Проект 14

Разработка научных основ технологии создания наноструктурированных материалов с использованием биополимеров

В рамках федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 годы".

Мероприятие 1.3. Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов.

Исследовательские работы по проекту выполнялись силами консорциума из организаций г. Москвы (МГУ, Институт теплофизики экстремальных состояний РАН) и г. Оренбурга (ОГУ) в лабораториях Центра лазерной и информационной биофизики.

Государственный контракт № 02.513.11.3086 от 19 марта 2007 г.

Руководители: С.Н. Летута, М.Г. Кучеренко.

Исполнители: Чмерева Т.М., Гуньков В.В., Русинов А.П., Игнатьев А.А., Степанов В.Н., Палем А.А., Кручинин Н.Ю., Дюсембаев Р.Н., Макушина Е.А., Бадыкшанов Р.Х.

Основные результаты:

В процессе работы произведен анализ времяразрешенных люминесценцентных сигналов молекулярных зондов, локализованных на цепи биополимера, адсорбированного поверхностью твердой наночастицы, содержащей точечные тепловые источники. Проведены эксперименты по двуступенчатой лазерной активации окрашенных полимерных систем, для которых выполняются условия двуквантового резонанса.

В результате работы показано, что быстрая релаксация населенностей триплетных уровней сенсибилизирующих центров может быть связана с генерацией одномерных триплетных (Т) экситонов в полимерных цепях. Разработаны методы проведения МД расчетов функциональных наноструктур на примере углеродных нанотрубок и их комплексов с полимерами (полиаланином), уточнены силовые поля и параметры протоколов молекулярного моделирования. Показано, что адсорбция полипептида на углеродной нанотрубке является самопроизвольным процессом и может рассматриваться как модельная самосборка наноустройства. Разработаны алгоритмы, позволяющие объединить квантовомеханические расчеты и классический метод молекулярной динамики.