ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Научные достижения химического факультета
06.09.2021

Полимеры и оксид графена соединились
в новый тип материалов для наноэлектроники

Ученые из Греции и Франции совместно с коллегами с Химического факультета МГУ и из ИПХФ РАН во главе с профессором Дмитрием Ивановым разработали новый подход к получению нанокомпозитов и получили материалы на основе полимеров и графена. Полученные композиты очень перспективны для оптоэлектроники. Исследование выполнено в рамках мегагранта и опубликовано в журнале Polymers.

После вручения Нобелевской премии по физике российским ученым за открытие графена в 2010 году он стал одним из самых обсуждаемых материалов не только в научной среде, но и среди многих людей, не имеющих к ней отношения. Это было ожидаемо, ведь графен – двумерный слой углерода толщиной в один атом -- обладает высокой прочностью и проводимостью, а привлекателен для множества промышленных и научных отраслей. За последнее десятилетие химики и физики со всей планеты создали графеновые электроды, чипы, провода и другие элементы, использование которых улучшает характеристики устройства относительно металлической или пластиковой "начинки". Но что, если соединить новинку с тем, что уже прочно закрепилось в нашей повседневной жизни? Возьмем, к примеру, полимеры. Сейчас они встречаются практически в каждом предмете нашей жизни – настолько разнообразны их свойства. К тому же, полимерные соединения похожи конструктор: можно заменить одни "кубики"-мономеры другими, и свойства полимера поменяются.

Над идеей соединения графена и полимеров серьезно задумалась международная группа ученых, изучающих свойства и способы синтеза полимеров с различными свойствами и характеристиками: "Мы синтезировали диблок-сополимеры, которые были "привиты" к химически модифицированному оксиду графена, -- рассказывает российский руководитель мегагрант-лаборатории функциональных органических и гибридных полимерных систем МГУ, к.ф.-м.н. Дмитрий Иванов. -- Эти нанокомпозитные материалы можно использовать в наноэлектронике, для датчиков, мембран для очистки или транспортировки воды и газа, для хранения энергии".

"Полученные нанокомпозиты продемонстрировали повышенную термическую стабильность по сравнению с "пустыми" сополимерами, что обусловлено ковалентными связями между матрицами сополимеров и графеновыми листами. Полимерные нанокомпозиты являются материалом, с которыми так же легко работать, как с пластмассами, однако они обладают лучшими показателями механических, тепловых, электрических и барьерных характеристик", -- рассказывает один из авторов работы, профессор, д.х.н. и приглашенный ученый мегагрант-лаборатории химического факультета МГУ Апостолос Авгеропулос.

Ученые отмечают, что сейчас сложно судить о взаимосвязи структуры и свойств соединений графена и полимеров из-за трудоемкости процесса внедрения. Поэтому изучение зависимостей "структура – свойство" может стать одним из дальнейших направлений исследований в этой области и большим шагом к широкому практическому применению полученных нанокомпозитов. Тем более, что блок-сополимеры уже показали свою полезность – на их основе сейчас разрабатывается материал, который может стать заменителем кожи, а также идеальные имплантаты, которые можно буквально вливать в организм через микропроколы.

Ссылка на статью: https://www.mdpi.com/2073-4360/13/14/2308

Автор фото: Александра Кучерова/пресс-служба химического факультета МГУ




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору