Научные достижения химического факультета
05.07.2021

Химики МГУ с коллегами придумали новые материалы для оптоэлектроники и низких температур

Коллаборация ученых из Греции, Саудовской Аравии и Франции совместно с научной группой Химического факультета МГУ в рамках мегагранта получила сополимерные соединения, свойства которых могут стать ключом к новым областям оптоэлектроники, электронных устройств и нанотехнологий. Исследование выполнено в рамках мегагранта, опубликовано в журнале Polymer Chemistry и стало статьей месяца.

С полимерами современное общество сталкивается каждый день. Благодаря многообразию их физико-химических свойств и современным технологиям из полимерных соединений можно сделать практически все, что угодно. С точки зрения строения полимеры напоминают конструктор – большие цепочки различных длин и форм, которые можно комбинировать между собой. Поэтому одним из интересов ученых стал синтез и изучение свойств сополимеров – веществ, которые содержат структурные звенья разных типов. "Идея была в том, чтобы синтезировать новые и инновационные линейные и нелинейные сополимеры, о которых ранее не сообщалось в литературе, а также изучить их поведение в объеме через взаимосвязь структуры и свойств", -- рассказывает один из главных авторов работы, профессор и ведущий ученый созданной по мегагранту на химическом факультете МГУ Лаборатории функциональных органических и гибридных полимерных систем Апостолос Авгеропулос.

Ученым удалось получить звездообразные и линейные (диблоковые) сополимеры по отдельности, а также их системы. Они по-разному реагируют на внешнюю среду (растворители, температура и т.д.), что порождает целый спектр возможностей: "Мы сможем формировать наноструктуры, полезные для различных сфер применения, таких как электроника, нанотехнологии и оптоэлектроника, -- рассказывает российский руководитель Лаборатории функциональных органических и гибридных полимерных систем МГУ, к.ф.м.н. Дмитрий Иванов. -- Кроме того, наличие сополимерной системы, в которой оба блока демонстрируют температуру стеклования значительно ниже температуры окружающей среды, открывает перед нами возможность их применения в диапазоне низких температур (до -90 градусов Цельсия). Также вероятно, что полученные нами данные – отличный фундамент для синтеза материалов, которые могут быть применены в качестве термопластичных эластомеров с улучшенными механическими свойствами". Эластомеры -- это материалы, которые способны пройти экстремальные исследования механического напряжения и деформации.

"Помимо способности к самосборке, полимеры, состоящие по меньшей мере из одного эластомерного блока, интересны нам в качестве потенциальных адгезивов – веществ, способных соединять материалы с помощью поверхностного сцепления. Это один из вариантов промышленного применения наших разработок", -- говорит Апостолос Авгеропулос.

В планах научной группы – рассчитать параметры взаимодействия системы, чтобы понять, какой вклад в процессы вносят ее составные части. Помимо этого, звездообразные полимеры исследуют с точки зрения вязкости и молекулярных характеристик. Все это позволит составить полную картину возможностей этих систем и как можно шире применить их в ближайшем будущем.

На фото: слева - Апостолос Авгеропулос; справа - Дмитрий Иванов (автор фото справа Александра Кучерова/пресс-служба химического факультета МГУ имени Ломоносова)