Нанотехнологии в Московском государственном областном университете: исследования, разработки, образование презентация

сентября 2015

Нанотехнологии в Московском государственном областном университете: исследования, разработки, образование

университет
2002 – Московский государственный областной университет
Нанотехнологии
2007 г. – Научно-образовательный центр физических и химических исследований материалов и наноструктур.
2008 г. – Учебно-научный центр биологии клетки и прикладной биотехнологии.
2009 г. – Учебно-научная лаборатория теоретической и прикладной нанотехнологии.
Знаменитые физики МОПИ-МГОУ
Н.Н. Боголюбов
А.А. Власов
В.Ф. Ноздрев
Б.А. Воронцов-Вельяминов
К.Л. Баев

МГОУ
Создание современных представлений об уровнях организации вещества и материи в целом, роли и значении наноуровня в современном развитии человечества
Формирование и выполнение исследовательских, внедренческих и образовательных проектов по заказам федеральных и областных ведомств и других организаций и лиц

Миссия

школы, и индивидуальных потребителей
Консультирование
Выполнение хоздоговорных работ
Участие в государственных и областных научных и образовательных программах
Методики измерений и сертифицирование
Объекты интеллектуальной собственности

ЖК на полимерных подложках
Теория фотоанизотропных материалов

Студенческая конференция
20 апреля 2015 г.

Доклады по нанотехнологиям:
1. Баранов В.Ю. – 53 гр.физ(кл)
«Физические свойства жидких кристаллов» - рук.- Беляев В.В.
2. Волков А.А. – 53 гр.физ(кл)
«Ориентация макромолекул на поверхности раздела фаз» - рук. - Дадиванян А.К.
3. Весельев Д.Ю. – 53 гр.физ(кл)
«Моделирование спектров электронного парамагнитного резонанса в медьсодержащих фосфатных стеклах» - рук.- Жачкин В.А.
4. Смотрова Л.В. – 41 гр. физ(учит.)
«Теория эффекта фотоанизотропии» - рук. - Беляев В.В.

плоскопанельных средств отображения информации
Поляризационная оптика наносистем
Спецпрактикум по актуальным проблемам физики
Предлагаемые учебные курсы
Нанотехнологии в аэродисперсных системах
Нанотехнологии и полимеры
Ударные волны в нанокластерных средах
…
Тематика и содержание учебных курсов, лабораторных работ и других образовательных мероприятий будет определяться:
учебным планом МГОУ,
заявками учебных, научных и производственных организаций Московской области, Москвы и других субъектов РФ.

физику наносистем: низкоразмерные структуры, квантовая когерентность и кулоновское взаимодействие, физические принципы наноустройств.
Физико-химические основы нанотехнологий. Основные типы наноматериалов – наночастицы, нанокомпозиты, коллоиды и пр.
Приборы и методы исследования наноструктур и нанообъектов.
Наноэлектроника: устройства, цепи и применения, одноэлектронные устройства.
Нано-инженерия и характеризация сложных гетероструктур.
Взаимодействие света с наноструктурами (основы квантовой оптики).
Нано-электромеханические устройства: нано-пьезомагнетики, резонаторы, сенсоры.
Молекулярная электроника: электронная структура атома углерода и некоторых органических молекул, молекулярные проводники, проводящие полимеры.
Спинтроника (устройства, манипулирующие электронными спинами и зарядами).
Сверхпроводимость и ферромагнетизм в наномасштабах (мезоскопическая сверхпроводимость, основные механизмы взаимодействия сверхпроводимости с ферро-магнетизмом)
Введение в теорию когерентных квантовых устройств (основные идеи квантовых алгоритмов, кубиты и логические затворы, декогерентность).
Нанобиотехнологии (синтетическая клетка)
Нанобиотехнологии (исследования генома)

специальности «учитель физики и информатики»
С кафедрой методики преподавания физики МГОУ разработаны новые разделы для школьных учебников физики, в которых содержатся знания о современных нанотехнологиях.
Доклад «О подготовке учителей и учебных курсов для преподавания основ нанотехнологий в школах Московской области»
Первая международная конференция с элементами научной школы «Образование в сфере нанотехнологий: современные подходы и перспективы»
РНЦ «Курчатовский институт»

Троицк
ГНЦ РВ «ТРИНИТИ»
Ин-т спектроскопии РАН
ИЗМИРАН…
Г. Фрязино
ИРЭ РАН
НИИ «Платан»
НИИ «Исток»
Г. Шатура
Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН
Пущинский НЦ РАН (9 ин-тов, 1 лаб.)
Г. Купавна
ВНЦ по безопасн. биол. активных веществ
Г. Мытищи
Всероссийский НИИ полимерных волокон
22 ЦНИИИ Минобороны РФ
Г. Жуковский
ЦАГИ

