11.04.2022 12:29
Новости.
Просмотров всего: 6138; сегодня: 1.

От дизайна молекул до smart-материалов

От дизайна молекул до smart-материалов

Российский научный фонд (РНФ) профинансирует исследования учёных Тольяттинского государственного университета (ТГУ) по созданию новых материалов, обладающих фотофизическими свойствами. Проект доктора химических наук Александра Голованова выиграл грант на 3 года в размере более 21 млн рублей.

Автор проекта ­– директор центра медицинской химии ТГУ Александр Бунев, который не первый год занимается поиском веществ для противоопухолевых препаратов таргетного типа. Проект направлен на разработку способов получения новых веществ и материалов для супрамолекулярной химии*, в которых сейчас остро нуждаются современная медицина и электроника. Называется он «Нуклеофильные реакции полиненасыщенных карбонилсодержащих соединений как синтетическая платформа новых материалов, обладающих фотофизическими свойствами». Реализацией проекта займётся научная группа химиков НИЛ-13 им. С. П. Коршунова «Органический синтез и анализ» – одного из подразделений научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ. Руководит лабораторией доктор химических наук Александр Голованов.

– Сами материалы стоят как бы на втором плане. Наша задача более общая. Как говорят, дать не рыбу, а удочку и научить ловить рыбу. Если есть метод, то будут и вещества, – поясняет специалист. – Всегда нужно разрабатывать новые методы и совершенствовать уже существующие, исходя из доступности сырья, сокращения образующихся отходов, сокращения числа стадий синтеза целевого соединения, увеличения выхода, селективности и т. д. Это одна из главных задач органической химии – создавать инструменты для получения конкретных веществ. Потом под это можно формулировать самые разные практические задачи.  

Экспериментируя с температурой, катализаторами и другими параметрами процесса, исследуя реакции веществ, группа Александра Голованова и создаёт такие инструменты.

– Способность вещества переизлучать направленный на него свет активно используется. В медицине она позволяет визуализировать нужные ткани или клеточные линии при исследовании биологических процессов, происходящих в живом организме. В технике это, например, флуоресцентная дефектоскопия, когда нанесение флуоресцентного материала даёт возможность увидеть трещину в детали, которая невооружённым глазом не видна, подсветить её, – говорит Александр Голованов. – Также это флуоресцентные краски, компоненты для жидких кристаллов, которые используются в электронных устройствах.

Отдельным направлением применения веществ, над созданием которых будут работать учёные ТГУ, является синтез smart-материалов – материалов, контролируемо меняющих свои свойства в зависимости от изменений окружающей среды. Они находят применение в самых разных отраслях, и потребность в них растёт с каждым днём. Считается, что за ними будущее мировой промышленности.

 В одной из своих недавних работ, результаты которой были опубликованы в международном научном журнале The Journal of Organic Chemistry (JOC), учёные ТГУ создавали условия для получения химических соединений, обладающих флуоресценцией, то есть способностью светиться под ультрафиолетовым излучением. Проект, получивший финансовую поддержку РНФ, по сути, продолжение этой работы.

– Направление эволюционирует, и основываясь на том, что мы делали раньше, мы продолжаем наши исследования, – отмечает Александр Голованов. – Также мы видим, как разработанные нами методы, впервые выявленные какие-то явления в химии органических соединений используют в своей работе другие исследователи: на нас ссылаются. То есть наши наработки применяются как в фундаментальной науке, так и на практике, например, для получения биологически активных соединений.

Проект «Нуклеофильные реакции полиненасыщенных карбонилсодержащих соединений как синтетическая платформа новых материалов, обладающих фотофизическими свойствами» учёные Тольяттинского госуниверситета будут реализовывать в тесном сотрудничестве с химиками из Университета ИТМО (Санкт-Петербург), где фотоника и оптика являются одним из приоритетных направлений развития.  В ТГУ будут разрабатывать способы и методы получения веществ, а в ИТМО займутся испытанием этих веществ.

