Д.ф.-м.н. Михаил Рыбин. Фото: Павел Кирильцев / ИТМО
Ученые из Санкт-Петербурга создали уникальный пористый материал на основе диоксида кремния, обладающий высокой удельной площадью поверхности и безопасный для окружающей среды и применения в медицине. Разработка значительно превосходит существующие оксидные аналоги и сопоставима по характеристикам с графеном ― тончайшим и при этом чрезвычайно прочным и упругим материалом, который представляет собой монослой атомов углерода, обладающий самыми прочными из известных химических связей. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today. Работа поддержана Минобрнауки и программой «Приоритет 2030».
Площадь поверхности нового материала почти такая же, как у графена: 2,5 тыс. м² на 1 г. Авторы ноу-хау, специалисты из Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН и Университета ИТМО, отметили, что материал перспективен для очистки газов и жидкостей от токсичных примесей и создания платформ для доставки лекарств. Сделать его удалось с помощью жидкостного химического синтеза: ученые на молекулярном уровне смешали органические и неорганические компоненты, а затем аккуратно удалили органику; в результате получилась очень пористая структура, похожая на ажурную сетку с тонкими стенками, сообщили в пресс-службе ИТМО. Такой материал стабилен даже в самых экстремальных условиях, легко модифицируется под разные задачи и безопасен в применении.
Подробнее ― в нашем видео.
О работе корреспонденту «Научной России» рассказал ведущий научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН доктор физико-математических наук Михаил Валерьевич Рыбин.
«Мы впервые в мире сделали материал на основе диоксида кремния с ультравысокой эффективной площадью поверхности, которая сравнима с лучшими достижениями в графене. <…> Мы хотим создавать материалы с большой площадью поверхности, на которой можно потом разместить разные функциональные активные группы, которые будут применяться на практике, в том числе для катализа, то есть в качестве катализаторов для ускорения химических реакций, а также для сенсорики, очистки жидкостей, доставки лекарств и в других областях. <…> Мы разработали материал на основе диоксида кремния. По сути, это знакомый всем песок. Он абсолютно не токсичен и безопасен, но при этом остается устойчивым к экстремальным воздействиям, например к высоким температурам до 400 ℃ и выше. <…> Подобные материалы находятся в широком доступе, и я думаю, что в будущем можно будет наладить их производство, но для большой промышленности нужно будет использовать новые технологические подходы. Пока что мы получаем наши образцы в лаборатории, а не в промышленных масштабах. Такие материалы, на мой взгляд, очень перспективны и обязательно найдут свое применение в дальнейшем».
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
Фото на заставке видео: Павел Кирильцев / ИТМО
