Яндекс.Метрика

Ученые НГУ разработали уникальный метод изучения химических реакций в кристаллах

Дата:

Это имеет большое значение для промышленности и создания молекулярных машин. Преподаватели кафедры химии твердого тела НГУ и сотрудники ИХТТМ СО РАН первыми в научном мире показали, как измеряя изгиб кристалла при помощи разработанного и изготовленного ими устройства, возможно получить информацию о константах скоростей и энергий активации элементарных процессов внутри кристаллов, а также рассчитать коэффициенты поглощения […]

Это имеет большое значение для промышленности и создания молекулярных машин.

Преподаватели кафедры химии твердого тела НГУ и сотрудники ИХТТМ СО РАН первыми в научном мире показали, как измеряя изгиб кристалла при помощи разработанного и изготовленного ими устройства, возможно получить информацию о константах скоростей и энергий активации элементарных процессов внутри кристаллов, а также рассчитать коэффициенты поглощения света отдельными молекулами. Это имеет большое значение для промышленности и создания молекулярных машин, сообщили в пресс-службе НГУ.

Отмечается, что способность кристаллов некоторых соединений под действием света упруго изгибаться, восстанавливая форму после прекращения засветки, прогрева или облучения светом иной длины волны, впервые была обнаружена одновременно тремя группами российских ученых в 1980-е годы: в Новосибирске, Новокузнецке и Нижнем Новгороде (тогда – Горьком). На основе наблюдавшихся эффектов были предложены различные варианты фотометров и сенсоров. Работы в этом направлении актуальны и на сегодняшний день. В Новосибирске они ведутся под руководством Елены Болдыревой, заведующей кафедрой химии твердого тела НГУ, доктором химических наук, которая также является Почетным доктором Эдинбургского университета и иностранным членом Академии наук и искусств Словении. В 1990-е годы исследования Болдыревой получили поддержку фонда Гумбольдта (Германия), Королевского общества Великобритании, Национального совета научных исследований Италии, Немецкого исследовательского общества. Эти результаты легли в основу ее докторской диссертации, которую она защитила в 39 лет, став на тот момент самым молодым доктором наук в СО РАН.

— С начала 2000-х годов исследования фотомеханических эффектов получили развитие в других странах. Теперь не проходит дня, чтобы в самых «престижных» международных журналах не появилось статьи, описывающей изгиб или кручение кристалла под действием света. Но подавляющее большинство авторов просто описывают наблюдаемые ими «курьезные» явления, не проникая вглубь лежащих в их основе процессов. В этом отношении работы новосибирской группы выгодно отличаются прежде всего сочетанием глубокого знания физикохимии процессов и механики материалов. Каждая публикация новосибирской группы по данной тематике становится событием, получая высокую оценку специалистов и вызывая огромный интерес, отражающийся в большом числе прочтений и цитирований, — рассказывает Елена Болдырева.

Успех новосибирской группы стал возможен благодаря ее составу, в который входят экспериментатор, не уступающий Левше, д.х.н. А.А. Сидельников, высококвалифицированный физик, понимающий проблемы химии твердого тела, к.х.н. С.А. Чижик и химики, владеющие нерутинными кристаллографическими методами: к.х.н. Б.А. Захаров и д.х.н. Е.В. Болдырева.

Ранее новосибирские исследователи уже опубликовали наиболее полный и глубокий на сегодня обзор по проблематике фотомеханических эффектов в кристаллах (Naumov P., Chizhik S., Panda M., Nath Naba K., Boldyreva E. Mechanically Responsive Molecular Crystals, ChemRev, 2015, 115 (22), 12440–12490) и результаты оригинальных исследований.

— Статья в Chemical Science уникальна даже на фоне прежних публикаций. В ней впервые показано, как, измеряя изгиб кристалла при помощи разработанного и изготовленного самими авторами работы устройства, дополняя результаты измерений данными об изменениях структуры, полученными при помощи дифракции синхротронного излучения, возможно получить информацию о константах скоростей и энергиях активации элементарных процессов внутри кристаллов, и даже рассчитать коэффициенты поглощения света отдельными молекулами в зависимости от их положения и ориентации в кристалле. Ранее это никому не удавалось, — говорит Елена Болдырева.

Изучение свойств кристаллов важно, как для фундаментальной науки, так и для промышленности. На основе разработок в этой области создаются молекулярные машины (наномобиль – микроскопическое транспортное средство, состоящее из нескольких молекул и способное самостоятельно передвигаться), молекулярные двигатели, фотометры – оптические аналитические приборы для количественного определения химического состава различных образцов, а также механические приводы.

Нобелевская премия по химии 2016 года была присуждена группе исследователей за умение возбуждать и контролировать вполне определенные механические движения отдельных молекул. Самые интересные молекулы – еще не материалы, так же как самые совершенные винтики и шестеренки – еще не механизм. Для того, чтобы перенести хемомеханические явления на макромир, необходимо научиться создавать протяженные структуры, активные элементы которых – эти молекулы – были бы расположены строго определенным образом и функционировали бы под действием внешних стимулов согласованно и контролируемо. Необходимо переходить к макроскопическим твердым объектам – пленкам, кристаллам, в которых бы наблюдались фото-, электро-, магнитохемомеханические эффекты. Если проанализировать, что публикуют научные журналы сегодня, можно увидеть, что именно сюда, в область материалов на основе молекулярных кристаллов, способных к обратимому изменению формы и совершению работы под действием внешних воздействий, все более смещается интерес. Именно в этой области успешно работают и ученые из НГУ и ИХТТМ СО РАН.

