Нанотехнологические исследования в ДВФУ

Нанотехнологии (НТ) — одно из ведущих направлений современной науки. ДВФУ уже более десяти лет работает в данном направлении. За это время здесь были созданы научно-образовательный центр (НОЦ) «Нанофизика и нанотехнологии» (Школа естественных наук) и НОЦ нанотехнологий (Инженерная школа), в которых ученые ДВФУ развивают свои уникальные направления исследований.

Нанотехнологии (от греч. nanos — «карлик») — это область науки и техники, в которой получают,  исследуют и целенаправленно модифицируют материалы, структуры и состоящие из них системы на наноуровне (размерами порядка 100 нанометров и менее). В России НТ развиваются с начала 2000-х годов, и особенно интенсивно после принятия федеральной целевой программы (ФЦП) по развитию инфраструктуры наноиндустрии в 2007 году. 


НОЦ «Нанофизика и нанотехнологии»

НОЦ «Нанофизика и нанотехнологии» ДВФУ был создан в 2007 году совместно с Институтом автоматики и проблем управления ДВО РАН в рамках национального проекта «Образование» и ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ». В настоящее время НОЦ обладает современным нанотехнологическим оборудованием, позволяющим проводить исследования на мировом уровне, начиная от получения экспериментальных образцов наноструктур и заканчивая прототипами устройств в помещениях классом чистоты 10 000 и  площадью более 200 кв. м.

В число ученых, которые делают значительный вклад в развитие нанотехнологических исследований в ДВФУ, входят заведующий кафедрой физики низкоразмерных структур (ФНС), руководитель НОЦ «Нанофизика и нанотехнологии» ДВФУ д-р физ.-мат. наук Александр Саранин, сотрудники Лаборатории пленочных технологий ФНС ШЕН д-р физ.-мат. наук Людмила Чеботкевич, канд. физ.-мат. наук Александр Самардак, канд. физ.-мат. наук Алексей Огнев. 

Александр Самардак главный научный сотрудник НОЦ
— Наш НОЦ занимается перспективными научными исследованиями и разработками. Основные среди них — изучение взаимосвязи структурных, магнитных и электрических свойств низкоразмерных систем для нужд электронной промышленности, разработка геомагнитных сенсоров для подводной робототехники и биосенсоров для диагностики рака на ранней стадии, нанесение сверхтвердых самосмазывающихся алмазоподобных покрытий для упрочнения режущего инструмента, защиты режущей кромки мединструмента и поверхности биоимплантатов.

Все работы ведутся в тесном сотрудничестве с зарубежными учеными из Китая, Кореи, Японии, США и стран Европы. Начиная с 2015 года ряды научных сотрудников НОЦ пополнили такие ученые, как Олег Третьяков (Университет Тохоку, Япония), Сергей Михайлов (Федеральная политехническая школа Лозанны, Швейцария), Пал Баппадитья (Университет Гувахати, Индия). С начала работы НОЦ «Нанофизика и нанотехнологии» сотрудниками было опубликовано более 100 научных работ в журналах, индексируемых базами Scopus и Web of Science.


НОЦ нанотехнологий

В 2010 году был создан НОЦ нанотехнологий ДВФУ, входящий в структуру Инженерной школы ДВФУ. На средства федеральных целевых программ «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008–2011 годы» и «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы», при содействии Центра коллективного пользования «Межведомственный центр аналитического контроля состояния окружающей среды ДВФУ», была создана серьезная научная база, закуплено оборудование более чем на 200 млн рублей. За последние годы НОЦ совершил переезд из старого здания в кампус на остров Русский, значительно увеличил свою лабораторную базу и площадь. В НОЦ ведется работа над научными проектами по грантам «Нанобиобезопасность в странах АТР», «Изучение нарастающего нанозагрязнения атмосферы российских городов: мониторинг, верификация, токсикология и предупреждение», «Влияние твердых частиц выхлопных газов на биоценоз современного города в эксперименте» и др.

Основные направления исследований в НОЦ нанотехнологий ДВФУ:

— Нанотоксикология — исследование негативного действия на организм человека и состояние окружающей среды наноразмерных частиц выбросов промышленных предприятий и транспорта. Главная цель этих исследований — получение данных для разработки  нормативов, предотвращающих загрязнение окружающей среды, защита здоровья населения.

— Исследование биоминерализации — процессов образования минералов в растениях. Это новое направление в нанобиотехнологии позволит ученым понять закономерности формирования наноструктур, что может найти широкое и разнообразное применение на практике, например для искусственного выращивания материалов с заданными свойствами — гибкостью, светопроницаемостью, ударопрочностью и т.д.

В НОЦ нанотехнологий Инженерной школы работают ученые, которые делают значительный вклад в развитие нанотехнологических исследований в ДВФУ. Это директор НОЦ д-р биол. наук Кирилл Голохваст, д-р биол. наук Аристидис Тсатсакис (Греция), канд. биол. наук Владимир Чайка, канд. биол. наук Игорь Памирский, канд. хим. наук Александр Захаренко, а также аспиранты, соискатели и студенты Инженерной школы. 

  • slide0.jpg
  • slide1.jpg
  • slide2.jpg
  • slide3.jpg
В НОЦ установлено новейшее оборудование  — анализаторы, хроматографы,  микроскопы разных видов, спектрометры. Эта техника во многом уникальна, как, например, единственный в России лазерный сканирующий микроскоп ZEISS LSM 800 с системой Airyscan, который позволяет глубоко проникнуть в структуру изучаемых объектов. Здесь же  установлены микроскоп Malvern Morphology G3-ID с RAMAN-спектрометром и инфракрасный микроскоп Shimadzu AIM-8800, единственные аналоги которых используются в научных центрах Москвы и Сибири.

Кирилл Голохваст директор НОЦ нанотехнологий ДВФУ
— В нашем центре собрано уникальное оборудование. Ближайшее место в стране, где можно найти лабораторию с таким оснащением, — это Томск. В России подобного оборудования, собранного в одном месте, — в 2–3 центрах максимум. Сейчас НОЦ нанотехнологий ДВФУ — в тройке лучших российских лабораторий по оснащению, актуальности научных разработок и количеству публикаций. В год у нас выходит 17–18 статей, которые индексируются в базах данных Scopus и Web of Science. Это высокий показатель.

Важное достижение НОЦ за последнее время — начало сотрудничества с известным греческим ученым, президентом Ассоциации европейских токсикологов и токсикологических обществ (Eurotox) Аристидисом Тсатсакисом. Сейчас он является главным научным сотрудником НОЦ нанотехнологий ДВФУ и руководит проектом по изучению влияния твердых частиц выхлопных газов автомобилей на экологию.

Как отмечает директор НОЦ нанотехнологий, уже сейчас у центра достаточно большое количество международных связей. Зарубежные исследователи замечают научные публикации НОЦ, узнают о лаборатории и проявляют интерес. Кроме Университета Крита, который представляет Аристидис Тсатсакис, налаживаются связи с учеными из Южной Кореи, Китая, Сингапура, США. НОЦ нанотехнологий Инженерной школы ДВФУ становится реальной точкой притяжения для зарубежных ученых и имеет перспективу стать международным.