Плотное сотрудничество с германскими коллегами поддерживает международная лаборатория Университета ИТМО «Растворная химия передовых материалов и технологий». Как рассказывает главный научный сотрудник лаборатории растворной химии и куратор проекта в рамках программы Erasmus+ Александр Виноградов, в Лейпцигском университете одна из пяти лучших в мире лабораторий химического синтеза, поэтому участие в программе обмена существенно повысит квалификацию студентов и даст мощный толчок продуктивности совместных исследований ученых Лейпцига и Санкт-Петербурга.
«Согласно предварительным условиям, Erasmus+ финансирует две поездки в Германию для магистрантов на 5 месяцев, две поездки аспирантов на 3 месяца и одну поездку сотрудника в должности доцента на 1 месяц. Также предусмотрены встречные визиты студентов и научных сотрудников Лейпцигского Университета, – рассказывает Александр Виноградов. – Сейчас мы ведем переговоры о подписании договора, и мне хотелось бы увидеть, есть ли возможность перераспределять позиции – например, увеличивать количество участников и сокращать срок пребывания. От этого уже будут зависеть конкретные условия отбора заявителей. Принять участие в конкурсе смогут все студенты Университета ИТМО, и основным критерием победы, естественно, будет квалификация претендентов».
Инициаторами подачи заявки выступила научная группа профессора Евамарии Хей-Хокинс из Института неорганической химии Лейпцигского университета. По словам Александра Виноградова, на реализацию проекта отведено два года, однако специалисты лаборатории растворной химии планируют участвовать в конкурсе на финансирование программ академической мобильности уже в следующем году. Кроме того, есть планы по участию в совместном проекте Российского научного фонда совместно с этой же научной группой из Лейпцига в плотной кооперации с кафедрой нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО, возглавляемой Павлом Беловым.
Сейчас химики из Петербурга и Лейпцига работают над созданием и исследованием металлоорганических каркасных соединений – материалов, «собранных» из ионов металла (или кластеров ионов) и органических линкеров. Этот класс материалов был открыт в начале XXI века, и привлек к себе внимание благодаря ряду полезных, но пока не исследованных до конца свойств: металлорганические каркасы можно использовать как высокоэффективные катализаторы, газовые фильтры, агенты для контролируемой доставки лекарственных препаратов и так далее. Однако, как показали последние работы по исследованию оптической анизотропии, проводимые Валентином Миличко на кафедре нанофотоники и метаматериалов, для применения в области нелинейной оптики этот класс материалов имеет гигантский и практически не изученный потенциал.
«В связи с укреплением международного сотрудничества у нас значительно расширяется спектр возможностей и области взаимных интересов: мы совместно с учеными из Лейпцига сможем создавать различные материалы, которые будут выглядеть весьма перспективно. Однако возможность исследовать их детально и подтвердить сформулированные гипотезы функциональности удавалось далеко не всегда. Совместно с кафедрой нанофотоники и метаматериалов мы значительно продвинулись вперед в изучении свойств и областей применения получаемых соединений», – комментирует Александр Виноградов.
В совместной работе научные группы из Лейпцига и Санкт-Петербурга дополняют друг друга: немецкая лаборатория располагает необходимым оборудованием для синтеза лигандов – органической составляющей каркасов, сотрудники лаборатории растворной химии Университета ИТМО обладают значительным опытом проведения контролируемого роста кристаллической фазы, и в результате им удается создавать соединения с необычными характеристиками. Например, в зависимости от размеров металлоорганические кристаллы проявляют принципиально разную флюоресценцию – подобно тому, как это происходит в квантовых точках, с тем отличием, что размеры квантовых точек измеряются в нанометрах, а металлоорганических кристаллов – вплоть до миллиметрового уровня.
«Таких уникальных свойств – масса. К примеру, известно всего несколько материалов, которые обладают огромным показателем двойного лучепреломления. Оказалось, что первое же наше соединение, у которого мы решили исследовать эту характеристику, не уступает им. И это только начало, – отмечает Александр Виноградов. – До сих пор химическим путем не было создано ни одного метаматериала, и в перспективе мы хотим доказать, что металлоорганические каркасы есть не что иное как метаматериал, созданный химическим путем. Если нам удастся подобрать структуру так, чтобы расположить проводящие и диэлектрические слои требуемым образом, это может стать революцией в области создания метаматериалов. И как в этих условиях не кооперироваться с выдающимися научными группами?»
Отметим, что в данный момент исследователи международной лаборатории «Растворная химия передовых материалов и технологий» ожидают публикации трех научных статей, подготовленных совместно с учеными группы профессора Хей-Хокинс. В прошлом году одной из их совместных статей была посвящена обложка журнала Chemical Communications.
Александр Пушкаш,
Редакция новостного портала Университета ИТМО
