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

Материаловеды МГУ на пороге новых открытий

Ключевые слова:  Гудилин, Мастерские инноваций, материаловедение, МГУ имени Ломоносова, периодика, спектроскопия, ФНМ МГУ, электрохимия

Автор(ы): Автор текста: Анастасия Матвеева, Фото: Илья Бентон

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

13 января 2015

В рамках проекта «Моя лаборатория», организованного программой «Мастерские инновации», мы побывали на факультете наук о материалах МГУ. Этот факультет образован относительно недавно – в 1991 году, набор на бакалавриат – всего 25 человек. Фактически, это штучная работа по формированию будущих исследователей материалов. Факультет вырос из сотрудничества химического и физического факультетов, мы побывали в лаборатории неорганического материаловедения химфака МГУ.

Интерьеры на факультете в стиле сталинского ампира ...

... зато оборудование – современное.

Спектрометр - микроскоп

Александр Сидоров, аспирант кафедры наноматериалов факультета, показывает на спектрометре, как проводятся исследования в области спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния: «Мы создаем сенсоры на основе благородных металлов - золота, серебра, различных композитов из этих металлов, и исследуем усиление сигнала от биологических объектов, таких, как цитохром С (небольшой гем-содержащий белок, выполняющий двойную функцию в клетке), гемоглобин, некоторые виды ферментов, белков, эритроцитов в рекордно низкой концентрации – до 10-12 моль/литр, фиксируем усиление сигнала от биологической жидкости, нанесенной в микроколичествах на этот чип».

Сотрудники лаборатории неорганического материаловедения уже имеют большой опыт работ такого рода, они получили ряд патентов в этой области – например, патент на определенный вид анализа мембранно-связанного гемоглобина в эритроцитах и по способу анализа цитохрома С в митохондриях. Хотя спектрометр предназначен больше для фундаментальных исследований, нежели для прикладных работ, проводимые опыты имеют практическое значение, в частности, в медицине.

Это технологии будущего, которые пока не дошли до массового применения, но там, где надо оперативно исследовать малое количество вещества, они востребованы. Прежде всего это программы Госнаркоконтроля, которому необходимы точнейшие тесты на выявление наркотических веществ. Кроме того, этот метод применяется для анализа промышленных сточных вод на содержание фенольных соединений и крезолов, а значит, незаменим в экологии.

Данные лазерного анализатора обрабатываются прикладным программным пакетом.

Еще один прибор лаборатории – лазерного анализатора для размера частиц методом динамического светорассеяния. На нем оцениваются размеры наночастиц в растворах и заряд их поверхности. Прибор в течение 2-3 минут оценивает, какие фракции присутствуют в растворе, какого размера частицы. От размера наночастиц зависит, для каких целей их можно использовать. Ученые работают с наночастицами в основном до 100 нанометров - они могут обладать плазмонным резонансом, люминесцентными и другими полезными свойствами.

За счет различных интерфейсов на одном и том же приборе можно исследовать не только растворы, но и твердые вещества. Например, керамические биодеградируемые материалы для создания имплантов. Зубные импланты уже успешно применяются в медицине, а вот импланты для других частей тела пока опробованы только на мышах. У биосовместимых наноматериалов есть существенные преимущества перед титановыми пластинами, применяемыми сегодня в лечении переломов. Эти пластины требуют удаления, повторной операции по их извлечению. При использовании бионаноматериалов человеческие нервные окончания и мышцы прорастают в этот имплант: он имеет пористую структуру, аналогичную человеческой кости. Он остается в организме как трансформированная кость, оперативного вмешательства более не требуется.

Заведующий лабораторией неорганического материаловедения, замдекана факультета наук о материалах МГУ, член-корреспондент РАН Евгений Гудилин рассказал о совместном проекте МГУ, Сколтеха и Массачусетского технологического института (США), посвященном будущему электрохимической энергетики. Возглавляет проект с российской стороны проректор МГУ академик А.Р.Хохлов, а иницирован он был при самом активном участи одного из лучших выпускников ФНМ Даниила Иткиса, сейчас работающего в лаборатории неорганического материаловедения. Одно из направлений этого проекта - изготовление и исследование литий-воздушных батарей: они существенно мощнее и более емкие, чем обычные аккумуляторы.

