Наиболее важные результаты фундаментальных исследований, полученные в институтах СПбНЦ РАН за годы (стр. 2 )

Рис.1. Разностная кривая для двух поляризаций нейтронов.

Рис.2. Магнитная структура YMnO3. k - волновой вектор.

5. Электронно-легированные перовскитные манганиты и колоссальное магнитосопротивление. Руководитель – доктор физ.-мат. наук , Отделение нейтронных исследований ПИЯФ РАН.

В результате исследования электронно-легированных Sm0.1Ca0.9−xSrxMnO3 перовскитных манганитов комбинацией порошковой нейтронной и рентгеновской дифракции с измерениями намагниченности (в статических или импульсных магнитных полях), магнитной восприимчивости и удельного сопротивления, продемонстрировано, что в Mn+4 обогащенных манганитах свойства магнитосопротивления могут быть оптимизированы химическим давлением. Управление размером ионных радиусов в A-позиции позволяет управлять конкурирующими основными состояниями, природой фазового разделения и, в принципе, количеством ферромагнитной фазы, что полезно для максимизации эффекта колоссального магнитосопротивления и обеспечивает альтернативный путь к его оптимизации без изменения валентности Mn.

Рис. Параметры (левая y-ось) и объем элементарной ячейки (правая y-ось) от концентрации Sr (x); врезка: параметр разброса в размерах А-катионов (s2 = Sxiri2- <rA>2) от среднего размера А-катиона <rA> для Sm0.1Ca0.9-xSrxMnO3 серии.

В области методических исследований и создания новых экспериментальных установок

6. Ввод I-го пускового комплекса научно-исследовательского реакторного комплекса ПИК.

Завершены строительно-монтажные работы, выполнен комплекс наладочных работ и испытаний на технологических системах, необходимых для проведения критических экспериментов на реакторе ПИК (физический пуск).

Структура первого пускового комплекса реактора ПИК.

В области Молекулярной и радиационной биофизики

1. Изучение связывания биоорганических соединений с различными линиями раковых клеток с использованием радиоактивных меток для разработки способов диагностики онкологических заболеваний. Авторы: к. б.н. , к. х. н. .

Разработаны простые и удобные способы синтеза биологически активных соединений, меченых изотопом I-125, в том числе иодурацил, иодфенилаланин и иодфолиевая кислота. Эти препараты были использованы в опытах с клеточными культурами по включению их в различные опухлевые клетки. Наиболее эффективно связывалась с раковыми клетками иодфолиевая кислота, меченая изотопом I-125, которая почти в 500 раз более охотно включалась в раковые клетки по сравнению с нормальными. Это открывает перспективы для диагностики опухолей, и, возможно, их терапии.

2. Рациональный компьютерный дизайн комплексов α-галактозидаз с определенными субстратами для сайт-направленного мутагенеза фермента с целью получения заданных продуктов трансгликозилирования. Авторы: к. ф.-м. н. , к. б.н. .

Методами «жесткого» и «гибкого» докинга выявлены предпочтительные ориентации олигосахаридов вблизи активного центра альфа-галактозидазы из Thermotoga maritima, что позволило определить аминокислотные остатки, участвующие во взаимодействии «фермент-лиганд». Предложены следующие мутации фермента, способные вызвать изменение региоспецифичности α-галактозидазы в реакции трансгликозилирования: Pro402Asp, Gly385Leu, Trp85Tyr, Phe328Ala, Phe194Lys, Leu195Cys. Проведена экспериментальная проверка расчетов методом сайт-направленного мутагенеза. Обнаружен и охарактеризован мутант, Phe328Ala, региоспецифичность которого существенно изменена по сравнению с ферментом дикого типа.

3. Роль АВСА1 транспортера в развитии атеросклероза. Авторы: д. б.н. , к. б.н. .

Изучена роль вариантов гена ABCA1 и уровень экспрессии гена ABCA1 на обмен антиатерогенных ЛПВП. Анализе 5’-фланкирующей области гена ABCA1 методом SSCP анализа и прямого секвенирования среди пациентов с атеросклерозом, подтвержденный при ангиографическом исследовании выявил генетические варианты, ассоциированные с с атеросклерозом. Одновременно обнаружено снижение уровня мРНК АВСА1 в лейкоцитах в группе больных с атеросклерозом по сравнению с контрольной группой. Показано, что уровень экспрессии гена АВСА1 в лейкоцитах влияет на предрасположенность к развитию атеросклероза у человека и может являться одним из факторов риска развития атеросклероза.