Образовательные
Г. Дубна
ОИЯИ
Межд. ун-т природы, общества и человека
Г. Орехово-Зуево
Московский областной педагогический институт
Г. Коломна
Коломенский гос. педагогический институт
Г. Серпухов
Серпуховский военный ин-т ракетных войск Минобороны РФ
Пущинский НЦ РАН (2 университета)
Г. Мытищи
Моск. гос. ун-т леса

свойств дисперсных и анизотропных сред при атмосферном и повышенном (до 160 МПа) давлений в широком диапазоне частот
Установка для исследования акустических свойств дисперсных и анизотропных сред при атмосферном давлений в широком диапазоне частот
Установка для исследования физико-химических свойств жидкокристаллических веществ и материалов
Установка для исследования оптических свойств полимеров
Установка для исследования дисперсных и анизотропных сред с помощью микроскопа
Место для приготовления образцов
Компьютерные столы
Шкафы для хранения инструментов и материалов
Установка для приготовления фотоанизотропных поленок полимеров

Расширение

102

приобретено около 30 приборов общей стоимостью около 5 млн. руб.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНТРАКТ Минобрнауки России по теме
«Разработка и исследование кремнийорганических и фотоанизотропных материалов для жидкокристаллических дисплеев, эксплуатируемых при нормальных и экстремальных условиях, и экологичных технологий их создания»

Проект выполняется в рамках Федеральной целевой программы
«Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.
Приглашенный руководитель проекта
профессор В.Г. Чигринов (Гонконгский университет науки и техники)

Преимущества и возможности кремнийорганических материалов (КОМ) для ЖКД
Работа выполняется совместно с ФГУП ГНИИХТЭОС

низкая температура нанесения КОМ покрытия (от комнатной до +100°С; у полиимидов до 400°С)
возможность легкого управления параметрами ориентации ЖК
энергия сцепления
угол наклона

стойкость к неблагоприятным внешним воздействиям
температура в диапазоне от -80˚С до +240˚С,
влажность до 96%,
удары до 10g
вибрация до 15g

Разработаны экологичные схемы синтеза КОМ и химического модифицирования поверхности

и оптико-информационной техники,
оптическая память
средства защиты от подделок и (или) идентификации предметов индивидуальной и общественной собственности (от разнообразных ценных бумаг до изделий промышленного производства, например, в виде аудио-, видеоиндустрии или авто-, аэро-, судостроительной техники).
ориентация ЖК
увеличение эффективности использования света в модуле подсветки ЖКД.

Применение фотоориентантов для
сегнетоэлектрических ЖК

Светоотражающий гибкий TN-LCD с фотоориентантом, установленный на смарт-карте

Оптически перезаписываемые ЖК-дисплеи с высокой контрастностью и длительным сроком службы

Поляризаторы на основе фотоанизотропных материалов

Микро-картинные поляризующие элементы для трехмерных стереоскопических дисплеев

ядерной физики (НИИЯФ) МГУ)

Цель:
Защита технических и биологических объектов от ЭМИ
Создание новых видов прозрачных в видимой области спектра радиозащитных стекол путем образования в поверхностном слое наночастиц методом ионной имплантации
Области применения:
защита от воздействия электромагнитных сигналов в широкой полосе частот от разнообразных источников ЭМИ (радио, телевидение, мониторы персональных компьютеров, радиотелефоны, навигационные приборы и т.д.)

ТЕМ микрофотографии стекла S-1, имплантированного Со+ при дозе D=3.1016 см-2

Преимущество разработанного стекла:
Радиозащитный эффект сочетается с прозрачностью стекла

различной конфигурации

and P

Rotational viscosity vs T and P

Rotational viscosity vs at P (MPa): 1 – 0.1; 2 – 20; 3 – 40; 4 – 60; 5 – 80

оптимизация структуры и состава наноразмерных аналитических реагентов для лантанидного анализа биоспецифического связывания.
создание наночастиц, допированных хелатирующими флуорогенами, применимых в медико-биологическом анализе.
Краткое описание:
Разработана технология органополимерных и силикатных наночастиц диаметром 30-180 нм с длительно люминесцирующими новыми соединениями группы платиновых комплексов порфиринов и дибензогетероциклических дикетонатных ионов европия .
Комплексы с люминесценцией в области 380 – 400 нм, в отличие от коммерческих комплексонов (340 – 360 нм), могут использоваться для обнаружения метки непосредственно в живом организме in situ, например, в онкодиагностике.
Применения:
биоинженерия,
геномика,
протеомика,
клиническая лабораторная диагностика,
системы обеспечения биологической безопасности,
Системы противодействия биотерроризму
Преимущества:
снижение порога обнаружения,
миниатюризация анализа,
сокращение времени его проведения,
проведение анализа по новой технологии мультианализа,
одновременное обнаружение в одной пробе множества аналитов
Исполнители:
Биолого-химический ф-т, кафедра общей и аналитической химии
ГНЦ Государственный научно-исследовательский институт биологического приборостроения