Установка для электрохимических измерений.

Литий-воздушные батареи могут применяться в электромобилях. Не исключено, что в перспективе разработки лаборатории вырастут в успешный коммерческий проект: исследованиями уже интересовались такие компании, как Nissan, LG, Bosch, Samsung и другие.

Профессор Гудилин надеется на успешное развитие электрохимической энергетики.

Но до конкретных заказов еще далеко – процесс разработок технологически сложен. Здесь задействованы ученые самых разных направлений, фактически это междисциплинарные исследования, подчеркивает Гудилин. Ранее большинство выпускников факультета были ориентированы на работу за рубежом, но в последний год тенденция поменялась: в России появилась потребность в серьезных исследованиях.

Сухой бокс для компонентов батарей.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Напоминаем Вам, что в рамках Олимпиады проходит творческий конкурс "Моя лаборатория". Участвовать в конкурсе могут студенты, аспиранты, молодые ученые, специалисты и журналисты.

На конкурс принимаются научно-популярные статьи, посвященные работе научной лаборатории, научному обмену или любым другим аспектам научной деятельности. Текст должен быть понятен и интересен самой широкой аудитории и в первую очередь школьникам старших классов.

Более подробно о конкурсе



В статье использованы материалы: Нанометр


Средний балл: 10.0 (голосов 4)

 


Комментарии
Коваленко Артём, 15 января 2015 01:38 
Анастасия, прибор для светорассеяния - это не спектрометр, потому что он не измеряет спектра (то есть зависимости какого-то параметра от энергии света).
Пастух Евфграфович, 28 января 2015 08:38 
Ещё круче - если прибор не в Госреестре, то измерять им... нельзя
Владимир Владимирович, 20 января 2015 04:29 
Вот читаешь "на пороге" (непонятно уже чего: сверхпроводимости, фотонных кристаллов, нанотехнологий, батарей, иль просто каких-то научных свершений чистого разума (?)), и так и хочется сказать - да заходите, наконец, скорее вовнутрь - ласкаво просимо!
Пастух Евфграфович, 28 января 2015 08:37 
Видимо тут почти любой "заход" - сначала патент, как у Токудзи Хаякаваа, а не подарок читателям
Владимир Владимирович, 28 января 2015 16:09 
Патенты публикуются, начиная с заявок. Вы просто пытаетесь путать самозабвенно со своими глубоко-секретными идеями мечтаний о потенциальных перспективах кнутов
Но, кстати, звучит неплохо: "Материаловеды и Пастух", особенно в контексте "на пороге" и "светлого будущего", да и организации науки в целом
Пастух Евфграфович, 28 января 2015 17:15 
Пожалуйста, не расстраивайтесь если узнаете, что - заявки сначала патентуются, а затем уже публикуются в сборнике, чтобы некоторые не присваивали себе чужих идей, да и об организации науки "в целом" уже давно нашли кому заботиться ("Ведь это наши горы, они помогут нам!", в смысле старая песня - не старая диссертация)
Владимир Владимирович, 28 января 2015 18:30 
(Если вы любезно поделитесь вашим опытом работы с патентами - я расскажу про свой, и у нас может даже возникнуть осмысленный диалог )

Механизм патентов создан для защиты изобретений, которые хотят сделать доступными, а вовсе не для попыток создания какой-то секретности из ничего.
Прекрасно было БЫ когда-нибудь услышать о реализации ваших идей помыслов и запороговых свершениях материаловедов.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Золотой знак качества
Золотой знак качества

Приглашение на вебинар «Комбинация АСМ и оптических методик: новые достижения и приложения»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс приглашает Вас принять участие в бесплатном вебинаре «Комбинация АСМ и оптических методик: новые достижения и приложения»

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии,
Уважаемые коллеги! Приглашаем вас принять участие в работе XXI Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, который состоится с 9 по 13 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге и станет одним из основных мероприятий Международного года Периодической таблицы химических элементов, провозглашённого ООН в декабре 2017 г.
Проводится под эгидой Международного союза по теоретической и прикладной химии (IUPAC).

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

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!

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!



 
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.