Награды и премии, полученные сотрудниками ПИЯФ РАН в гг:

Победители конкурса молодых ученых-кандидатов наук 2008 г. (гранты
Президента РФ молодым ученым) - , .

Премия "Ad Astra" Фонда содействия развитию фундаментальных исследований
2009 г. - член-корр. РАН

Научная премия Губернатора ЛО и СПбНЦ РАН 2009 г. - д. ф.-м. н. .

Институт электрофизики и электроэнергетики

2008 г.

1. При проведении фундаментальных исследований мощных разрядов водороде при начальных давлениях до 35 МПа с амплитудой разрядного тока до 1.6 МА с энергией 105 – 106 Дж, с применением, впервые в мировой практике для данных параметров, уникальных диагностических методов импульсной радиографии установлено, что при диаметре канала в устойчивой фазе 10 мм в центре канала разряда существует высокотемпературная зона диаметром порядка 1мм с температурой 500 – 700 эВ, являющаяся источником рентгеновского излучения и испускающая кванты с энергией более 370 эВ. Рутберг, к. т.н. А. А Богомаз.

2. Фундаментальные исследования водных наноструктур, образующихся в процессе импульсно периодических разрядов в жидкости позволили установить взаимодействия оксидных и металлических наноструктур Ag, Cu, Fe, Ti, Zn, Pt с куриным белком (лизоцимом). Установлено, что оно (взаимодействие) сводится к агглютинации (налипанию) структур белка на поверхности наночастиц и возникновению надмолекулярных комплексов, причем, чем выше начальная концентрация наночастиц, тем более крупные надмолекулярные комплексы образуются в результате такого взаимодействия. Рутберг, д. т.н. .

3. При проведении комплекса исследований плазменных процессов газификации и пиролиза твердых веществ (древесины, каменного угля, лигнита и т. п.) с получением синтез-газа показано, что энергия запасенная в получаемом синтез-газе в 2,5-7 раз превосходит затраты энергии на осуществление процесса. Искусственный газ пригоден для использования в котловых агрегатах или газопоршневых двигателях для получения электроэнергии. Результаты исследований позволяют вплотную подойти к исследованию вопросов создания плазменных газификаторов производительностью 1-2 т/ч. Рутберг, к. т.н. , к. т.н. .

4. Исследованы и созданы образцы нового композиционного электродного материала на основе системы медь-железо с добавками микронных и субмикронных частиц хрома, позволяющего увеличить длительность непрерывной работы электродов до 500 часов. К. т.н. , к. т.н. .

2009 г.

1. При проведении фундаментальных исследований мощных электрических разрядов в плотных средах в канале электрического разряда в водородной среде при начальном давлении до 35 МПа и амплитудах тока до 15 МА, инициированного электрическим взрывом проволочки, установлено, что высокотемпературная зона образуется за счет радиального сжатия столба разряда и она ответственна за испускание мягкого рентгеновского излучения с максимальной энергии ~1 кэВ. Эта зона окружена оболочкой из водородной плазмы, которая греется её излучением. При диаметре канала в устойчивой фазе ~1 см и средней температуре по каналу ~2-8 эВ, диаметр горячей зоны составляет порядка 1 мм, а температура плазмы достигает  эВ. Академик , к. т.н. , к. т.н. .

2. Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований процессов плазменной газификации твердых бытовых отходов. Получен выход искусственного топливного газа 2,0-2,2 м3 с 1 кг бытовых отходов. Теплота сгорания 1 м3 этого газа составила 4,7-3,8 МДж. С 1 кг отходов получено 9,4-8,4 МДж энергии, при этом энергозатраты на плазменную газификацию 1 кг отходов составили 2,0-3,0 МДж. При газификации древесных отходов впервые получено 2,2–2,5 м3 с 1 кг при энергозатратах 2,0-2,5 МДж/кг с энергосодержанием синтез-газа порядка 6 МДж/ м3. Результаты исследований подтверждают эффективность плазменных методов переработки отходов. Академик , к. т.н. , к. т.н. 3.

