Программа школы предполагает три основных части. Во-первых, участники смогли познакомиться с работой Института неорганической химии им. А.В. Николаева, посетив экскурсию по его лабораториям. Здесь гостям рассказали о направлениях работы института, о том, какой практический выход могут иметь их исследования, а также показали установки для экспериментов. Кандидат химических наук Константин Александрович Коваленко, сотрудник Лаборатории химии кластерных и супрамалекулярных соединений, рассказал о синтезе металлоорганического каркаса:

– Наиболее очевидная практическая значимость исследований в этой области – это хранение и разделение газов. Уже сегодня в промышленных масштабах производится около 5-6 металлоорганических каркасов для того, чтобы заполнять баллон с углекислым газом, после чего в него можно будет вместить примерно в 10 раз больше содержимого. Это происходит за счет того, что газ будет абсорбироваться. Оказывается, это очень выгодно, сегодня существует глобальная проблема с экологией, человечество пытается найти альтернативные виды топлива. Одно из решений – использование водородных двигателей и, соответственно, водорода в качестве топлива. Но есть проблема: водород нельзя сжимать под давлением, так как это очень опасно, может произойти страшный взрыв. Одно из решений – использование сорбентов, чтобы эффективно хранить водород. Сегодня металлорганические каркасы показывают очень хорошие результаты, тем не менее, пока они все равно далеки от применения. На этом развитие не останавливается и, может быть, нам удастся сделать что-то существенное в этом направлении.

В Лаборатории химии полиядерных металл-органических соединений занимаются веществами, неустойчивыми на воздухе. Работать в обычных условиях с ними невозможно, поэтому был приобретен специальный герметичный бокс, в котором и проводят эксперименты. Кандидат химических наук, председатель Совета научной молодежи Института неорганической химии Николай Анатольевич Пушкаревский рассказывает об этой установке:

– Наша лаборатория занимается необычными веществами, которые не очень устойчивы к действию воздуха и воды, поэтому мы вынуждены все реакции и исследования проводить в специальных аппаратах. Эта лаборатория как раз для таких исследований и предназначена. Для того, чтобы была возможность работать с этими соединениями, у нас есть четырехрукое чудовище, или перчаточный бокс. В нем поддерживается очень сухая и чистая атмосфера. В промышленности или в экспериментальной науке подобные боксы используют, чтобы получать литиевые батарейки или аккумуляторы. В бокс встроен микроскоп, который позволяет следить за тем, что происходит внутри, не вынося материал наружу. Особенно же удобно то, что внутри есть экран, на который выводится изображение с микроскопа. Не передать словами, как этот бокс помогает нам в работе! Благодаря ему мы можем конкурировать с зарубежными химическими лабораториями, создавать такие же или еще лучше вещества. Прибыль, которую он нам приносит, нематериальна, это новые научные работы и статьи. В данном случае мы не производим что-то на продажу.

После экскурсии начались лекции, которые читали специалисты в области  создания новых функциональных материалов (в том числе наноматериалов); исследования новых каталитических систем; синтеза и изучения перспективных неорганических веществ. Открыл встречу доктор физико-математических наук, профессор Александр Владимирович Окотруб (ИНХ СО РАН) с докладом «Углеродные наноматериалы: синтез, структура, перспективы применений». Он рассказал, что исследования в области создания углеродных нанотрубок могут иметь широкое применение:

– Лес углеродных наноторубок может использоваться для создания микромеханических устройств, например, мы сделали деталь электромеханического двигателя. Еще один очень интересный вариант, который сейчас активно обсуждается, это наполнение различного типа композитов углеродными нанотрубками. Человечество получило высокое развитие после того, как был открыт железобетон. Арматура, использованная в бетоне, увеличивает прочность конструкции в тысячи раз. Предполагалось, что нанотрубки также могут увеличить механические свойства полимеров во много раз через армирование, но всё оказалось не так просто. Конечно, реальные достижения есть, но не такие существенные. К другим полезным свойствам композитных материалов относятся хорошая теплопроводность и электропроводность.

А. В. Окотруб рассказал также о свойствах графена, которые изучены не в полной мере, но которые позволяют предполагать, что скоро появится электроника нового типа. Считается, что транзисторы на основе графена по некоторым параметрам будут существенно превосходить своих предшественников:

– Их размер и быстрота действия предполагает появление новой электроники. Технологическим достижением последних лет можно назвать работу корейских ученых. Им удалось посадить на пластиковый материал лист графена, обладающий прозрачностью. Для чего это нужно? Для создания touch screen, которые в электронике будущего полностью заменят клавиатуру, и создаваться они будут, наверно, из графена.

После лекций заслуженных специалистов состоится конкурсная часть, где молодые участники представят свои доклады, а экспертная комиссия распределит между ними награды.

www.COPAH.info