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 предложили использовать хищный гриб для борьбы с описторхозом

Ученые новосибирского научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» получили и запатентовали новый штамм хищного гриба Duddingtonia flagrans Т-24. Разработка открывает новые возможности в борьбе с описторхозом — тяжелым паразитарным заболеванием, поражающим печень и желчевыводящие пути человека и животных. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Новый штамм был выделен в 2024 году. Как отмечается в патенте, главное отличие разработки от известных аналогов заключается в том, что она проявила активность в отношении трематод, вызывающих описторхоз. Ранее существовавшие штаммы этого гриба использовались преимущественно для борьбы с паразитическими нематодами растений и животных, но не исследовались на способность уничтожать возбудителей описторхоза.

Читать полностью

Экс-сотрудника СО РАН Новосибирска отправили под домашний арест

Сотрудники УФСБ России по Новосибирской области задержали бывшего заместителя главы управления делами Сибирского отделения РАН Игоря Мамонова.

— Следствием установлено, что в период с 2018 года по 2026 год обвиняемый, являясь должностным лицом, предоставил супруге и знакомому несколько помещений, находящихся в собственности государственного учреждения, без заключения договора аренды и вопреки целевому назначению, — сообщили в пресс-службе СУ СК России по Новосибирской области.

Читать полностью

Инжиниринговый центр космического Интернета вещей создадут в вузе Новосибирска

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ) вошел в число победителей конкурсного отбора Миннауки. Университет получил субсидию из федерального бюджета на создание и развитие инжинирингового центра космического Интернета вещей (SIoT, Space IoT).

Он начнет работу на базе вуза к 2027 году. Центр займется разработкой и испытаниями бортовой аппаратуры для малых космических аппаратов, включая создание бортовых модулей межмашинного обмена (М2М), пояснили в университете. Он обеспечит обучение полному циклу производства — от проектирования, интеграции и квалификационных испытаний, в том числе термовакуумных, механических и электромагнитной совместимости, до ввода в эксплуатацию и управления космическими системами связи. Кроме того, центр займётся созданием наземной инфраструктуры, разработкой программного обеспечения, API и центров управления полётами для интеграции с платформами заказчиков.

Читать полностью

Модели нобелевских лауреатов по экономике позволят смягчать кризисы в России

Нобелевская премия по экономике 2026 года присуждена американским ученым Роберту Холлу (Стэнфордский университет) и Майклу Вудфорду (Колумбийский университет) за работу над микроэкономическими основами макроэкономической стабилизации. Елена Ельцова, исполняющая обязанности. заведующего кафедрой экономики и менеджмента НГПУ, прокомментировала суть открытия простым языком.

— Экономика —  это сложнейший механизм, и, старясь понять, как он работает, ученые ранее изучали только крупные агрегаты, например, инфляцию, безработицу, рост или падение ВВП и пр. Холл и Вудфорд предложили другой взгляд на проблему: для понимания явлений макроуровня нужно отталкиваться от поведения отдельных людей и компаний, которые принимают решения о тратах, сбережениях и ценах. Генеральная идея нобелевских лауреатов заключается в том, что экономика страны в целом должна строиться на поведении отдельных домохозяйств и фирм, — поясняет Елена Ельцова.

Читать полностью

На исследования и разработки в Новосибирске за год направили более 53 млрд рублей

В Новосибирской области в 2025 году работали 267 организаций, выполнявших исследования и разработки (ИР). По количеству участников этого рынка регион находится на шестом месте в стране после Москвы (2,3 тысячи), Санкт-Петербурга (879), Московской области (467), Республики Татарстан (423) и Свердловской области (282). Такие данные привел Институт статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ.

При этом 112 компаний, работавших в регионе — это крупные и средние предприятия, 155 — малый бизнес. По количеству последних регион находится на пятом месте в стране. Для сравнения, в Иркутской области исследования и разработки в основном выполнял крупный и средний бизнес (81,8%).

Читать полностью

Нобелевскую премию по химии дали японскому ученому за элегантность эксперимента

Нобелевской премии по химии 2026 года были удостоены Анри Б. Каган (Франция) и Кенсо Соаи (Япония) – по официальной формулировке Нобелевского комитета, «за открытие нелинейных эффектов и автокатализа в асимметрическом органическом синтезе». Кандидат химических наук, доцент кафедры химии НГПУ, заместитель директора ИЕСЭН НГПУ Алексей Хомченко объяснил за решение какой загадки ученые получили признание.

По его словам, некоторые молекулы, например аминокислоты, существуют в виде двух вариантов, являющихся зеркальными отражениями друг друга. Однако живые организмы содержат только одно из этих зеркальных отражений. Как могла возникнуть такая химическая асимметрия, долгое время оставалось загадкой для химиков.

Читать полностью
Прямым текстом
Октябрь 2026
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  

@import «https://mailganer.com/static/widget/css/mg-form.css»;
#mg-form {
background-color: #2e6f6f !important;
}
#mg-form button {
background-color: #E07232 !important
}

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:





    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)

      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

        Эксклюзивный материал

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

        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