3. Совместно с Институтом гриппа и ПИЯФ РАН впервые разработан метод быстрого типирования (определения) вирусов гриппа с помощью наночастиц оксида серебра, получаемых с помощью импульсных электрических разрядов в воде, основанный на регистрации с помощью лазерной корреляционной спектрометрии образующихся комплексов наночастиц с вирусными частицами. Использование данной методики позволяет наблюдать образование даже малого количества таких комплексов, так как они существенно отличаются по размеру, как от компонентов смеси наночастиц с поверхностно-активными веществами, так и от вирусных частиц. Академик , д. т.н.

Институт проблем машиноведения

1. Нанокарбид кремния на кремнии – новый материал для микро-и оптоэлектроники.

На основе теоретических предсказаний практически реализован новый метод низкодефектной эпитаксии карбида кремния на кремнии. Данный метод позволил впервые в мире вырастить гексагональные политипы SiC на Si толщиной порядка 100 нм, что делает его незаменимым для получения ряда широкозонных гетероструктур. Проведенные рентгеноструктурные, электронографические, эллипсометрические и люминесцентные исследования доказывают высокое совершенство получаемых пленок. Таким образом, впервые осуществлена наносборка пленок карбида кремния на кремниевой подложке.

,

2. Создание теории упругих и неупругих явлений в твердых телах с микро и наноструктурой

Развита наномеханика кристаллов - общая теория сильно нелинейных упругих и неупругих деформаций с учетом кардинальной перестройки дискретной структуры решетки и процессов потери ее устойчивости при интенсивных воздействиях. Предложен принципиально новый подход к построению связанных уравнений макро - и микродеформаций решетки, базирующийся на новом дополнительном принципе внутренной трансляционной симметрии характерном для сложной решетки, состоящей из двух взаимно проникающих подрешеток.

, ,

3. Модифицирование поверхностей материалов сложной геометрической формы ускоренными потоками металлической плазмы.

Разработаны теоретические основы модифицирования поверхностей материалов ускоренными потоками металлической плазмы, основанные на взаимосогласованном рассмотрении процессов испарения материалов катодным пятном вакуумной дуги, формирования и транспортировки ускоренных потоков металлической плазмы и их взаимодействия с поверхностью сложной геометрической формы.

, ,

4. Разработан метод скоростного градиента для управления нелинейными колебательными системами

Метод применен к адаптивному управлению автофокусировкой зеркальной системы крупного наземного 70-метрового полноповоротного радиотелескопа миллиметрового диапазона, и обоснована возможность применения радиотелескопа для фундаментальных исследований космических источников радиоизлучения со сверхнизкой интенсивностью.

, , Кучмин А.Ю.,

5. Резонансное импульсное нагружение как метод преобразования конструкционных материалов в объемное наноструктурное состояние

На основе теоретических и экспериментальных исследований режимов течения материала при ударном нагружении впервые практически реализован метод преобразования твердотельных материалов в объемное наноструктурное состояние независимо от размера образца. Установлено, что в результате этого перехода динамический предел текучести материала возрастает в 15-20 раз, вязкость - в 3-4 раза и прочность в два раза.

, Диваков Н. И., ,

6. Создание и развитие новых разделов механики и теории колебаний– вибрационной механики и вибрационной реологии

Созданные разделы механики, такие как «Теория вибрационного перемещения», «Теория синхронизации вращающихся тел» и др., послужили основой разработки нового поколения машин и технологий.

Награды и премии, полученные сотрудниками ИПМАШ РАН в гг:

Д. ф.-м. н. – Премия Правительства Санкт-Петербурга и СПбНЦ РАН имени в области математики и механики (2009).

Институт проблем транспорта

2008 г.

1. Впервые разработан математический аппарат, обеспечивающий совместимость математических методов решения различных задач по борьбе с авариями и используемый как для систем управления базами данных, так и для систем логического вывода. Это позволяет построить сравнительно простую математическую модель дедуктивной базы данных, разработать формы и способы представления информации для их использования при борьбе с авариями транспортного средства (д. т.н. )

2. Разработан аналитический метод прогноза функционирования транспортной сети в трехмерном пространстве, заданном значениями эксплуатационной пропускной способности сети, интенсивности движения транспортных потоков и уровня организованности транспортного процесса. Метод обеспечивает быстрое определение численного значения одного из этих параметров при заданных значениях двух других, позволяет построить прогнозные интервалы их изменения во времени и определить частоту мониторинга состояния транспортного процесса при разных уровнях его организованности. Разработанная на основе метода технология прогноза не имеет аналогов в отечественной и мировой практике и может быть использована для оптимальной организации транспортных потоков (д. т.н. ).

