Лаборатория SCAMT

Химически синтезированные метаматериалы: новый виток развития науки в России

Синтез метаматериалов химическими способами, в частности, получение металлорганических каркасов — одно из самых актуальных научных направлений в мире. Однако в России этим занимаются лишь несколько научных групп, одна из которых находится в Университете ИТМО. Сотрудники международной лаборатории «Растворная химия передовых материалов и технологий» (SCAMT) в сотрудничестве с коллегами с кафедры нанофотоники и метаматериалов опубликовали обзорную статью по этой теме в наиболее авторитетном научном журнале среди химиков — ChemicalSocietyReview, что является доказательством признания вуза как нового научного центра в области тонкого химического синтеза новых материалов с уникальными физическими свойствами.

Почему публикация — это показатель качества

Публикация обзора в ChemicalSocietyReview с высоким импакт-фактором в 34 единицы — это не просто результат очередного этапа исследовательских работ и анализа публикаций коллег, работающих в смежной области. Прежде всего, это результат высококачественной и доверительной работы авторитетных международных групп, которые формируют новые научные направления, основанные на уникальных разработках.

«Нам особенно приятно осознавать, что этот обзор был подготовлен в стенах нашей лаборатории. Это показывает, что мы являемся одними из лидеров в области синтеза металлоорганических каркасов и служим некоторым центром взаимодействия между учеными в этой области. К таким результатам привели несколько факторов. Во-первых, Университет ИТМО открыл нам возможность по-новому смотреть на наши объекты и на совершенно ином уровне проводить исследования свойств создаваемых материалов. Эту возможность очень высоко оценили студенты, которые получили шанс использовать уникальные аналитические и синтетические установки, а также участвовать в обсуждении перспективных научных проектов. В лаборатории SCAMT средний возраст сотрудников не превышает 27 лет, и основное движение вперед достигается за счет гигантской и увлеченной работы магистрантов и аспирантов подразделения», — отметил соавтор статьи, сотрудник лаборатории Александр Виноградов.

Так, рассказывает ученый, основную часть работы по составлению обзора в ChemicalSocietyReview провела магистрантка лаборатории Лейла Мингабудинова.

Университет ИТМО. Александр Виноградов
Университет ИТМО. Александр Виноградов

«При этом стоит понимать, что авторство в обзоре — это показатель высокой осведомленности ученого в данной теме, наличие глубоких фундаментальных знаний и понимания трендов развития в данной области. Как правило, обзоры имеют огромное количество цитирований, особенно в высокоимпактных журналах, что существенно повышает индекс Хирша исследователя и репутацию университета», — сказал Александр Виноградов.

Кроме того, почти все авторы опубликованного обзора о необыкновенных свойствах металлорганических систем — это сотрудники Университета ИТМО, иностранным же соавтором работы стала ученый с международной репутацией, лидер в области тонкого металлорганического синтеза, профессор Ева-Мария Хей-Хоувкинс из Лейпцигского университета. Она является руководителем одной из подпрограмм проекта «Горизонт 2020», в рамках которого финансируются наиболее перспективные исследования в Евросоюзе.

«Учитывая высокие результаты совместной научной кооперации за последние четыре года, мы решили опубликовать совместный обзор, посвященный междисциплинарным исследованиям по созданию металлорганических монокристаллов с уникальными физическими свойствами», — пояснил Александр Виноградов.

Почему химический синтез метаматериалов — это актуально

Авторы обзора, анализируя достижения ученых мира, логично и последовательно подводят читателей к мысли о том, что металлоорганические каркасы представляют собой высочайшую ценность в развитии метаматериалов. Металлоорганические каркасы обладают четкой последовательностью электронных свойств металлических и органических элементов, благодаря чему можно получать практически любые трехмерные структуры со свойствами, которые по эффективности могут во много раз превышать свойства метаматериалов, полученных физическими методами. Но самое главное, они могут быть легко масштабированы и внедрены в повседневное использование.

«Металлоорганический каркас можно получить, условно говоря, естественным путем: для этого необходимо поместить вещества в реактор, задать необходимые условия, и материал в виде последовательной, кристаллической упаковки вырастет сам. Кроме того, такие вещества обладают гигантской площадью поверхности, достигающей 10 тысяч квадратных метров на грамм. Такие величины сложно себе представить, но это крайне важно для катализа, сорбции водорода, разделения газов и даже доставки лекарственных препаратов. Оказалось, что такие особенности не менее важны и для построения квантовых и нелинейно-оптических метаматериалов, что позволяет сделать их производство гораздо дешевле и проще», — отметил Александр Виноградов.

Перспективы лаборатории SCAMT

Химически синтезируемый метаматериал
Химически синтезируемый метаматериал

За два года работы лаборатория «Растворная химия передовых материалов и технологий» провела исследования и опубликовала научные статьи в высокорейтинговых журналах, открыла несколько новых направлений, включая лабораторию струйной печати, магнитных наносистем, нанотоксикологии и комнату прототипизации, а также существенно расширила коллаборацию с иностранными коллегами. В этом году конкурс на работу в лабораториях SCAMT среди магистров составил восемь человек на одно место.

В будущем международное сотрудничество с Лейпцигским университетом продолжится. В этом году туда в рамках совместной программу Erasmus+ поехали на стажировку магистранты и аспиранты лаборатории SCAMT.

Редакция новостного портала
Персоны
  • Александр Виноградов

    Сотрудник Международной лаборатории «Растворная химия передовых материалов и технологий» Университета ИТМО

Архив по годам:
Пресс-служба