Версия для печати

В РАН прошли ХXVIII Семеновские чтения

Современная химфизика. В РАН прошли ХXVIII Семеновские чтения, посвященные современным исследованиям в области химической физики

ЧЕРНОГОЛОВСКАЯ ГАЗЕТА, 11 мая 2018 г. 

«Есть люди, которые олицетворяют тот или иной век, а есть те, кто его создают. Он один из тех, кто создал XX век» - так говорят о выдающемся российском ученом, лауреате Нобелевской премии академике Н.Н. Семенове (1896-1986 гг.). Современным российским исследованиям в области химической физики, начало которой положил Н.Н. Семенов, каждый год посвящается научная конференция «Семеновские чтения», организуемая Комиссией РАН по разработке научного наследия академика Н.Н.Семенова, и Объединенным институтом химической физики РАН. В этом году, 17 апреля, они прошли уже в двадцать восьмой раз.

В «Зеленом зале» Президиума Российской академии наук на Ленинском проспекте было немноголюдно, но здесь не было лишних людей. Больше половины - молодежь: научные сотрудники и аспиранты. Перед сценой - черно-белый портрет «Н.Н.» как его, любя, называли коллеги и друзья.
Открывая конференцию, председатель Совета директоров Объединенного института химической физики РАН, директор Института проблем химической физики РАН, член Президиума РАН, декан Факультета фундаментальной физико-химической инженерии МГУ академик С.М. Алдошин сказал: «Николай Николаевич Семенов традиционно рассматривается как ученый, открывший разветвленные цепные реакции и давший теорию цепных реакций, а также теорию цепного и теплового взрыва. Однако, как ни велики эти достижения, вклад Семенова значительно шире, и развитие науки в XXI веке, несомненно, происходит под знаком Семеновских предвидений. И сегодня мы видим настоящий взрыв интереса к тематикам, актуальность которых Семенов понимал многие десятилетия назад».
На конференции с докладами выступили научные сотрудники трех институтов: Института химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН), Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН), Института проблем химической физики РАН (ИПХФ РАН).
Новым фундаментальным результатам в области изучения экстремального состояния вещества было посвящено выступление заместителя директора ИПХФ РАН, д.ф.-м.н. Игоря Ломоносова. Знания о том, что происходит в структуре вещества под воздействием высоких давлений и (или) температур в состоянии с аномально высокой концентрацией энергии, сегодня необходимы и в ядерной энергетике, и при проектировании мощных энергетических установок, и в случаях предупреждения и ликвидации техногенных катастроф… В продолжение работ Я.Б. Зельдовича, В.Е. Фортова в докладе были рассмотрены проблемы уравнений состояния вещества (УРС) в экстремальных условиях, в частности - результаты экспериментов и теоретические выводы на примере УРС алюминия.
Новый подход к моделированию процессов самовоспламенения и горения в дизельном двигателе представил Сергей Сергеев, к.т.н., старший научный сотрудник ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН. Известно, что Школой Н.Н. Семенова разработана теория процессов горения и взрыва, обнаружено не только явление ветвления цепей, но и показано существование верхнего и нижнего пределов давлений самовоспламенения. Эффективность процесса горения в цилиндрах дизелей во многом определяется эффективностью самого рабочего процесса, при этом проблемными остаются вопросы смесеобразования, включающие в себя формирование и развитие топливного факела, его взаимодействие с воздушным зарядом и со стенкой камеры сгорания, нагрев и испарение капель топлива, смешение паров топлива с воздухом, прогрев смеси до температуры самовоспламенения и т.д. Ведущие автомобильные компании мира вкладывают гигантские средства в предварительные расчеты эффективности новых моделей: расчет системы газообмена, расчет системы охлаждения, расчет смесеобразования и сгорания. В ИХФ РАН разработаны новые подходы к моделированию самовоспламенения и горения в дизелях. В частности, с помощью трехмерных газодинамических расчетов установлено, что самовоспламенение в дизеле имеет многостадийный характер с образованием множества локальных очагов холодного, голубого и горячего пламени; учет стадий холодного и голубого пламени необходим для адекватного моделирования задержки воспламенения, а неверный расчет всех промежуточных стадий, процессов самовоспламенения и горения может повлиять на результаты расчета экологических показателей дизеля.
