Премия Ulrich Award, учрежденная в память об известном исследователе Дональде Ульрихе (Donald R. Ulrich) в 1991 году, раз в два года вручается молодым ученым за выдающиеся успехи в области золь-гель химии. Ее номинантами в разные годы становились исследователи из Франции, США, Испании, Германии, Италии, Японии и Нидерландов. Кандидатов и победителя премии выбирают члены Совета международного золь-гель сообщества (ISGS — International Sol-Gel Society). Основными критериями оценки заявок молодых ученых является их текущий вклад в развитие золь-гель технологий, а также направления исследований, которые они планируют продолжать в дальнейшем.
В этом году премию впервые присудили ученым из России — номинантами Ulrich Award 2017 стали руководитель международной лаборатории «Растворная химия передовых материалов и технологий» (SCAMT) Университета ИТМО Владимир Виноградов и директор химико-биологического кластера Университета ИТМО Александр Виноградов. Комитет ISGS огласил победителей 5 июня. Вручение премии состоится на международной золь-гель конференции (International Sol-Gel Conference), которая пройдет в начале сентября в Брюсселе, где Владимир и Александр Виноградовы сделают специальный доклад, посвященный исследованиям, выполняемым в лаборатории SCAMT.
«За очень короткое время нам удалось создать в России, в Университете ИТМО научный центр, который занимается передовыми золь-гель технологиями. У нас постоянно растет количество молодых исследователей, которые публикуются в рейтинговых журналах. Кроме того, что очень важно, часть выполненных нами работ уже ушла в реальный сектор экономики. Это три ключевых проекта, среди которых инновационное средство для пожаротушения, в основе которого лежит золь-гель химия, а также высокорефрактивное покрытие, наносимое на голографическую пленку», — говорит Владимир Виноградов, добавляя, что впервые международное жюри решило присудить одну премию сразу двум исследователям, которые всего за несколько лет превратили небольшую лабораторию в многопрофильный химико-биологический кластер.
Международная лаборатория «Растворная химия передовых материалов и технологий» (SCAMT) открылась в Университете ИТМО в октябре 2014 года. Тогда она занимала всего 30 квадратных метров, а в лаборатории работали всего четыре магистра. На сегодняшний день она представляет собой многопрофильный химико-биологический кластер площадью в две тысячи квадратных метров. В центре продолжают проводить исследования в области золь-гель химии десятки студентов, в том числе из-за рубежа. А осенью, как отмечает руководитель лаборатории Владимир Виноградов, число молодых исследователей увеличится до 80 человек.
Чем хорош золь-гель метод?
Золь-гель метод – один из наиболее простых и универсальных способов получения наноматериалов и систем, как правило, неорганического происхождения. Несмотря на то, что он был изобретен достаточно давно, этот метод до сих пор пользуется большой популярностью и имеет ряд конкурентных преимуществ. Он не требует специального оборудования или установок, работающих при высоких температурах или давлении, так как синтез происходит непосредственно в растворе. Этот же факт позволяет прогнозируемо создавать материалы с заданными текстурными характеристиками за счет регулирования первоначальных условий синтеза.
При помощи золь-гель технологии ученые сейчас создают все больше материалов — например, могут получать солнечные батареи, суперконденсаторы и самоочищающиеся покрытия. Благодаря простоте и универсальности эту область нанотехнологий удается весьма успешно коммерциализировать. По статистике, примерно 20% всех нанотехнологичных материалов, которые уходят на рынок, получаются при помощи золь-гель технологий, приводит пример Владимир Виноградов.
Например, в международной лаборатории SCAMT Университета ИТМО ученые создают при помощи золь-гель технологии уникальные чернила для струйной печати элементов солнечных батарей по заказу из Израиля. А накануне лаборатория договорилась с московской компанией о начале работ по разработке новых систем для тушения пожаров, также созданных на основе золь-гель материалов.
Кроме того, активно занимаются в лаборатории исследованиями в области неорганических лекарственных препаратов, струйной печати и ряда функциональных наноматериалов. Один из проектов также постепенно выходит на стадию коммерциализации: ученые уже начали доклинические исследования магнитного тромболитика — магнитоуправляемого препарата для лечения тромбоза, состоящего из пористой магнетитовой основы и заключенного в нее тромболитического фермента. Согласно результатам исследований, раствор из наночастиц нового препарата, сосредоточенный на тромбе с помощью магнита, в перспективе сможет расщеплять сгустки крови в организме до 4000 раз эффективнее, чем существующие тромболитики. Разработка также призвана снизить дозу лекарства в десятки раз и избежать множества побочных эффектов.
