11.04.2022 12:29
Новости.
Просмотров всего: 5975; 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:

Исчезнувшие города Руси в легендах и сказаниях
14.06.2025 10:07 Аналитика
Исчезнувшие города Руси в легендах и сказаниях
Города, как и всё на земле, не вечны: они разрушаются, перестраиваются, гибнут во время стихийных бедствий и вражеских нашествий, переносятся на новые места, приобретают новый облик. Но есть в народных сказаниях сообщения о таинственном исчезновении городов или части городов: города или храмы исчезали под водой, уходили под землю или вдруг оказывались покинутыми всеми жителями. Вода с древних времён имела сакральное значение для славян: воду считали кровью Матери Сырой Земли, водоразделом между миром земным и небесным, поэтому многие сказания связаны с водой. Самой известной русской легендой об исчезновении города под водой является сказание о граде Китеже. Китеж Согласно преданию, город, названный Большим Китежем, был построен в начале XIII века великим князем Георгием (Юрием) Всеволодовичем, основателем Нижнего Новгорода. Оказавшись однажды на берегу озера Светояр с прозрачной водой...
Патриотизм и мода
12.06.2025 12:20 Интервью, мнения
Патриотизм и мода
Можно ли объединить эти смыслы и сделать их взаимно востребованными? Дизайнерский дом «Misha'Le» однозначно отвечает «Да»! Коллекция «Триколор», созданная в марте этого года дизайнером Еленой Мишаковой, уже в мае была полностью распродана клиентам бренда. Коллекция «Триколор» объединяет современные тенденции моды с элементами российского флага, символизируя единство и силу нашей страны. Каждая деталь одежды выполнена с особой тщательностью, отражая индивидуальность и характер владельца. Основные особенности коллекции:- Креативный стиль. Одежда подходит для всех возрастов как для повседневной носки, так и для особых случаев;- Уникальные материалы. Используются высококачественные ткани, обеспечивающие комфорт, удобство и долговечность;- Элементы дизайна включают элементы российского триколора, такие как полосы белого, синего и красного цветов. Коллекция «Триколор» привлекает внимание...
Как проходили проводы на военную службу у кубанцев и донцов
10.06.2025 16:05 Интервью, мнения
Как проходили проводы на военную службу у кубанцев и донцов
Сейчас фольклористы и этнографы из Волгограда работают над съемками масштабного историко-документального фильма о казачьих традициях. Команда проекта пытается детально воссоздать обряд проводов донского казака на военную службу. Фильм получил рабочее название "Проводы казака на службу в станице Луганской". О том, как традиционно провожали на воинскую службу и на войну казаков Дона и Кубани, рассказали заведующий научно-исследовательским центром традиционной культуры ГБНТУК КК "Кубанский казачий хор" кандидат искусствоведения Василий Воронин и ведущий российский исследователь истории и культуры казачества, доктор философских наук, профессор, научный сотрудник лаборатории истории и культуры российского казачества Южного федерального университета Андрей Яровой. — Как выглядел традиционный обряд проводов казака на военную службу? Была ли у него единая структура? В.Воронин: У кубанских...
Московская ассоциация предпринимателей: диалог с властью
07.06.2025 11:41 Аналитика
Московская ассоциация предпринимателей: диалог с властью
Влияние предпринимательского сообщества на формирование экономической политики. Детальный анализ и результаты конструктивного диалога. Московская ассоциация предпринимателей (МАП) выражает глубокое удовлетворение результатами продолжительного и конструктивного диалога с ключевыми федеральными органами власти по вопросам денежно-кредитной политики. Всесторонняя аналитическая работа и последовательные обращения, в подготовке и представлении которых активно участвовали Президент МАП Андрей Евгеньевич Поденок, Вице-президент МАП Дмитрий Александрович Минаков, Советник президента МАП, академик РАЕН Андрианов Константин Николаевич, представители Комитета по финансовой политике и банковскому делу МАП, Вице-президент Ассоциации экспортеров и импортеров (экосистема МАП) Артур Дмитриевич Леер и Председатель Экспертного совета МАП Кривошеин Николай Викторович, позволили существенно усилить учет...
30 лет Госкомитету по поддержке и развитию малого предпринимательства
06.06.2025 12:14 Персоны
30 лет Госкомитету по поддержке и развитию малого предпринимательства
30 лет назад, 6 июня 1995 года, был подписан Указ Президента Российской Федерации о создании Государственного комитета Российской Федерации по поддержке и развитию малого предпринимательства. Председателем комитета был назначен Прохоров Вячеслав Александрович. В то время первым регионом, понимавшим значение развития малого бизнеса для страны и активно поддержавшим этот процесс, стала Москва во главе с Мэром Москвы Лужковым Юрием Михайловичем.Прошло совсем немного времени, и в Москве впервые в стране был создан Общественно-экспертный совет по малому предпринимательству при Мэре и Правительстве Москвы который возглавил Иоффе Алекндр Давидович. Совет, без согласования с которым не принималось ни одно городское решение, затрагивающее интересы предпринимателей, на долгие годы стал защитой и опорой маглого бизнеса столицы. Московская ассоциация предпринимателей (МАП) была разработчиком...