Ученые из Греции и Франции совместно с коллегами с химического факультета МГУ им. Ломоносова (г. Москва) и из ИПХФ РАН во главе с профессором Дмитрием Ивановым разработали новый подход к получению нанокомпозитов и получили материалы на основе полимеров и графена. 

Полученные композиты очень перспективны для оптоэлектроники. Исследование выполнено в рамках мегагранта и опубликовано в журнале Polymers, сообщается в пресс-релизе МГУ.

После вручения Нобелевской премии по физике российским ученым за открытие графена в 2010 году этот материал стал одним из самых обсуждаемых не только в научной среде, но и среди многих людей, не имеющих к ней отношения. Это было ожидаемо, ведь графен — двумерный слой углерода толщиной в один атом — обладает высокой прочностью и проводимостью, а привлекателен для множества промышленных и научных отраслей.

 

На фото: егагрант-лаборатории химического факультета МГУ, профессор, д.х.н. Апостолос Авгеропулос и руководитель мегагрант-лаборатории функциональных органических и гибридных полимерных систем МГУ, к.ф.-м.н. Дмитрий Иванов

Фото: МГУ имени М.В.Ломоносова

 

За последнее десятилетие химики и физики со всей планеты создали графеновые электроды, чипы, провода и другие элементы, использование которых улучшает характеристики устройства относительно металлической или пластиковой «начинки». Но что, если соединить графен с тем, что уже прочно закрепилось в нашей повседневной жизни?

Возьмем, к примеру, полимеры. Сейчас они встречаются практически в каждом предмете нашей жизни — настолько разнообразны их свойства. К тому же, полимерные соединения похожи на конструктор: можно заменить одни «кубики»-мономеры другими, и свойства полимера поменяются.

Над идеей соединения графена и полимеров серьезно задумалась международная группа ученых, изучающих свойства и способы синтеза полимеров с различными свойствами и характеристиками.

«Мы синтезировали диблок-сополимеры, которые были „привиты“ к химически модифицированному оксиду графена. Эти нанокомпозитные материалы можно использовать в наноэлектронике, для датчиков, мембран для очистки или транспортировки воды и газа, для хранения энергии»,– рассказал российский руководитель мегагрант-лаборатории функциональных органических и гибридных полимерных систем МГУ, к.ф.-м.н. Дмитрий Иванов.

«Полученные нанокомпозиты продемонстрировали повышенную термическую стабильность по сравнению с „пустыми“ сополимерами, что обусловлено ковалентными связями между матрицами сополимеров и графеновыми листами. 

Полимерные нанокомпозиты являются материалом, с которыми так же легко работать, как с пластмассами, однако они обладают лучшими показателями механических, тепловых, электрических и барьерных характеристик», — пояснил один из авторов работы, приглашенный ученый мегагрант-лаборатории химического факультета МГУ, профессор, д.х.н. Апостолос Авгеропулос.

Ученые отмечают, что сейчас сложно судить о взаимосвязи структуры и свойств соединений графена и полимеров из-за трудоемкости процесса внедрения. Поэтому изучение зависимостей «структура — свойство» может стать одним из дальнейших направлений исследований в этой области и большим шагом к широкому практическому применению полученных нанокомпозитов.

Тем более, что блок-сополимеры уже показали свою полезность — на их основе сейчас разрабатывается материал, который может стать заменителем кожи, а также идеальные имплантаты, которые можно буквально вливать в организм через микропроколы.

Источник