В научно-образовательном центре «Наноразмерная структура вещества» физфака ЮФУ открылась студенческая лаборатория «Нанодизайн: физика, химия, компьютерное моделирование», где установлен единственный в Европе спектрометр Rigaku R-XAS.
Фото/Видео: Аркадий Будницкий
Что за Ригаку такой?..
Людям, далеким от науки, название установки ни о чем не говорит. Но уж о существовании молекул и атомов слышали все. Так вот, с помощью спектрометра Rigaku можно измерить структуру разных веществ, даже таких, которые нельзя исследовать и разглядеть и с электронным микроскопом. Микроскоп «показывает» всего лишь поверхность, а спектрометр позволяет заглянуть внутрь вещества.
Недавно из Японии нам прислали для исследований образцы разбавленных магнитных полупроводников, рассказывает аспирант, руководитель студенческой лаборатории Александр Гуда. Часть работ мы провели в Берлине, а на нашей установке получили результаты спектрального анализа. С помощью спектроскопии и компьютерного моделирования мы определяем локальную атомную и электронную структуры полупроводников. Такая информация необходима для выяснения природы их магнитных свойств.
Неужели у японцев нет такой установки? удивляются гости, прибывшие в лабораторию на презентацию.
Есть, но с более скромными возможностями, вступает в разговор директор НОЦ, доктор
Работа на спектрометре доверена студентам физфака, но проводить исследования на новой установке могут также студенты химического, биологического, геологического факультетов университета. А вообще лаборатория предназначена как для школьников (кстати, самому юному ученику 15 лет), так и для докторантов. В перспективе планируется придать ей статус международной здесь смогут проводить эксперименты зарубежные студенты и ученые.
Диалог профессионалов
Новая установка успешно помогает в научных поисках. Валентина Шматко, аспирантка физфака, под руководством доцента Галины Яловеги исследует углеродные нанотрубки. Эта работа ведется совместно с учеными из института проблем химической физики г. Черноголовки.
Конечная цель, говорит Галина, распознать фундаментальные закономерности влияния геометрической и электронной структуры на свойства объектов.
Тот же графен может гнуться. Как вы хотите изменить структуру? интересуется ректор ЮФУ Владислав Захаревич. И начинается диалог специалистов:
Мне непонятен механизм. Ведь в некоторых осях вы ее не измените.
Мы исследуем механизмы функционализации природных структур с добавлением к ним
То есть вы берете структуру качественную, а не пространственную, уточняет Владислав Георгиевич. Теперь понятно.
Я же задаю не научный, а вполне бытовой вопрос:
В магазинах стали появляться кастрюли и даже унитазы, изготовленные по нанотехнологиям. Может ли такое быть на самом деле?
Это, скорее, пиар, смеется Александр Гуда. Сомнительно, чтобы на унитазе было нанопокрытие. Это слишком дорогое удовольствие. В будущем так, возможно, и будет, а пока наночастицы используются в косметике, чистящих средствах, лекарствах.
Новые препараты
Как раз в направлении фармацевтики работает аспирант Михаил Солдатов. А точнее, он исследует локальную атомную и электронную структуры золотосодержащего комплекса, направленного на создание противораковых препаратов нового поколения.
Все дело в том, что разновидностей раковых клеток чрезвычайно много, говорит Михаил, и не все они восприимчивы к современным лекарствам. Именно поэтому ученые пытаются создать препарат, который бы обладал эффективностью против видов раковых клеток, не поддающихся обычному лечению.
Исследуя локальную атомную и электронную структуру золотосодержащего комплекса, продолжает Михаил, можно ближе подойти к ответам на вопрос: почему этот препарат активен против определенных разновидностей раковых клеток, и какой биохимический механизм лежит в основе его действия.
В двух странах одновременно
Но это не все, чем удивили молодые специалисты. Вот, например, методики моделирования с использованием персонального суперкомпьютера, работающего в масштабе параллельных вычислений. К работе на таком компьютере можно подключиться из любой другой страны. Сейчас на стажировке за границей находятся четверо молодых специалистов обладателей президентских грантов, которые продолжают свои эксперименты на суперкомпьютере.
А спектр исследований
А студенты и аспиранты не собираются сдавать позиций. Пусть не они открыли графен одноатомный углеродный слой из двумерных шестиугольных «сот», но ведь есть и другие атомы
И, как знать, возможно,