НАН
ТЕХНОЛОГИИ
Вопросы создания и исследования материалов с задававаемыми функциональными поверхностными свойствами приобретают все большее значение в современном мире. Для их решения требуется детальное изучение возникающих на сверхмалых размерах новых физических явлений.
Актуальность
Разработка самоочищающихся поверхностей на основе эффекта супергидрофобности
Широкое использование антибактериальных покрытий в медицинских инструментах и имплантатах
Формирование пьезоактивных пленок для задач точного манипулирования, создания пьезогенераторов, пьезоимплантов
Создание адаптивного трибологического материала с заданной шероховатостью для решения проблем износа, сопряжения деталей и т.п.
Создание сенсоров на ионы Na+, Ca2+
Цель
Предложить простой и экспрессный способ создания поверхностных функциональных наноматериалов с заданными свойствами и изучить их структуру современными методами.
Задачи
1
2
3
4
5
Ознакомление с литературой по тематике проекта
Разработка экспрессного и экономичного способа формирования поверхностных функциональных наноматериалов
Изучение полученных структур методами СЗМ, потенциометрии и оптической микроскопии и спектроскопии
Апробация полученных функциональных наноматериалов
Анализ рынка, сопоставление с аналогами и изучение перспектив коммерческого использования
Ознакомление с литературой по тематике проекта
Разработка экспрессного и экономичного способа формирования поверхностных функциональных наноматериалов
Изучение полученных структур методами СЗМ, потенциометрии и оптической микроскопии и спектроскопии
Апробация полученных функциональных наноматериалов
Анализ рынка, сопоставление с аналогами и изучение перспектив коммерческого использования
1
2
3
4
5
2
3
4
5
1
Экспериментальные данные
Молекулярные сборки полиэлектролитов
С помощью метода dip-coating были получены бислои электролитов PSS и PDADMAC на кремниевой подложке. Далее была исследована зависимоть толщины покрытия и его шероховатости от количесвта бислоев.
Молекулярные сборки полиэлектролитов
С помощью метода dip-coating были получены бислои электролитов PSS и PDADMAC на кремниевой подложке. Далее была исследована зависимоть толщины покрытия и его шероховатости от количесвта бислоев.
Молекулярные самосборки
Была полученена пленки на основе кристаллов Ванилин-Барбитурата.
Пьезоэффект полученной пленки составил от 12 до 13 пм/В.
Молекулярные самосборки
Была полученена пленки на основе кристаллов Ванилин-Барбитурата.
Пьезоэффект полученной пленки составил от 12 до 13 пм/В.
Каликсареновые покрытия
Были получены каликсареновые покрытия и изучены их свойсвта:
Гидрофобность:
Угол смачивания у образца, имеющего конусовидную пространсенную форму, составил 90° (что свидетельсьвует смещении контактного угла смачивания в сторону гидрофобных свойств), а у образца, имебщего форму частичного конуса - 45° (что свидетельствует о гидрофильности).
Угол смачивания у образца, имеющего конусовидную пространсенную форму, составил 90° (что свидетельсьвует смещении контактного угла смачивания в сторону гидрофобных свойств), а у образца, имебщего форму частичного конуса - 45° (что свидетельствует о гидрофильности).
Пьезоэффект:
Максимальный пьезоэффект, который составил 7,06 пм/В, имело покрытие на основе 4-tert-Butylcalix[4]arene.
Максимальный пьезоэффект, который составил 7,06 пм/В, имело покрытие на основе 4-tert-Butylcalix[4]arene.
Бактерицидность:
Один из образцов, обладающих пьезоэффектом (5,15 пм/В), также обладал бактерицидными свойствами. Благодаря этому данный образец имеет большой потенциал в применении в медицинских целях.
Один из образцов, обладающих пьезоэффектом (5,15 пм/В), также обладал бактерицидными свойствами. Благодаря этому данный образец имеет большой потенциал в применении в медицинских целях.