Люминесцирующие полимерные наночастицы для биоспецифических взаимодействий

Наночастицы с иммобилизованными иммунореагентами

основе β-циклодекстрина

в Европе

Группа пожаров на границе Рязанской и Московской областей

Средство: Создание облаков из нано-аэрозольных частиц, рассеивающих излучение Солнца.
Физический эффект: Температура поверхности Земли ниже этих облаков из-за рассеяния солнечных лучей значительно понижается. Нано-аэрозольные облака образуются путем роста из молекул SO2 и SO3, содержащихся в выхлопных газах, вытекающих из сопл двигателей аэробусов.
Облака возникают на высоте Н < 15 км, что ниже расположения озонового слоя

Система защиты от локального перегрева
(МГОУ совместно с МФТИ)

Выведены уравнения статистической динамики дисперсной фазы в нестационарной газодисперсной системе
Возможные применения:
Регулировка движения дисперсной фазы в технических установках с газодисперсными средами
Описание природных и техногенных явлений, имеющих экологическое значение

Эволюция газодисперсного облака в поле потенциальных сил

поливинилового спирта в воде

и др.
факторы применения нанотехнологий
150 слушателей в МГОУ
100 слушателей в 5 городах Московской области

Боголюбова»
Участники из МГОУ, МГУ им. М.В. Ломоносова, ОИЯИ, РНЦ «Курчатовский институт», ФИАН им. П.Н. Лебедева, ГОИ им. С.И. Вавилова, МГППУ
4 доклада по нанотехнологиям:
«Теория сверхтекучести и сверхпроводимости Н.Н. Боголюбова»
Николай Максимилианович Плакида, Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория теоретической физики им. Н.Н.Боголюбова, Дубна
«Высокотемпературная сверхпроводимость в управляемом термоядерном синтезе»
Виталий Сергеевич Круглов, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Институт сверхпроводимости и физики твёрдого тела
«Сегнетоэлектрические и антисегнетоэлектрические жидкие кристаллы: физика и применение»
Евгений Павлович Пожидаев, Физический институт РАН им. П.Н. Лебедева
«Свойства и особенности наноструктурированных оптических материалов: ЖК-переключатели, фоторефрактивные записывающие среды, прозрачные сверхпрочные покрытия для УФ и ИК»
Наталья Владимировна Каманина, ФГУП "НПК "ГОИ им.С.И.Вавилова, Санкт-Петербург

конференции ведущих ученых со всего мира
Участие студентов и преподавателей с докладами на английском языке
Опыт проведения международной конференции на естественно-научных факультетах МГОУ
Предварительная договоренность о будущих проектах

работе симпозиума и молодежной школы приняли участие около 140 специалистов, преподавателей, аспирантов, студентов. Кроме организаций из стран СНГ, в нем участвовали представители организаций Южной Кореи, Гонконга, Германии. Был представлен 71 доклад и 7 изобретений на конкурс.

систем, наноэлектронных приборов и экологичных технологий»

21-24 апреля 2015 г.
В конференции приняли участие более 200 студентов, аспирантов, преподавателей и учёных. Авторами докладов были сотрудники из разных организаций России, Белоруссии, Грузии, Армении, Казахстана, Республики Корея, Великобритании, Китая, Чили, Израиля и других стран.
На конференции были представлены следующие секции:
ЖК-материалы и дисплеи, другие неизлучательные дисплеи
Элементы информационных систем (дисплеи, преобразователи, оптические пленки и др.)
Физика дисперсных жидких и газообразных сред
Физика и технология жидких кристаллов и материалов органической электроники
Материалы и технологии устройств наноэлектроники
Методы исследования физических свойств материалов
Современные системы отображения информации
Электроника, эргономика и прикладное зрение, системы, приложения, рынок.
Во время конференции была проведена молодежная школа с докладами ведущих ученых на современные проблемы по тематике конференции

Минобразования и Минпромнауки Московской обл., …
Регистрация в Национальной нанотехнологической сети
Проведение процедуры признания компетентности испытательных лабораторий (центров) и метрологических центров в целях выполнения работ по сертификационным испытаниям в Системе добровольной сертификации продукции наноиндустрии «НАНОСЕРТИФИКА» (по направлениям наноматериалов и наносистем) –
в МГОУ:
нанокластеры,
нанокомпозиты,
коллоиды

обл. по нанотехнологиям