Рентгеновское облучение показало новые свойства альгината натрия — популярной пищевой добавки
Коллектив исследователей из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН и Института физики твёрдого тела им. В.О. Осипьяна РАН впервые установил образование новых групп в плёнках альгината натрия (NaAlg) при рентгеновском облучении, сообщает пресс-служба ФИЦ ПХФ и МХ РАН. Результаты исследования опубликованы в журнале Polymers.
Выяснилось, что продолжительное рентгеновское облучение в условиях сверхвысокого вакуума приводит к деградации NaAlg, что проявляется в заметном снижении отношения кислорода к углероду (О/С). Поэтому учёные рекомендуют не использовать длительные экспозиции при съёмке его РФЭС-спектров, а также избегать контакта NaAlg с источниками ионизирующего излучения для сохранения его полезных свойств.
«Рентгеновское излучение является мощным инструментом для исследования материалов на атомном уровне. В этом случае было интересно изучить, как рентгеновское облучение влияет на структуру и свойства альгината натрия, материала, широко используемого в пищевой промышленности и других областях», — отметил научный сотрудник Лаборатории инженерии материалов для твердотельных устройств ФИЦ ПХФ и МХ РАН Евгений Кабачков.
Также в ходе работы впервые было отмечено образование карбонатных и алленовых групп при рентгеновском облучении. При этом карбонатные группы могут выступать в качестве концевых групп при разрывах полимерной цепи, а алленовые группы формируются из-за выхода молекул воды в газовую фазу, говорится в исследовании.
При анализе интенсивностей отдельных пиков в спектре C1s в зависимости от времени облучения было замечено, что после 100 минут появляется пик, связанный с карбонатной группой. Кроме того, разложение материала сопровождалось изменением его цвета с белого на жёлто-коричневый. В ИК-спектре плёнки NaAlg, облучённой в течение 300 минут, также была обнаружена полоса поглощения при 1910 см-1, что обычно указывает на присутствие алленовых групп.
Для изучения влияния облучения рентгеновскими квантами с энергиями 1253,6 эВ и 1486,6 эВ на состав альгината натрия были приготовлены специальные толстые плёнки с гладкой поверхностью. При этом инфракрасные спектры этих плёнок не отличались от исходного порошка.
Облучение плёнок проводилось в условиях сверхвысокого вакуума (3×10^-10 мбар) в камере рентгеновского фотоэлектронного спектрометра Specs PHOIBOS 150 MCD9. Рентгеновский источник работал на мощности 150 Вт, а время облучения достигало 300 минут — это значительно превышает необходимое время для получения РФЭС-спектра. Такой подход позволил осуществить контроль за изменением состава поверхности NaAlg прямо в процессе облучения.
«Альгинат натрия входит в состав многих продуктов, которые могут использоваться в космических полётах. Понимание того, как материал реагирует на рентгеновское облучение, может иметь практическую ценность для разработки безопасных и устойчивых к космическому излучению пищевых продуктов для астронавтов», — заключил Евгений Кабачков.
Коллектив исследователей из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН и Института физики твёрдого тела им. В.О. Осипьяна РАН впервые установил образование новых групп в плёнках альгината натрия (NaAlg) при рентгеновском облучении, сообщает пресс-служба ФИЦ ПХФ и МХ РАН. Результаты исследования опубликованы в журнале Polymers.
Выяснилось, что продолжительное рентгеновское облучение в условиях сверхвысокого вакуума приводит к деградации NaAlg, что проявляется в заметном снижении отношения кислорода к углероду (О/С). Поэтому учёные рекомендуют не использовать длительные экспозиции при съёмке его РФЭС-спектров, а также избегать контакта NaAlg с источниками ионизирующего излучения для сохранения его полезных свойств.