3. Разработан метод количественной оценки конкурентоспособности пассажирских перевозок различными видами транспорта. Метод учитывает уровень доходов населения и основан на определении набора критериев конкурентоспособности, их статистической и экспертной оценке, получении интегральной оценки конкурентоспособности на основе многокритериального оценивания. Метод может быть использован для объективной оценки конкурентоспособности крупных транспортных компаний, различных видов транспорта и отечественных пассажирских перевозок в целом, а так же при анализе и оценке состояния рынка транспортных услуг (д. т.н. )

2009 г.

1. Создана концептуальная модель ресурсосберегающей технологии транспортировки, хранения и практического использования энергоносителей, основанная на минимизации параметра временной рентабельности транспортного процесса, представлении транспортных потоков совокупностью транспортных модулей контейнерного типа и их конструктивной совместимости с различными видами транспорта. Сформулированы требования к автомобильному, водному и железнодорожному транспорту по перевозке, складированию капсулированных грузовых потоков и к погрузо-разгрузочному оборудованию. Модель обеспечивает отсутствие ресурсных потерь при выполнении перегрузочных работ, минимизацию временных потерь, экологических и пожароопасных рисков и исключает возможность несанкционированного доступа к энергоносителям при их транспортировке и использовании (д. т.н. )

2. Предложена методология, позволяющая определять возможность дальнейшей эксплуатации ядерных энергетических установок утилизируемых водных транспортных средств. Использование такой установки или ее элементов в составе энергетических модулей плавучих атомных станций позволит существенно сократить срок и уменьшить стоимость их строительства. Новизна исследования состоит в том, что для судовых ядерных реакторов впервые получена зависимость изменения хрупкости корпуса от его энерговыработки, что позволяет определить возможный срок, а, следовательно, и целесообразность его дальнейшей эксплуатации (к. т.н. )

3. Разработана не имеющая аналогов в отечественной практике методология обеспечения экологической безопасности транспортно-технологических комплексов (ТТК), осуществляющих транспортировку и технологические операции по переработке сырья. Методология включает систематизацию негативных воздействий от всех составляющих рассматриваемого технологического процесса и построение структурно-функциональной модели управления эконологической безопасностью ТТК. (к. т.н. )

Награды и премии, полученные сотрудниками ИПТ РАН в гг:

В 2009 г. Институт стал лауреатом национальной премии «Золотая колесница в номинации «Лидер транспортной науки и образования».

Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации

1.  Комплекс учебно-методических, научных и научно-организационных работ в области информатизации системы непрерывного образования (на опыте г. Санкт-Петербурга). Комплекс позволяет повысить качество и доступность образования на базе использования информационно-коммуникационных технологий в условиях формирования в России информационного общества и интеграции науки и образования. (Премия Правительства РФ 2009 г. в области образования). (чл.-корр. РАН , д. т.н. , к. т.н. , 2009 г.)

2.  Метод оптимизации энергетических и информационных характеристик цифровых коммуникационных систем, в основе которого – корреляция энергопотребления от битового потока и формы представления содержания. Метод позволяет уменьшить энергопотребление передающих систем, увеличить время работы мобильных устройств, а также осуществить построение систем с автономными узлами, не имеющими собственных источников питания. (д. т.н. , к. т.н., , 2009 г.)

3.  Разработана первая отечественная платформа агентов, отличающаяся от известных тем, что она поддерживает работоспособность многоагентных систем при изменениях состава сущностей модели предметного мира и целевых задач. Агенты (компьютерные программы) моделируют поведение сущностей предметного мира и их взаимодействие между собой для достижения целей своих и системы в таких задачах, как транспортная логистика, управление производством, и др. Платформа (компьютерная программ) обеспечивает информационно-телекоммуникационную среду, необходимую для работы агентов (д. т.н. , к. т.н. 2009 г.)

4.  Способы построения алгоритмов открытого формирования общего секретного ключа удаленных абонентов, открытого шифрования и коммутативных функций шифрования на основе конечных некоммутативных групп. Способы обеспечивают повышение производительности алгоритмов и потенциальное повышение стойкости к атакам в квантовых компьютерах, где существующие способы не приемлемы (д. т.н. 2009 г.)