 – В последнее десятилетие мы стали свидетелями появления фото- и химически активированных соединений, которые представляют собой новые типы молекулярных архитектур и фактически являются искусственно созданными молекулярными моторами и машинами. Для создания в них чётко определённых вращательных или поступательных движений обычно используют три типа внешних воздействий: химическое, электрохимическое и фотохимическое. Далее молекулярное движение усиливается мягкой полимерной или жидкокристаллической средой, обеспечивая динамическое поведение адаптивных и биомиметических материалов. Однако многие из уже известных нам молекулярных переключателей имеют ряд недостатков, таких как сложный синтез или стабильность, поэтому необходима дальнейшая научная работа по открытию и разработке новых типов молекулярных архитектур, – отметила кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Университета ИТМО Татьяна Орлова.   

Получение новых молекул с высокой эффективностью переходов между различными структурными состояниями, улучшенной управляемостью и надёжной стабильностью раздвинет границы гибких адаптивных материалов с направленным и контролируемым макроскопическим движением. В будущем такие материалы найдут свое применение – например, в системах доставки лекарств, транспортных машинах микро- и наноразмерных объектов, мягкой роботике.

*Супрамолекулярная (надмолекулярная) химия – междисциплинарная область науки, включающая химические, физические и биологические аспекты рассмотрения более сложных, чем молекулы, химических систем.

Биомиметические материалы – это синтетические (искусственные) материалы, которые имитируют природные материалы или следуют мотиву дизайна, заимствованному из природы.

Тольятти Самарской области является моногородом в соответствии с официальным перечнем моногородов, утвержденным Правительством Российской Федерации. Моногород - населенный пункт, экономическая деятельность которого тесно связана с единственным (градообразующем) предприятием или группой жестко интегрированных между собой предприятий. Развитие моногородов России предусматривает меры по диверсификации экономики, развитию социально-экономического положения и улучшению городской среды.

Тематические сайты: Биотехнологии, Наука
Сайты субъектов РФ: Санкт-Петербург
Сайты моногородов субъектов РФ: Самарская область - Тольятти

Ньюсмейкер: Тольяттинский государственный университет — 320 публикаций
Сайт: www.tltsu.ru/about_the_university/news/detail.php?ID=307298
Поделиться:

Интересно:

Как генерала приговорили к ВМН, а он стал Героем Советского Союза
15.01.2026 12:14 Персоны
Как генерала приговорили к ВМН, а он стал Героем Советского Союза
Генерал Иван Лазаренко – человек уникальный. В истории России лишь семь человек смогли стать одновременно Полными Георгиевскими кавалерами и Героями СССР. Лазаренко один из них. Уже поэтому он – настоящая легенда! Кроме того, именно его 42-я дивизия обороняла Брестскую крепость и её окрестности в горячие июньские дни 1941 года (тот же знаменитый майор Гаврилов командовал в ней полком). Только ничего героического власть в обороне крепости не усмотрела, а Ивана за то, что его дивизия не удержала рубежи, приговорили без права апелляции к расстрелу. Участник четырёх войн Ваня (1895 г.р.) вырос в бедной крестьянской семье (не казачьей) на Кубани. В 10 лет он вынужден был пойти батрачить, поэтому окончил всего 2 класса. В сентябре 1915 г. парень принял боевое крещение на Германском фронте. Через год он стал Полным Георгиевским кавалером, был произведен в унтер-офицеры и назначен командиром...
«Литературный конфуз» ИИ: правнук свечника требует извинений у OpenAI
12.01.2026 15:40 Интервью, мнения
«Литературный конфуз» ИИ: правнук свечника требует извинений у OpenAI
«Литературный конфуз» ИИ: правнук свечника требует извинений у OpenAI за ошибку в «Двенадцати стульях» История с неверным ответом нейросети о мечте отца Фёдора из классического романа вылилась в публичный скандал и акцию протеста от компании «Mauzer». Что может быть общего между свечным производством, классикой советской литературы и искусственным интеллектом? Как выяснилось, гораздо больше, чем можно было предположить. В центре необычного скандала оказалась популярная нейросеть ChatGPT, допустившая досадную фактическую ошибку, и Сергей Маузер — предприниматель и правнук мастера-свечника, для которого эта ошибка стала поводом для принципиального спора о качестве ИИ. В чём провинился ИИ? Поводом для конфликта стал, казалось бы, невинный вопрос из школьной программы по литературе. Пользователь поинтересовался у нейросети, какой персонаж Ильфа и Петрова мечтал о собственном свечном...
Международная выставка «ИМПУЛЬС»: покажите свои инновации миру!
12.01.2026 12:42 Мероприятия
Международная выставка «ИМПУЛЬС»: покажите свои инновации миру!
Международная выставка «ИМПУЛЬС»: покажите свои инновации миру! 26–28 марта 2026 года в атриуме Дворца Спорта Большой (Федеральная территория Сириус, Сочи) откроется Международная выставка товаров и услуг «ИМПУЛЬС» — ключевое событие в области инклюзивного спорта и доступных технологий. Выставка пройдёт в рамках III Международного фестиваля адаптивных видов спорта «ИМПУЛЬС» — International Inclusive Games 2026 и объединит лидеров индустрии, инноваторов и всех, кто создаёт решения для спорта без границ. Что представят участники? Современное спортивное оборудование и экипировку. Инновационные протезы и ортезы. Реабилитационные технологии и тренажёры. Цифровые платформы, приложения и гаджеты для адаптивного спорта. Решения по доступности среды и универсальному дизайну. Услуги для развития инклюзивных практик в спорте и повседневной жизни. Глобальная аудитория: более 20 000 посетителей за...
День перед Рождеством. Как готовились к празднику в Российской империи
06.01.2026 12:03 Аналитика
День перед Рождеством. Как готовились к празднику в Российской империи
В царской России главным зимним праздником было Рождество Христово. Готовиться к нему начинали за несколько недель. Праздничная суматоха достигала высшей точки за пару дней до Рождества: хозяйки устраивали в домах генеральные уборки и собирались принимать гостей, дети вместе с родителями шли на базар выбирать самую красивую елку, а повара соревновались в мастерстве, придумывая изысканные блюда к столу. Ёлки, застолья, колядки… Рождество в XIX веке трудно было представить без походов в гости. Накануне долгожданных визитов дома тщательно убирали: двигали мебель, снимали со стен картины и зеркала, чтобы убрать все следы пыли или грязи. Правилом хорошего тона считалось не отказывать в визите никому из знакомых, особенно – если они были людьми пожилыми. В крупных городах вереницы гостей с подарками в руках сновали по домам с Рождества до самого Крещенского сочельника. К организации...
Выставку о Московском ополчении в декабре посетили свыше 9000 человек
02.01.2026 14:58 Новости
Выставку о Московском ополчении в декабре посетили свыше 9000 человек
В декабре 2025 года в Москве прошла масштабная серия передвижных фотовыставок «Вспомним всех поимённо! Московское ополчение». Этот проект был реализован Ассамблеей народов мира при поддержке Комитета общественных связей и молодёжной политики города Москвы в рамках гранта Мэра Москвы. Проект приурочен к Году 80-летия Победы в Великой Отечественной войне и направлен на сохранение исторической памяти о москвичах, добровольно вставших на защиту столицы летом и осенью 1941 года. С 8 по 26 декабря экспозиция была представлена в вузах, колледжах и кадетских корпусах Москвы. Площадками для проведения фотовыставки стали: - Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации; - Московский государственный юридический университет имени О.Е. Кутафина (МГЮА); - Колледж многоуровневого профессионального образования РАНХиГС; - Российский государственный социальный...