«Рентгеновское излучение является мощным инструментом для исследования материалов на атомном уровне. В этом случае было интересно изучить, как рентгеновское облучение влияет на структуру и свойства альгината натрия, материала, широко используемого в пищевой промышленности и других областях», — отметил научный сотрудник Лаборатории инженерии материалов для твердотельных устройств ФИЦ ПХФ и МХ РАН Евгений Кабачков.
Также в ходе работы впервые было отмечено образование карбонатных и алленовых групп при рентгеновском облучении. При этом карбонатные группы могут выступать в качестве концевых групп при разрывах полимерной цепи, а алленовые группы формируются из-за выхода молекул воды в газовую фазу, говорится в исследовании.
При анализе интенсивностей отдельных пиков в спектре C1s в зависимости от времени облучения было замечено, что после 100 минут появляется пик, связанный с карбонатной группой. Кроме того, разложение материала сопровождалось изменением его цвета с белого на жёлто-коричневый. В ИК-спектре плёнки NaAlg, облучённой в течение 300 минут, также была обнаружена полоса поглощения при 1910 см-1, что обычно указывает на присутствие алленовых групп.
Для изучения влияния облучения рентгеновскими квантами с энергиями 1253,6 эВ и 1486,6 эВ на состав альгината натрия были приготовлены специальные толстые плёнки с гладкой поверхностью. При этом инфракрасные спектры этих плёнок не отличались от исходного порошка.
Облучение плёнок проводилось в условиях сверхвысокого вакуума (3×10^-10 мбар) в камере рентгеновского фотоэлектронного спектрометра Specs PHOIBOS 150 MCD9. Рентгеновский источник работал на мощности 150 Вт, а время облучения достигало 300 минут — это значительно превышает необходимое время для получения РФЭС-спектра. Такой подход позволил осуществить контроль за изменением состава поверхности NaAlg прямо в процессе облучения.
«Альгинат натрия входит в состав многих продуктов, которые могут использоваться в космических полётах. Понимание того, как материал реагирует на рентгеновское облучение, может иметь практическую ценность для разработки безопасных и устойчивых к космическому излучению пищевых продуктов для астронавтов», — заключил Евгений Кабачков.
История и будущее спинтроники: «дочь» электроники
Как питать устройства практически без потерь
Образ мира в ХХI веке определен развитием технологий: роботы-курьеры, электромобили, компьютеры, автоматизированные производства, интернет и нейронные сети. Все это работает с помощью электроники — технологии, которая использует электрические сигналы для управления различными устройствами. И кажется, что альтернатив электронике нет. Но что, если мы скажем, что электроника — лишь этап в развитии технической мысли? Об этом ПостНаука поговорила с доктором физико-математических наук, главным научным сотрудником ФИЦ ПХФ и МХ РАН, профессором Романом Моргуновым.
https://postnauka.org/themes/morgunov
Как питать устройства практически без потерь
Образ мира в ХХI веке определен развитием технологий: роботы-курьеры, электромобили, компьютеры, автоматизированные производства, интернет и нейронные сети. Все это работает с помощью электроники — технологии, которая использует электрические сигналы для управления различными устройствами. И кажется, что альтернатив электронике нет. Но что, если мы скажем, что электроника — лишь этап в развитии технической мысли? Об этом ПостНаука поговорила с доктором физико-математических наук, главным научным сотрудником ФИЦ ПХФ и МХ РАН, профессором Романом Моргуновым.
https://postnauka.org/themes/morgunov
Forwarded from Новости нейронаук и нейротехнологий
Кетодиета не уберегла ткани головного мозга от последствий инсульта
Коллектив исследователей из МГУ, ФИЦ Проблем химической физики и медицинской химии РАН, Российского университета дружбы народов (Москва) и Воронежского государственного университета (Воронеж) установил, что кетодиета, изначально разработанная для лечения эпилепсии и, как предполагалось, способная защищать нервные клетки от нарушения обменных процессов, не помогает животным бороться с повреждениями нервной ткани, вызванными ишемическим инсультом. При этом такой тип питания меняет активность ряда генов в головном мозге, а также микробный состав кишечника. Однако среди всех этих изменений есть как благоприятные для организма, так и негативные, в результате чего делать однозначный вывод о пользе кетогенной диеты может быть преждевременным. Результаты исследования, поддержанногогрантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Brain, Behavior, and Immunity.