Фото: пресс-служба НГУ

Рубрики : Наука

Регионы : Регион не задан

Теги :Теги не заданы

0
0

«Постараемся приехать»: Владимир Путин пообещал быть на открытии СКИФа в Новосибирск

Президент России Владимир Путин прокомментировал перспективы ЦКП «СКИФ», который планируют запустить в Новосибирске. Технический запуск проекта ожидается до конца 2025 года, исследования начнутся в 2026 году. Журналист радио «Городская волна» Иван Двойничников поинтересовался, как привлечь молодых ученых для работы на СКИФе и сможет ли глава государства приехать на его открытие.

Владимир Путин отметил, что идея о создании ЦКП СКИФ возникла в 2018 году и была озвучена в ходе Совета по науке при президенте России представителями ИЯФ СО РАН.

Читать полностью

Новосибирские ученые создали новый сенсор для взвешивания транспортных средств в движении

Ученые Новосибирского государственного университета запатентовали новую разработку для умных дорог — распределенный оптоволоконный датчик, который, позволяет точно взвешивать грузовики прямо в движении. Система создана в рамках проекта по развитию искусственного интеллекта в городской среде. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Традиционные системы взвешивания в движении часто используют дорогие оптические волокна со специальными решетками. Как указано в описании полезной модели, новая конструкция обходится стандартным оптоволокном, что, по замыслу разработчиков, может значительно удешевить технологию. Чувствительный элемент предлагается укладывать под асфальт поперек полосы движения.

Читать полностью

Вирусолог объяснил увеличение числа случаев бешенства в Новосибирской области

В Новосибирской области продолжает расти число выявленных случаев бешенства среди диких и домашних животных. Осенью текущего года документы об объявлении карантина в том или ином населенном пункте подписываются практически еженедельно. За неполные одиннадцать месяцев количества случаев бешенства уже в  два раза больше, чем в 2024 году. Infopro54 задал вопрос о причинах происходящего доктору биологических наук, директору научно-исследовательского института вирусологии ФИЦ ФТМ Александру Шестопалову.

— Александр Михайлович, в Новосибирской области двукратный рост числа зарегистрированных случаев бешенства. Насколько это тревожная ситуация?

Читать полностью

Астрономы НГУ рассказали о метеорном буме над Новосибирском

Любители наблюдений за ночным небом в ноябре смогут увидеть метеорный поток Леониды. По данным специалистов НГУ, пик его активности приходится на 17 ноября. Этот поток, который исходит из созвездия Льва, обычно приносит около 10-15 метеоров в час. Радиант потока поднимается высоко в небе во второй половине ночи, создавая быстрые и эффектные метеоры.

Интересно, что пик активности Леонидов, когда в небе могут появляться сотни и даже тысячи метеоров в час, ожидается в 2030-х годах. Это произойдет благодаря возвращению родительской кометы 55P/Swift-Tuttle в 2031 году, которая вновь приблизится к Земле.

Читать полностью

Для Кольцово предлагают ввести научную ипотеку

Рядом с ЦКП «СКИФ» в районе Кольцово планируется построить городок. Специфику этого проекта прокомментировал мэр наукограда, вице-президент Союза развития наукоградов России Николай Красников.

— Это не обычное жилье, а прежде всего, зона временного проживания гостиничного типа. В тоже время мы рассчитываем, что после запуска СКИФа мы также сможем добиться строительства жилья для ученых и специалистов ЦКП, — пояснил Красников.

Читать полностью

Новосибирские ученые разрабатывают метод борьбы с раком мозга с помощью вируса

Российские ученые разработали новый подход к лечению глиобластомы — одной из самых агрессивных форм рака мозга. Данную работу ведет команда исследователей из нескольких научных центров, в том числе новосибирских институтов – института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и институт цитологии и генетики СО РАН.

Созданием онколитических препаратов на основе вируса осповакцины новосибирские ученые занимаются с 2013 года. Одним из первых результатов стал препарат для терапии рака молочной железы. В 2023 году ученые сообщили о планах по созданию препарата для лечения глиобластомы. Руководитель лаборатории биотехнологии ИХБФМ СО РАН Владимир Рихтер говорил об этом на ПМЭФ-2023.

Читать полностью
Прямым текстом

Подпишитесь на новости
Подпишитесь на рассылку самых актуальных новостей.


Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы подписки на рассылку новостей в соответствии с Политикой конфиденциальности

Я согласен (согласна)

 
×
Поиск по автору:
×
Январь 2026
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  
×





    Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы «Предложить новость» в соответствии с Политикой конфиденциальности
    Я согласен (согласна)


    ×

    Эксклюзивный материал

    Материалы, отмеченные значком , являются эксклюзивными, то есть подготовлены на основе информации, полученной редакцией infopro54.ru. При цитировании, перепечатке ссылка на источник обязательна

    ×

      Участие в конференции бесплатно






      Формат участия:


      Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

      ×

        Участие в конференции бесплатно







        [recaptcha size:compact]
        Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

        ×
        На нашем сайте используются файлы cookie. Продолжая пользоваться сайтом, Вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookie в соответствии с условиями их использования
        Понятно
        Политика конфиденциальности