11.04.2022 12:29
Новости.
Просмотров всего: 6090; сегодня: 2.

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:

Информационные войны в Древней Руси
11.11.2025 13:12 Аналитика
Информационные войны в Древней Руси
Понятие «информационная война» было введено в научный оборот в 1970-х годах в США. К настоящему времени имеется детально разработанная теория информационных войн, которые становятся всё более изощрёнными и охватывают все области человеческого общения, включая киберпространство. Каждый из нас является объектом информационной войны, где используются все средства и способы подачи информации. Может сложиться мнение, что невидимая борьба без оружия, основанная на использовании передовых технологий в информационной области, относится к явлениям новейшего времени, однако это не так. Противоборство в сфере коммуникации, направленное на ослабление противника, ведется со времени возникновения человеческого общества. Как информационные войны велись в древние времена Цель информационной войны определяется как психологическое воздействие на противника с целью введения его в состояние растерянности...
Практические решения: ИИ, команды и культура на анти-конференции –2025
11.11.2025 12:32 Новости
Практические решения: ИИ, команды и культура на анти-конференции –2025
Как заботиться о здоровье сотрудников буквально «в один клик» и почему ментальное здоровье не менее важно, чем физическое. Практические решения управления здоровьем коллектива представила сеть клиник «Будь Здоров» в ходе «Анти-конференции – 2025» в Кибердоме 31 октября. «Анти-конференция 2025» ― событие, где HR выходят за рамки привычных форматов, чтобы вернуться к сути: людям, смыслам и устойчивости. Кибердом на третьей анти-конференции для HR вместо традиционного формата сделал выбор в пользу живого диалога и рабочих сессий, где рождаются конкретные решения. Конференция объединила руководителей технологических компаний, HRD, HR бизнес-партнеров (HR BP), специалистов L&D и бизнес-экспертов.   В центре обсуждения спикеров были ключевые вызовы современного технологического бизнеса: интеграция искусственного интеллекта, управление мультипоколенческими командами, развитие...
Со-Деяние: как в России формируется новая культура предпринимательства
10.11.2025 12:36 Мероприятия
Со-Деяние: как в России формируется новая культура предпринимательства
Форум нового поколения: бизнес с миссией.2 декабря в Москве состоится первый в России форум ценностного предпринимательства «Со-Деяние: Ценности. Бизнес. Будущее» и Приём деловых кругов Московской ассоциации предпринимателей (МАП). Организаторы: Московская Ассоциация Предпринимателей, Комитет по ценностному предпринимательству и Центр бизнеса «Со-Деяние».Мероприятие объединит представителей власти, лидеров компаний, общественных деятелей и предпринимателей, которые видят в бизнесе не только инструмент прибыли, но и путь к развитию общества. В программе выступления практиков ценностного предпринимательства, панельные дискуссии и реальные истории о том, как выстраивать устойчивые компании с социальным влиянием, сохраняя человеческое измерение бизнеса. «Мы создаём пространство, где предприниматели говорят не только о том, сколько они зарабатывают, но и зачем они это делают, — отмечает...
Как освещались дома на Руси
10.11.2025 11:13 Аналитика
Как освещались дома на Руси
Трудно вообразить, как наши предки обходились без электричества, с учетом того, что в крестьянских домах окна «застеклялись» бычьим пузырем, и жилые помещения даже днем находились в полумраке. Помимо лучин, как у большинства малоимущего населения, в более состоятельных домах использовались факела, свечи, а затем появились и масляные светильники. Естественно, что исходя из эстетических потребностей, светцы – держатели лучин, подсвечники, светильники, масляные лампы и канделябры были одним из важных декоративных элементов жилища. Уникальная коллекция масляных светильников была найдена в славянском культурном слове при раскопках городища Саркел-Белая Вежа. Саркел, что на хазарском языке означало «Белый дом», а затем переименованный на славянский лад «Белая Вежа» - хазарский город-крепость на левом берегу реки Дон, построенный в 834-837 годах на перекрестке торговых путей. В 965 году Саркел...
Международный Муниципальный Форум БРИКС стартовал в Санкт-Петербурге
01.11.2025 11:49 Новости
Международный Муниципальный Форум БРИКС стартовал в Санкт-Петербурге
Международный Муниципальный Форум БРИКС (ММФ БРИКС) начался в Санкт-Петербурге 29 октября. Генеральным партнером мероприятия выступает Правительство Москвы. В организации и работе мероприятия активное участие принимает Департамент внешнеэкономических и международных связей города Москвы (ДВМС) и Московский Центр Международного Сотрудничества. В ходе пленарной сессии «Стратегии развития умных городов: управление инфраструктурой» выступили руководитель ДВМС Сергей Черёмин, заместитель Министра иностранных дел России Сергей Рябков, председатель Московской городской Думы Алексей Шапошников, управляющий член совета директоров международной инвестиционной компании «Хуамин» (КНР) Ли Чжэн, Губернатор Гаваны Янет Эрнандес Перез и другие официальные лица. Они обсудили модели устойчивого развития муниципалитетов, эффективные «умные» технологии и цифровые решения, эффективные форматы обмена...