Наука / Важнейшие результаты

Важнейшие результаты завершенных фундаментальных исследований в 2015 г.

Керамический бронезащитный материал.
Авторы: к.х.н. Карагедов Г.Р., Мызь А.Л., академик Ляхов Н.З.

С использованием разработанного в ИХТТМ СО РАН и запатентованного способа получения наноразмерного (80-120 нм) порошка α-Al₂O₃ получен керамический бронезащитный материал, превосходящий по твердости и трещиностойкости отечественные аналоги и материал на основе немецкого порошка Almatis-1200. Технология находится на стадии масштабирования и может быть перспективной для решения проблемы импортозамещения на российских предприятиях, производящих бронезащитные материалы.

Публикации:
А.Л. Мызь, Г.Р. Карагедов, Н.З. Ляхов. Вестник Сибирского отделения Академии военных наук. 2015. №34. С. 86-89.

 

Композиты в системе Fe-Ga для получения эластичных магнитострикционных материалов
Авторы: д.х.н. Григорьева Т.Ф., академик Ляхов Н.З.

В ИХТТМ СО РАН совместно с Московским государственным университетом и Объединенным институтом машиностроенияНАН Беларуси с использованием механической активации синтезирован нанокомпозит Fe₃Ga/Fe(Ga)/Fe. Компактирование нанокомпозита с помощью термобарического спекания позволило сохранить наноразмерное и фазовое состояние материала. Механокомпозит был использован для получения эластичных магнитострикционных материалов. Показано, что максимальные функциональные характеристики достигаются при использовании 15% механокомпозита в полиуретане (PU). Полученный материал по своим характеристикам не уступает существующим магнитострикционным материалам, но является эластичным, и, в отличие от существующих, существенно более дешевым. Благодаря гигантским магнитострикционным эффектам сплавы Fe_1-xGa_x (x<0.3) могут использоваться в магнитоэлектрических датчиках преобразователей магнитных полей, виброгенераторах.

Публикации:

1. T. Grigorieva, S. Kiseleva, V. Senyut, P. Vityaz, N. Lyakhov. Thermobaric sintering of mechanocomposites of the system Fe-Ga. J. Mater. Sci. Engineering. 2015. V. B5. No. 7-8. P. 1-7.
2. T.Yu. Kiseleva, S.I. Zholudev, A.A. Novakova, T.S. Gendler, I.A. Il’inykh, A.I. Smarzhevskaya, Yu. Anufriev, T.F. Grigorieva. Magnetodeformational anisotropy of FeGa/PU hybrid nanocomposite via particle concentration and spatial orientation. Solid State Phenomena. 2015. Vols. 233-234. P. 607-610.

 

Модель для описания фотомеханических эффектов в кристаллах.
Авторы: к.х.н. Чижик С.А., д.х.н. Болдырева Е.В.

В ИХТТМ СО РАН разработана математическая модель, которая позволяет количественно описывать и предсказывать всё многообразие фотомеханических эффектов в кристаллах (изгиб, скручивание, скачкообразное или непрерывное перемещение на большие расстояния, хрупкое или пластическое разрушение и т.д.). Ученые Института были в числе первых, кто обнаружил и начал детально исследовать эти явления в 1980е годы. В начале 21го века направление стало внезапно одним из самых популярных среди химических исследований, в связи с разработкой супрамолекулярных устройств и материалов, а также изучением механизмов физико-химических процессов и механических явлений в живых организмах. При помощи данной модели проанализирован весь массив экспериментальных данных, опубликованных сегодня в литературе, насчитывающий уже не менее тысячи статей. Результаты работы опубликованы в журнале Chemical Reviews:
P. Naumov, S. Chizhik, M.K. Panda, N.K. Nath, E. Boldyreva. Mechanically responsive molecular crystals (Review). Chem. Rev. 2015. Vol. 115 (22). P. 12440-12490. DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00398.

Рецензенты работы охарактеризовали ее как «современное классическое произведение (instant classic)», которое «определит развитие данной области науки на десятилетия вперёд».

 

Разработка радиационно-термического метода получения присадок для моторных масел.
Авторы: к.х.н. Михайленко М.А., д.х.н. Толочко Б.П.

В ИХТТМ СО РАН совместно с ИЯФ СО РАН радиационно-термическим методом получили присадки для моторных масел различного назначения. Радиационно-стимулированную полимеризацию мономеров метакрилового ряда (ММА), используемых для изготовления присадок, осуществляли в среде тяжелых углеводородов с использованием интенсивных пучков электронов. Определены условия облучения, не приводящие к деструкции тяжелой углеводородной основы и получению стабильно вязких композиций. Работа выполнена на промышленном ускорителе ИЛУ-6, что позволило реализовать условия синтеза присадок, близкие к производственным. Простота и гибкость метода позволяют легко варьировать характеристики присадок и получать моторные масла с особыми свойствами, в том числе для использования в арктических условиях Российской Федерации. Работа поддержана технологической платформой «Ядерные технологии» инновационного центра «Сколково».

 

Супрамолекулярные комплексы лекарственных молекул с арабиногалактаном - инновационные лекарственные средства повышенной безопасности и эффективности.
Авторы: д.х.н. Душкин А.В., академик Ляхов Н.З.

В ИХТТМ СО РАН совместно с НИОХ СО РАН на примере лекарственных субстанций антиагрегационного, транквилизирующего, противовоспалительного, антимикробного, антигипертензивного и антигельминтного (в т.ч. противоописторхозного) действия показано, что включение лекарственных молекул (ЛМ) в межмолекулярные комплексы с водорастворимым полисахаридом арабиногалактаном (АГ), выделяемым из древесин лиственниц Larix sibirica и Larix gmelinii, позволяет многократно повысить их фармакологическую активность при пероральном приеме либо снизить дозы при сохранении базового действия. Указанные комплексы синтезируются твердофазным механохимическим путем и обладают повышенной водорастворимостью. Установлен физико-биологический механизм улучшения фармакологических характеристик этих супрамолекулярных структур, заключающийся в том, что макромолекулы АГ при пероральном введении практически не абсорбируются в кровоток, а увеличение абсорбции связано с созданием повышенной концентрации ЛМ в ЖКТ, находящихся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с АГ. Полученные результаты обосновывают подход получения супрамолекулярных комплексов лекарственных молекул как путь для получения инновационных лекарственных средств повышенной безопасности и эффективности для замены дорогостоящих импортных препаратов.

Публикации:

Душкин А. В., Ю. С. Чистяченко, Д. А. Комаров, М. В. Хвостов, Т. Г. Толстикова, И. Ф. Журко, И. А. Кирилюк, И. А. Григорьев, Н. З. Ляхов. О механизме увеличения мембранной проницаемости веществ и их межмолекулярных комплексов с полисахаридом арабиногалактаном из лиственниц Larix sibirica и Larix gmelinii // Доклады академии наук. 2015. Т. 460, № 1. С. 107–110.