5.  Технология построения интеллектуальных геоинформационных систем на основе сервисно-ориентированной архитектуры, в том числе и Web-сервисов. Это позволило разработать новую парадигму построения корпоративных информационных систем на основе трехуровневой модели обработки данных: гармонизация, интеграция и слияние данных Уровень применения таких систем: от малого предприятия, учреждения или системы мониторинга до уровня региона. Полученные результаты апробированы в системе проводимых НИОКР и готовы к серийному производству (д. т.н. 2009 г.)

6.  Проактивный подход к защите от сетевых червей и вирусов, отличающийся использованием нескольких интервалов времени наблюдения сетевого трафика и применением различных порогов для отслеживаемых параметров, а также многоуровневым комбинированием алгоритмов обнаружения в виде системы базовых классификаторов. Такой подход существенно повышает показатели обнаружения и сдерживания сетевых червей и вирусов. (д. т.н. , 2008 г.)

Награды и премии, полученные сотрудниками СПИИРАН в гг:

2009 год

·  Премия Правительства РФ 2009 г. в области образования за создание и внедрение комплекса учебно-методических, научных и научно-организационных работ в области информатизации системы непрерывного образования - чл.-корр. РАН , д. т.н. , к. т.н. ).

·  Премия Правительства Санкт-Петербурга за выдающиеся достижения в области высшего и среднего профессионального образования - чл.-корр. РАН , д. т.н. , д. т.н. 

·  Премия Правительства Санкт-Петербурга имени в области электро - и радиотехники, электроники и информационных технологий - чл.-корр. РАН

·  Медаль Совета Безопасности РФ «За заслуги в обеспечение национальной безопасности» - чл.-корр. РАН

Институт аналитического приборостроения

1.  Синтез «докритических» квантовых точек.

Методом молекулярно-пучковой эпитаксии синтезированы квантовые точки (КТ) InAs/GaAs при докритической толщине осажденного слоя (в интервале 1.4-1.5 монослоя InAs) на вицинальных поверхностях GaAs (001) для обеспечения сверхнизкой плотности квантовых точек (3 – 30) μm-2 . Показано, что подобные нанообъекты обладают повышенной яркостью и более узкой линией фотолюминесценции (ФЛ) по сравнению с обычными КТ, полученными по механизму Странски-Крастанова. В частности, время жизни экситона в таких системах не превышает 500 рs, а ширины линии ФЛ от одиночной КТ составляет менее 23 μeV. «Докритические» КТ могут быть использованы при разработке излучателей одиночных фотонов. д. ф.-м. н ,

2.  Аналитические микрочипы для молекулярной диагностики методом молекулярных колоний.

Созданы прототипы аналитических микрочипов для высокочувствительного метода молекулярной диагностики - метода молекулярных колоний (ММК) с реакционной камерой из стекла, полиметилметакрилата, поликарбоната, алюминия. Проведены комплексные исследования влияния материалов микрочипа и способов обработки поверхности на эффективность полимеразной цепной реакции. Полученные результаты являются развитием методов экспресс-анализа нуклеиновых кислот и найдут применение при генетических исследованиях, в биотехнологии и медицине. , к. т.н.; , д. ф.-м. н.; ; , к. х.н.; , аспирантка.

3.  Резонансное взаимодействие лазерного излучения с приповерхностным ансамблем атомов.

В условиях полного внутреннего отражения при наклонном падении зарегистрировано сильное резонансное взаимодействие лазерного излучения с ансамблем атомов, находящихся в приповерхностном слое толщиной около 0,1 мкм. Контраст наиболее сильных резонансов, образованных сверхтонкими компонентами D2-линий естественной смеси изотопов рубидия, превышает 500%. На вершинах пиков резонансного отражения обнаружены новые нелинейные структуры. Изучаемые процессы и измерительные схемы перспективны для использования в квантовых методах обработки информации и квантовой оптике для управления интенсивностью, флуктуациями и квантовым составом отраженного света. , д. ф.-м. н.; , к. т.н.; , д. ф.-м. н.; , д. ф.-м. н. (ФТИ РАН)

4.  Масс-спектрометрические источники ионов с электрораспылением растворов проб. На основе математического моделирования физических процессов, происходящих при движении заряженных частиц в электрогазодинамических полях, предложен, реализован и экспериментально апробирован двухступенчатый интерфейс для масс-спектрометрических источников ионов с электрораспылением растворов проб, позволивший на два порядка повысить чувствительность масс-спектрометрического определения нанобиообъектов по сравнению с лучшими мировыми достижениями. В, к. ф.-м. н.; д. ф.-м. н.; ,, , к. ф.-м. н,; , аспирант,; , к. ф.-м. н.