Научный сотрудник, к.ф.-м.н. Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН Дмитрий Квашнин выступил с докладом о теоретических экспериментальных исследованиях наноматериалов на основе графена и h-BN. Графен – один из наиболее перспективных материалов нанотехнологии XXI века. Такие его свойства, как проводимость, механическая прочность и химическая стойкость, определяют перспективы применения в различных устройствах: в качестве проводящих наноэлементов высокочастотных транзисторов, солнечных батареях, сенсорах, суперконденсаторах, в различных композитных материалах. В настоящее время активно развивается химия 2D–материалов на основе графена: создание функционализированного графена с применением различных примесей. В работе были рассмотрены различные гетероструктуры на основе графена, в том числе - декорированные металлическими атомами (атомами молибдена), симметричным и ассиметричным способом и т.д.
О новых сопряженных полимерах как перспективных фотоактивных материалах для солнечных батарей и фотодетекторов рассказал заведующий лабораторией, к.х.н. ИПХФ РАН Павел Трошин. Фотоэлементы обычно оценивают по трем основным параметрам: эффективность или КПД, срок службы и стоимость. Баланс этих показателей определяет место на рынке. На данный момент кремниевая фотовольтаика, безусловно, доминирует - эффективность солнечных батарей с фотоэлементами из кристаллического или аморфного кремния достигает 15%, срок службы около 30 лет. Однако стоимость кремниевых солнечных элементов весьма высока, что связано, прежде всего, со стоимостью технологий обработки и получения кремния. Элементы с использованием органических, проводящих полимеров – гораздо дешевле и могут позволить использовать ресурс энергии солнца в большем масштабе. Однако их недостатком является низкий коэффициент преобразования световой энергии в электрическую, а также низкая стабильность. В докладе П. Трошина были рассмотрены несколько новых высокостабильных сопряженных полимеров и способы повышения их эффективности, которые сейчас исследуются в Лаборатории функциональных материалов для электроники и медицины ИПХФ РАН (в частности, PCDTBT, модификации PCDTBT, полимеры P2 и P7, P14a-g
с сополимерами с различным соотношением флуореновых к карбазольных звеньев).
Арсений Айбуш, старший научный сотрудник ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН, к.ф.-м.н., представил работу о современных методах фемтосекундной нелинейно-оптической микроспектрометрии для визуализации и химического картирования биологических клеток и тканей, рассказав о создании экспериментальных комплексов, позволяющих исследовать различные биологические системы, в том числе живые объекты в реальном времени.
Анна Бычкова - к.х.н., научный сотрудник ИБХФ РАН - представила работу об окислительной модификации белков крови как ключе к созданию функциональных покрытий на магнитных нанообъектах. Белки являются мишенями для активных форм кислорода (АФК). Одним из наиболее чувствительных белков плазмы крови к воздействию окислителей выступает Фибриноген. В работе показана трансформация молекулярной структуры фибриногена под действием окисления. Следствие окисления - альтернативная сборка фибрина (тромбогенного фибрина) с более тонкими индивидуальными фибриллами, низкой пористостью, ослабленной механической прочностью и повышенной резистентностью к плазминовому гидролизу. Также показано, что ряд легко окисляемых аминокислотных остатков белков и, в первую очередь, остатков метионина, могут выполнять антиоксидантную функцию, перехватывая молекулы АФК и защищая тем самым от окислительного повреждения другие ключевые аминокислотные остатки белков. Практическая ценность работы в том, что выявление окислительных повреждений - раннего, высоко специфического и информативного маркера токсического действия АФК – открывает возможность создания диагностикумов нового поколения для выявления развития оксидативного стресса.
Все работы были высоко оценены аудиторией, искреннюю благодарность всем участникам выразила вдова Н.Н. Семёнова, член Комиссии РАН по разработке научного наследия академика Н.Н.Семенова, профессор, химик-неорганик Лидия Григорьевна Щербакова.

Интересно
Николай Николаевич Семенов – ученый-химик с мировым именем, единственный в России лауреат Нобелевской премии по химии, присужденной за открытие цепных разветвленных реакций, которое дало развитие атомной энергетике, основатель знаменитого Научного центра РАН в Черноголовке.

Елена Пылаева,
пресс-служба ИПХФ РАН,
фото М. Горбуновой

Источник: Черноголовская газета, 11 мая 2018 г.