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

Новосибирские ученые разработали новое средство против гриппа на основе полыни

Ученые ГНЦ ВБ «Вектор» и Центрального сибирского ботанического сада СО РАН запатентовали новое противовирусное средство на основе полыни туполопастной. Это растение, широко распространенное в Южной Сибири, оказалось эффективным в борьбе с вирусом гриппа А. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Растения рода полыней давно используются для лечения различных заболеваний. Они известны богатым составом биологически активных веществ (фенольные соединения, флавоноиды, катехины, кумарины, эфирные масла и т. д.). Самый известный представитель рода — полынь горькая. В разработке новосибирских ученых используется полынь туполопастная. Ранее этот вид не изучался с точки зрения вирусологии.

Читать полностью

На станции СКИФа будут искать «невидимое» золото и частицы Тунгусского метеорита

На экспериментальной станции «Микрофокус» Центра коллективного пользования «СКИФ» стартуют первые исследования — они помогут ученым находить ценные элементы в рудах с крайне низкой концентрацией и изучать следы космического тела, упавшего в Сибири в 1908 году.

Станцию осмотрел президент России Владимир Путин в ходе церемонии открытия СКИФ. «Микрофокус» позволяет проводить рентгенофлуоресцентный анализ на пучках синхротронного излучения: метод помогает выявлять микросодержания ценных элементов (вплоть до 1 мг на тонну) и строить трёхмерные карты распределения полезных ископаемых в образцах.

Читать полностью

Пробиотик нового поколения из алтайских бактерий создают в Новосибирске

Студентка НГУ Алина Титенко создаёт пробиотик нового поколения — в его основе природные штаммы Lactobacillus, найденные на Алтае. Проект развивается при поддержке Стартап‑студии НГУ и Фонда содействия инновациям.

— Ключевая проблема существующих пробиотиков — снижение активности бактерий при длительном культивировании в лаборатории. Алтайские изоляты лишены этого недостатка: они сохраняют высокий метаболический потенциал, — пояснили в пресс-службе НГУ.

Читать полностью

Новосибирский учёный впервые обнаружил на Алтае дозорщика-императора

В июле 2026 года на территории Алтайского биосферного заповедника прошла энтомологическая экспедиция. Исследования велись на двух участках — в прибрежной зоне Телецкого озера и в высокогорной Джулукульской котловине. Учёные изучали видовой состав дневных бабочек и стрекоз, а также уточняли аннотированный список энтомофауны заповедника. Были обнаружены виды, которые ранее в Республике Алтай не встречались.

Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Олег Костерин в ходе экспедиции обнаружил дозорщика-императора (Anax imperator) и стрекозу Фонсколомба (Sympetrum fonscolombii). Обе находки сделаны на реке Камга, недалеко от её устья. Это первая регистрация в Республике Алтай данных видов стрекоз.

Читать полностью

Ученым ЦКП «СКИФ» предлагают протестировать «отечественный ИИ в науке»

России необходимо обновление Государственной системы научно-технической информации (ГСНТИ). Этот вопрос в ходе заседания Совета по науке и образованию, который провел в Новосибирске президент России Владимир Путин, поднял заместитель председателя Правительства РФ, глава Комиссии по научно-технологическому развитию Дмитрий Чернышенко.

— В 1980 году в СССР в Государственной системе научно-технической информации хранились более 2 миллиардов единиц научной информации. Это огромный кладезь данных, еще не доступный никаким моделям искусственного интеллекта. Это даст огромный взрыв информации, которую мы получим, — отметил Чернышенко.

Читать полностью

ЦКП «СКИФ» вошел в Международный центр нейтронных исследований России

Новосибирский ЦКП «СКИФ» вошел в Международный центр нейтронных исследований России, в который включаются все мегаустановки страны. Соглашение об этом было подписано недавно, сообщил в ходе заседания Совета по науке и образованию, который провел в Новосибирске президент России Владимир Путин, глава Курчатовского института Михаил Ковальчук. Центр был создан по поручению главы государства.

— Сегодня в этой международной организации официально присутствуют Республика Беларусь, Исламская Республика Иран, Республика Узбекистан и Китай. Что самое интересное, Китай последний год вел себя… На нас смотрели, как на младших братьев, а сегодня у нас подряд уже три просьбы от разных китайских организаций о вступлении в эту ассоциацию. Одна из них уже принята — это Академия наук. На подходе обсуждаются Казахстан, Таджикистан, Бразилия, Индонезия — это осуществляется через Морскую коллегию. Активно ведем эту работу, — сообщил Ковальчук.

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 и Согласием на обработку персональных данных.

Я согласен (согласна)

 
×
Поиск по автору:
×
Август 2026
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  
×





    Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы «Предложить новость» в соответствии с Политикой конфиденциальности и Согласием на обработку персональных данных.
    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:

      [yandex_captcha yandex_captcha-816]
      Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

      ×

        Участие в конференции бесплатно








        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