Научно-технологический центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур РАН

1. Разработан метод ИК тепловизионой микроскопии с высоким латеральным разрешением для анализа тепловых процессов, развивающихся в полупроводниковых приборах на основе наногетероструктур при высоких уровнях возбуждения. Установлено, что развитие поверхностных или объемных каналов токовой утечки, отличающихся повышенной плотностью тока и температурой, является одним из доминирующих механизмов быстрой деградации излучательных характеристик приборов.
, , А.Е. Черняков

2. Предложен новый подход к созданию монолитных источников белого света, основанный на использовании в активной области светодиодных структур короткопериодной InGaN/GaN-сверхрешеткив качестве барьерного слоя между квантовыми ямами InGaN, излучающими в синей и желто-зеленой областях спектра. Показано, что использование такой сверхрешетки позволяет реализовать эффективное белое излучение.
, ,
, ,

3. Предложены и исследованы структурные и оптические свойства светодиодных структур с активной областью на основе сверхтонких InGaN-квантовых ям, ограниченных с обеих сторон коротко-периодными сверхрешетками InGaN/GaN. Показано, что использование в качестве ограничивающих слоев варизонных короткопериодных сверхрешеток позволяет существенно увеличить квантовую эффективность излучения.

¶, , ,

Санкт-Петербургский филиал Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН

1. В одномерном приближении численно проанализировано формирование в условиях параметрического резонанса усиленного обращенного акустического сигнала при отношении длины образца к длине ультразвуковой волны, соответствующем «четной» либо «нечетной» моде аналитического решения, а также в промежуточных условиях. Получено хорошее согласие по коэффициенту усиления с аналитическими результатами для «четной» и «нечетной» мод, что подтверждает адекватность разработанной численной модели. Выполнены расчеты в двумерном приближении для образцов переменной длины ступенчатой формы, для которых отношение длины образца к длине ультразвуковой волны в различных комбинациях соответствовало «четной» и/или «нечетной» моде. Полученные результаты свидетельствуют о принципиальной роли многомерных эффектов в формировании усиленного обращенного акустического сигнала. (Войнович)

2. Проведено численное исследование сверхзвуковых МГД течений слабо ионизированного газа при условиях, соответствующих экспериментам на Большой Ударной Трубе ФТИ РАН. Целью исследований являлось дальнейшее развитие и тестирование алгоритма моделирования, а также анализ основных факторов МГД воздействия на турбулентные потоки плазмы. Проведено сравнение результатов, полученных с использованием k-ε модели и LES описания турбулентности плазмы. Особое внимание уделено определению тепловой нагрузки на модели и сравнению результатов расчетов с экспериментальными данными, в частности, с измерениями теплового потока на поверхности модели при помощи градиентного датчика тепловых потоков. Показана адекватность используемого подхода. (Шмидт)

3. Разработаны математические модели распространения взрывных и ударных волн в пузырьковых средах. Модели основаны как на лагранжево-эйлеровском, так и на эйлеровско-эйлеровском подходах к описанию двухфазной среды. Обе модели учитывают процессы межфазного переноса массы (нуклеация пузырей, их эволюция и диффузия в пузыри газа, растворенного в жидкости), а также импульса и энергии. Разработана модель гетерогенной нуклеации. Проведены численные исследования дегазации жидкости в каналах сложной формы и распространения взрывных волн в пузырьковых средах. Показаны существенная роль диффузии в межфазном массообмене и существование двух механизмов распространения волн в зависимости от параметров среды. (Шмидт)

4. Проведено численное исследование роста монокристаллов нитрида алюминия сублимационным методом. Исследования влияния массообмена с окружающей средой через зазор между крышкой тигля и тиглем и через пористую стенку тигля на процесс роста и форму кристалла, а также эффект начального давления и состава газовой смеси в ростовой ячейке на гетерогенные процессы. Проведено численное моделирование выращивания кристаллов оксидов (сапфир, алюминий-иттриевый гранат) из расплава методом Чохральского и методом Киропулуса, показана необходимость корректного описания теплообмена излучением при моделировании роста полупрозрачных кристаллов. (Жмакин)

5. Проведена модернизация кластера высокопроизводительных вычислений и его производительность, предоставляемая пользователям СПбНЦ РАН и других научных и образовательных организаций Санкт-Петербурга, доведена до 6 Тфлопс/с. (Михайлов)

Институт высокомолекулярных соединений

1. Разработаны методы синтеза N-амидиноаминокислот и их производных, содержащих гуанидиновую группу, обладающие высокой устойчивостью к ферментативному расщеплению. Изучена возможность их использования для синтеза аналогов RGD-пептидов. Эти короткоцепочечные пептиды обладают способностью связываться с белками наружной оболочки клетки и могут быть использованы в качестве противоопухолевых агентов и при разработке средств адресной доставки лекарственных веществ. ( к. х.н. ).

