Версия для печати
Вернуться к списку

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ АНАЛОГИ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

Директор Института проблем химической физики РАН, академик Сергей Алдошин

Заместитель директора института, член-корреспондент РАН Владимир Разумов

За это время разработаны фундаментальные основы синтеза неорганических тугоплавких соединений с применением низкотемпературной плазмы, создано несколько поколений оригинальной микроволновой плазмохимической техники для синтеза нанопорошков, разработаны технологические процессы получения широкой номенклатуры нанодисперсных оксидов, нитридов, карбонитридов, металлов, интерметаллидов, композиционных составов.

Систематические исследования полученных в плазме нанопорошков позволили выявить ряд размерных особенностей структурных, электрофизических, химических и технологических свойств, многие из которых представляют интерес с практической точки зрения - они позволяют создавать новые материалы с улучшен и позволяют создавать новые материалы с улучшен­ными эксплуатационными характеристиками.

Примером такого материала является нанокристал-лический фотокатализатор на основе диоксида титана, разработанный для применения в устройствах очистки воздуха от органических загрязнителей.

В последние годы в ИПХФ РАН ведутся исследова­ния, направленные на решение проблем создания и оп­тимизации свойств новых наноразмерных материалов и устройств широкого назначения. В том числе — для молекулярной электроники. Речь идет о молекулярных аналогах основной элементной базы вычислительных устройств, систем записи, хранения и обработки ин­формации, которые составят основу для следующего поколения информационных и вычислительных систем.

Ведутся также работы по конструированию из моле­кулярных блоков новых полифункциональных материа­лов, сочетающих в одной кристаллической решетке раз­ные свойства (магнетизм и проводимость, магнетизм и фотохромизм и т. д.). И приводящие за счет синергети-ческого влияния к новым необычным свойствам (напри­мер, магнитохиральному дихроизму). На основе много­квантовой динамики ядерного магнитного резонанса (ЯМР) спиновых цепочек и спиновой динамики спин-несущих молекул развиваются методы квантового ком­пьютинга.

Значительные успехи сделаны в области углеродных наноматериалов. Созданы научные основы промыш­ленных технологий для производства фуплеренов и уг­леродных нанотрубок, которые находят широкое при­менение в конструкционных материалах и различных функциональных устройствах.

ИПХФ РАН принимает активное участие в выполне­нии федеральных целевых научно-технических про­грамм, в том числе — ФЦНТП «Исследования и разра­ботки по приоритетным направлениям развития науки и техники» и ФЦП «Исследования и разработки по при­оритетным направлениям развития научно-технологи­ческого комплекса России на 2007—2012 годы». В них значительное место уделено созданию новых нанотех-нологий и наноматериалов.

За последние 2—3 года в рамках этих программ ИПХФ РАН были выполнены и продолжают выполнять­ся работы по получению морфологически модифици­рованных полифункциональных нитевидных кристаллов на основе сложных оксидов для газовых микросенсо­ров и каталитического слоя топливных элементов, раз­работке плазмохимических металлоксидных наносистем для создания каталитических мембран нового поколе­ния.

Ведутся работы по созданию, исследованию и разра­ботке органико-неорганических нанокомпозитных про-тонпроводящих мембран на основе пористого кремния и алюминия для микротопливных элементов, исследованию и разработке методов получения упорядоченных нано-структурированных пленок, осмованмых на процессах са­мосборки ансамблей коллоидных наночастиц и наност­руктур, разработке масштабируемых методик получения и комплексному исследованию наноструктурированных оксидных вискеров и нанотубуленов как нового поколе­ния каталитически активных материалов.

Разрабатываются методы создания органических на­номатериалов для интегрированных сенсорных устройств для высокоэффективных органических солнечных бата­рей нового поколения, нового поколения систем визу­ального отображения информации на основе органичес­ких электролюминесцентных материалов, программируе­мой самосборки молекулярных и супрамопекулярных наноструктур.

ИПХФ РАН совместно с ФГУП «Всероссийский ин­ститут авиационных материалов» (ВИАМ), ФГУП «НИИ технологии полимеров им. акад. В.А.Каргина» {НИИ по­лимеров) и химическим факультетом МГУ им. М.В.Ло­моносова в качестве пилотного инновационного проек­та реализует программу «Создание новых авиационных материалов и нового поколения авиационных стекол» на основе достижений отечественной полимерной хи­мии и наноматериалов.

В программе предусмотрено создание материалов, сочетающих высокие физико-химические свойства с раз­нообразными функциональными характеристиками (маг­нитными, электрическими, радиопоглощающими и т. д.).