона о "реформировании" РАН из Государственной думы и вернуться к его рассмотрению с соблюдением процедуры утвержденной постановлением Правительства РФ №851 от 25.08.2012, и указом Президента РФ №601 от 07.05.2012, которая была грубо нарушена. Мы предлагаем Вам высказать (анонимно) свое мнение в данном опросе, чтобы его статистические результаты были видны всем участникам опроса и общественности.



 
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.