Фото- и электрохимия

Исследованы оптические и магнитные свойства супрамолекулярных комплексов полиметиновых и краун-содержащих красителей, циклодекстринов с парамагнитными органическим стабильными радикалами и ароматическими соединениями. Из супрамолекулярных комплексов созданы супрамолекулярные наноразмерные кристаллы и изучены их линейные и нелинейные оптические и магнитные свойства. Эти материалы могут быть использованы для преобразования фемтосекундного лазерного излучения в континуум (белый свет) и создания электролюминесцентных светодиодов. Для супрамолекулярных комплексов циклодекстринов с люминесцирующими и парамагнитными зондами обнаружена способность к инициированной химическими соединениями кристаллизации комплексов в нанокристаллы, причем оптические и магнитные свойства комплексов и нанокристаллов отличаются друг от друга. Это явление будет использовано для создания высокочувствительных сенсоров на соединения, инициирующие кристаллизацию. (ЦФ РАН)

Исследован электрохимический импеданс никель-кадмиевых аккумуляторов, характерной особенностью которых является практическое отсутствие наклона разрядной кривой, что существенно осложняет проведение неразрушающего контроля их состояния традиционным методом. Установлена корреляция между значением мнимой части импеданса при низкой частоте (10 ^–3Гц) и степенью заряженности никель-кадмиевых аккумуляторов. При этом изменение заряда аккумуляторов от 0 до 100% приводит к увеличению информационного параметра в 2 раза.

С помощью флуктуационно-диссипативного анализа показано, что шумовая температура, характеризующая флуктуации заряда в двойном электрическом слое, существенно зависит от величины постоянного тока. Тем самым поставлено под сомнение одно из основных положений современной теории электрохимических реакций о том, что прохождение постоянного электрического тока не нарушает равновесного характера флуктуаций в двойном электрическом слое. В итоге поставлен принципиальной важности вопрос о создании флуктуационно-согласованной теории скоростей электрохимических реакций. (ИЭЛ РАН)

Высокомолекулярные соединения

На основе фундаментальных представлений о механизме контролируемой анионной полимеризации при использовании разработанных способов модификации активных центров нетрадиционными электронодонорными и электроноакцепторными комплексантами разработан новый подход к направленному синтезу амфифильных диблок-сополимеров с варьируемой природой гидрофильного и гидрофобного компонентов и гибридных полимеров сложного строения, включающих фуллерен С₆₀в качестве высокосимметричного архитектурного элемента. (ИВС РАН)

Показано, что по мере увеличения степени наполнения пластичного полимера частицами резины, дважды происходит изменение механизма деформирования наполненного композита: сначала от распространения шейки к хрупкому разрушению и далее – к макрооднородному пластическому течению. Охрупчивание композита при повышенных степенях наполнения отсутствует, если в полимере не образуется шейка. Однородность пластического течения при деформировании для таких степеней наполнения наблюдается лишь на макроуровне, в то время как на микроуровне пластическое течение локализовано в полосах, инициированных полосами сдвига в матрице. Результаты работы являются основой для создания нового типа композиционных полимерных материалов. (ИСПМ РАН)

Систематические исследования по синтезу кремнийсодержащих полинорборненов как мембранных материалов с целью определения оптимального дизайна их структуры позволили получить новый полимер с повышенной газопроницаемостью и селективностью. Впервые синтезирован мономер – 5,6‑бис(триметилсилил)норборнен, и проведена его полимеризация по схеме метатезиса. Полученный полимер сочетает рекордно высокую проницаемость и селективность газоразделения и является редким примером благоприятного сочетания высоких значений этих параметров, необходимых для эффективного газоразделения. (ИНХС РАН)

Синтезированы полигидроксильные производные карбосилановых дендримеров - молекулярные дифильные структуры типа «ядро-оболочка». Большой интерес, проявляемый к подобным системам, связан с возможностью их использования в качестве «молекулярных контейнеров». Разработанные системы обладают всеми необходимыми элементами для адресной доставки действующего начала в заданную область исследуемого объекта и являются хорошей основой для создания новых сенсорных устройств, каталитических составов и биомедицинских препаратов. (ИСПМ РАН)

Разработан простой способ получения силикон-гидрогелевых бифазных полимерных материалов и реализована технология реакционного формования, основанные на синтезе последовательных взаимопроникающих молекулярных сеток. Созданный материал обладает уникальным набором свойств, необходимых для получения мягких контактных линз длительного ношения. Проведены успешные медико-биологические исследования материала и изделий. (ОИК СО РАН, СПбФ ИК СО РАН)

Разработан метод получения нанокомпозитов на базе полиэтилена и слоистых силикатов, основанный на интеркаляционной полимеризации этилена. Расслоение частиц силиката на единичные слои нанотолщины происходит непосредственно в синтезируемой полимерной матрице. Для активации слоистых силикатов применены катализаторы циглеровского типа и металлоценовые катализаторы. Полученные наноматериалы характеризуются резким улучшением барьерных свойств по сравнению с чистой полиэтиленовой матрицей. (ИХФ РАН)

Радиационной матричной газофазной сополимеризацией на вытянутых полиамидных пленках получены полимерные полупроводники принципиально новой структуры. В их проводящих цепях фрагменты с сопряженными связями в заданном подложкой порядке чередуются с металлическими кластерами. Электропроводность образцов составляет величину порядка 10^-2 (ом^.см)^-1 и возрастает при нагревании, их прочность соответствует прочности полиамидной пленки. Новые материалы найдут широкое применение в различных областях современной техники, в частности для создания дешевых солнечных батарей больших размеров. (ИНЭОС РАН, ИЭЛ РАН)