11.04.2022 12:29
Новости.
Просмотров всего: 6264; сегодня: 1.

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

Интересно:

Киношкола 2026 «Преодоление»
16.07.2026 18:43 Новости
Киношкола 2026 «Преодоление»
Федеральный центр гуманитарных практик совместно с Международным кинофестивалем «Победили вместе» и журналом «Мир Музея» приглашает принять участие в образовательном проекте «Киношкола 2026». Проект направлен на повышение уровня и качества знаний и навыков творческой молодёжи, популяризацию профессионального понимания основ киноискусства, законов создания сценариев, съёмок и киномонтажа. Киношкола 2026 «Преодоление» — это интенсивный курс для студентов по созданию телевизионных репортажей, документальных и игровых короткометражных фильмов. Программа включает в себя обучение основам сценарного мастерства, режиссуры, операторской работы и монтажа. Участники погружаются в практическую работу, получают поддержку от опытных наставников. Киношкола проводится в несколько этапов (июль-сентябрь 2026-го года). Предполагается участие студентов различных вузов из разных стран и городов. Сбор заявок...
14.07.2026 22:25 Консультации
UDV Group: бесплатная лицензия open source-мониторинга – скрытые траты
Российский разработчик решений в области информационной безопасности UDV Group оценил скрытые затраты на внедрение и эксплуатацию open source-систем мониторинга. По оценке эксперта компании, проект, который на старте выглядит «бесплатным», уже на этапе технического запуска может потребовать 2-3 млн руб. внутренних затрат. Российский разработчик UDV Group представил экспертную оценку экономики open source-мониторинга для ИТ-инфраструктуры. В авторской статье для ITWeek Владислав Ганжа, директор лаборатории кибербезопасности UDV Group, разобрал, почему отсутствие лицензионного платежа не делает систему мониторинга бесплатной и какие расходы компании часто не учитывают при выборе open source-стека. Материал опубликован 25 июня 2026 года. По оценке UDV Group, главная ошибка при выборе open source-мониторинга заключается в том, что компании сравнивают только стоимость лицензии. На практике...
Трудная судьба первого российского автомобиля
14.07.2026 18:09 Аналитика
Трудная судьба первого российского автомобиля
Летом 1896 года на промышленной выставке в Нижнем Новгороде императору Николаю II показали первый российский автомобиль. Его создателями были Евгений Яковлев и Пётр Фрезе. По своим характеристикам автомобиль ничем не уступал аналогичным зарубежным изобретениям, стоил дешевле них и вполне подходил для путешествий по сложным дорогам. Коллекция достижений Год проведения нижегородской выставки был богат на технические достижения. К ее открытию в мае 1896 года в городе пустили первый электрический трамвай и пароходную скоростную линию, установили фуникулеры и выстроили несколько административных зданий. Осмотреть выставку полностью получилось бы как минимум за неделю. Она расположилась на левом берегу Оки, между главной железнодорожной линией из Москвы и Шуваловским лесом. Всего сооружений, возведенных для демонстрации новшеств в промышленности и художественном искусстве, насчитывалось около...
13.07.2026 19:48 Консультации
UDV Group: дешевые кибератаки становятся дорогой проблемой для бизнеса
Российский разработчик UDV Group рассказал, почему снижение порога входа в киберпреступность увеличивает риски для компаний и делает предотвращение атак экономически более выгодным, чем восстановление после инцидента. Кибератака больше не требует команды сильных разработчиков, месяцев подготовки и редкого набора технических навыков. В теневом сегменте уже есть готовые сервисы: доступы к корпоративным системам, фишинговые наборы, шифровальщики по подписке, инфраструктура для рассылок и переговоров о выкупе. То, что раньше было сложной операцией, все чаще собирается из готовых компонентов. Для бизнеса это меняет экономику риска. Защитникам нужно контролировать внешний периметр, учетные записи, облака, API, подрядчиков, резервные копии и рабочие станции. Злоумышленнику достаточно одного удачного входа. Если доступ к нему стоит дешевле, чем обычная лицензия на корпоративный сервис, атака...
Тайная миссия Ораса Верне
13.07.2026 09:06 Персоны
Тайная миссия Ораса Верне
«Рубенсом XIX века» называют известного художника-баталиста. Он был любим в России и по приглашению императора Николая I работал в нашей стране. В том, что художники — натуры тонкие и творческие, никто не сомневается. Но иногда они обладают и другими достоинствами. К примеру, выдающимися дипломатическими качествами. Так, Питер Пауль Рубенс прославился не только как гениальный живописец, но и как непревзойденный дипломат, выполнявший важные миссии в годы Тридцатилетней войны. "Рубенсом XIX века" называют известного художника-баталиста Ораса Верне. Он был любим в России и по приглашению императора Николая I работал в нашей стране. А король Луи-Филипп поручил художнику негласную дипломатическую миссию: попытаться нормализовать непростые франко-русские отношения. Дело в том, что император Николай Павлович крайне негативно относился к французской Июльской революции 1830 года, которая...