Каликсареновые покрытия
Были получены каликсареновые покрытия и изучены их свойсвта:
Гидрофобность:
Угол смачивания у образца, имеющего конусовидную пространсенную форму, составил 90° (что свидетельсьвует о промежуточном состоянии между гидрофобностью и гидрофильностью), а у образца, имебщего форму частичного конуса - 45° (что свидетельствует о гидрофильности).
Угол смачивания у образца, имеющего конусовидную пространсенную форму, составил 90° (что свидетельсьвует о промежуточном состоянии между гидрофобностью и гидрофильностью), а у образца, имебщего форму частичного конуса - 45° (что свидетельствует о гидрофильности).
Пьезоэффект:
Максимальный пьезоэффект, который составил 7,06 пм/В, имело покрытие на основе 4-tert-Butylcalix[4]arene.
Максимальный пьезоэффект, который составил 7,06 пм/В, имело покрытие на основе 4-tert-Butylcalix[4]arene.
Бактерицидность:
Один из образцов, обладающих пьезоэффектом (5,15 пм/В), также обладал бактерицидными свойствами. Благодаря этому данный образец имеет большой потенциал в применении в медицинских целях.
Один из образцов, обладающих пьезоэффектом (5,15 пм/В), также обладал бактерицидными свойствами. Благодаря этому данный образец имеет большой потенциал в применении в медицинских целях.
Ион-селективные электроды
Была изучена зависимость средней шероховатости от количества бислоев полиэлектролитов PSS и PEI для использования в ион-селективных электродах.
Были построены графики зависимости потенциала на электродах от концентрации ионов Na+ и Ca2+.
Упорядоченные в пространстве структуры
Были полученны упорядоченные в пространстве структуры (кольца Лизеганга) гидроксиапатита.
Пьезоэффект полученных колец составил 6,8 пм/В. Благодаря этому образец может служить в качестве имплантов кости человека.
Результаты
- Были изучены параметры толщины и шероховатости на поверхности сборки полиэлектролитов PSS/PDADMAC
- Было установлено наличие пьезоэлектрических свойств у сформированных пленок на основе Van-Ba
- Были изучены топологические особенности покрытий на основе calix[4]arene, пьезоэлектрический отклик и супергидрофобность
- Созданы ИСЭ на основе углеродного волокна, модифицированы слоями ПЭ и ИСМ для детектирования ионов Na+ и Ca2+
- Были сформированы упорядоченные в пространстве структуры на основе ГАП, и изучены его пьезоэлектрические свойства
Команда
Жарков Юрий Игоревич
Создание и исследование полиионных сборок
rtfeter12@yandex.ru
Создание и исследование полиионных сборок
rtfeter12@yandex.ru
Белошапко Матвей Андреевич
Синтез пьезокристаллов Ванилин-Барбитурата
matwey.beloshapko@gmail.com
Синтез пьезокристаллов Ванилин-Барбитурата
matwey.beloshapko@gmail.com
Жуков Михаил Валерьевич
Руководитель
zhukov@infochemistry.ru
Руководитель
zhukov@infochemistry.ru
Королев Илья Сергеевич
Руководитель
korolev@infochemistry.ru
Руководитель
korolev@infochemistry.ru
Юдасин Лев Александрович
Создание ион-селективных электродов
levudasin@gmail.ru
Создание ион-селективных электродов
levudasin@gmail.ru
Помазков Мирон Андреевич
Синтез упорядоченных пьезоструктур гидроксиапатита; дизайн
mpomazkov@icloud.com
Синтез упорядоченных пьезоструктур гидроксиапатита; дизайн
mpomazkov@icloud.com
Давыдова Ксения Александровна
Получение и иссоедование каликсареновых покрытий
davyd0vaxen@yandex.ru
Получение и иссоедование каликсареновых покрытий
davyd0vaxen@yandex.ru