2. Исследована люминесцения комплексов поливинилкарбазола с Еu3+ в полиметилметакрилатной матрице. Найдены условия формирования комплексов, перспективных для создания светодиодов. Установлено, что высокую интенсивность свечения имеют только комплексы Еu3+ с индивидуальными макромолекулами и бимолекулярные структуры. ( д. ф.-м. н. ).

3. С целью создания высокоселективных сорбентов для удаления из организма больного подагрой токсичного метаболита мочевой кислоты осуществлен синтез сшитых полимеров, имеющих в своей структуре молекулярные отпечатки мочевой кислоты. Полученные полимеры связывают мочевую кислоту, присутствующую в модельных водных растворах и в перитонеальной жидкости больных подагрой.(чл.-корр. РАН совместно с Научно-учебной лабораторией физико-химических методов исследования полимерных наносистем и биотехнологических продуктов)

4. Синтезированы новые полимерные связующие на основе полиимидов, модифицированных гидросиликатными нанотрубками (НТ) типа галлуазит, позволяющие получать углепластики с улучшенными термомеханическими характеристиками. Особенностью этих связующих является то, что инкорпорирование наночастиц возможно как в раствор, так и в расплав олигомеров. При введении 5% (вес) НТ в полимерную матрицу происходит рост модуля упругости при сдвиге от 5,4 до 6,7 ГПа и межслоевой вязкости разрушения углепластиков от 400 до 670 Дж/м2 (д. х.н. )

5. Получены полимерные монодисперсные наночастицы диаметром 200-500 нм с молекулярными отпечатками целевых веществ и сенсорными красителями-индикаторами, ковалентно связанными в поверхностных слоях наночастиц. Сформированные из них нанослои демонстрируют изменения в спектре люминесценции при наличии примесей целевых веществ (метанола, этанола, ацетона и др.) в газовой фазе, что делает их перспективными в качестве основы сенсорных элементов с оптическим откликом на летучие органические соединения. (д. х.н. )

3 а
б	в
Электронная микрофотография (а) наночастиц, сенсорный слой из них (б) и его поперечный срез (в).

Награды и премии, полученные сотрудниками ИВС РАН в гг:

Премия им. АН - д. ф.-м. н. М., 2008 г.

Почетное звание «Заслуженный деятель науки Российской Федерации - д. х.н. Тенникова

Т. Б., 2009 г.

Диплом и Золотая медаль международной программы «Golden Galaxy» в номинации «Инновации для инвестиций в будущее»- д. х.н. , д. х.н. , 2009 г.

Национальная стипендия L’OREAL Россия – ЮНЕСКО молодым российским ученым - к. х.н , 2009 г.

Сведберга (Швеция, Университет г. Уппсала) - к. ф.-м. н. В, 2009 г.

Институт химии силикатов им.

1. Современные проблемы химии материалов, включая наноматериалы,

руководитель - академик

1.1. Используя развитые ранее представления об универсальном оптимуме, построены, исходя из идеи существования «неорганического гена», структуры семейства минералов типа паулингита. Универсальный оптимум содержит необходимую информацию и ее материальный носитель (точные конфигурации, ген) для построения структуры веществ, начиная с элементарной наночастицы. Найден новый цеолит семейства паулингита с параметрами кубической ячейки около 25 Å, названный ISC-1. Таким образом, впервые показаны пути перехода из наносостояния в макросостояние.

Новый цеолит-паулингит – ISC-I

1.2. Разработана основанная на первых принципах методология поиска первичных группировок (нанокластеров) определенного химического состава и топологии в кристаллических структурах любой сложности. В отличие от известных алгоритмов, созданная методология является достаточной в бесконечных (в общем случае, n-мерных) атомных сетках. Впервые на основе развитых представлений визуализировано более 1400 структур химических соединений, в том числе металлических гигантских кластеров, содержащих в элементарной ячейке более 1200 атомов.