https://neuronovosti.ru/ketodieta-ne-uberegla-tkani-golovnogo-mozga-ot-posledstvij-insulta/
Коллектив исследователей из МГУ, ФИЦ Проблем химической физики и медицинской химии РАН, Российского университета дружбы народов (Москва) и Воронежского государственного университета (Воронеж) установил, что кетодиета, изначально разработанная для лечения эпилепсии и, как предполагалось, способная защищать нервные клетки от нарушения обменных процессов, не помогает животным бороться с повреждениями нервной ткани, вызванными ишемическим инсультом. При этом такой тип питания меняет активность ряда генов в головном мозге, а также микробный состав кишечника. Однако среди всех этих изменений есть как благоприятные для организма, так и негативные, в результате чего делать однозначный вывод о пользе кетогенной диеты может быть преждевременным. Результаты исследования, поддержанногогрантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Brain, Behavior, and Immunity.
https://neuronovosti.ru/ketodieta-ne-uberegla-tkani-golovnogo-mozga-ot-posledstvij-insulta/
👍7
Корпусируем сами
Российские ученые разрабатывают материалы для корпусирования микросхем. В проекте участвуют специалисты НИУ МИЭТ из Зеленограда, ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН из Черноголовки и Института пластмасс им. Г. С. Петрова из Москвы
«Очевидность отсутствия отечественных серийных технологий и материалов для корпусирования в пластик (компаундов для герметизации микросхем и заполнения подкристального пространства, разделительных и отмывочных материалов для пресс-форм) не только не позволяет обеспечить развитие микроэлектронной отрасли, но и не дает возможности гарантировать стабильный выпуск ответственной продукции, так как в настоящее время поставки подобных материалов из-за рубежа сталкиваются со все большими трудностями. ФИЦ ПХФ и МХ РАН совместно с Институтом пластмасс обладают взаимодополняющими компетенциями в области наук о полимерах и композиционных материалах. Поэтому к созданию технологии изготовления компаундов для корпусирования эти организации приступили сплоченной командой», — рассказал «Стимулу» заведующий отделом полимеров и композиционных материалов ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, кандидат химических наук Георгий Малков.
Подробнее - в материале журнала "Стимул"
https://stimul.online/articles/innovatsii/korpusiruem-sami/
Российские ученые разрабатывают материалы для корпусирования микросхем. В проекте участвуют специалисты НИУ МИЭТ из Зеленограда, ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН из Черноголовки и Института пластмасс им. Г. С. Петрова из Москвы
«Очевидность отсутствия отечественных серийных технологий и материалов для корпусирования в пластик (компаундов для герметизации микросхем и заполнения подкристального пространства, разделительных и отмывочных материалов для пресс-форм) не только не позволяет обеспечить развитие микроэлектронной отрасли, но и не дает возможности гарантировать стабильный выпуск ответственной продукции, так как в настоящее время поставки подобных материалов из-за рубежа сталкиваются со все большими трудностями. ФИЦ ПХФ и МХ РАН совместно с Институтом пластмасс обладают взаимодополняющими компетенциями в области наук о полимерах и композиционных материалах. Поэтому к созданию технологии изготовления компаундов для корпусирования эти организации приступили сплоченной командой», — рассказал «Стимулу» заведующий отделом полимеров и композиционных материалов ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, кандидат химических наук Георгий Малков.
Подробнее - в материале журнала "Стимул"
https://stimul.online/articles/innovatsii/korpusiruem-sami/
👍11🥰1😇1
И еще одна работа ученых из нашего Института физиологически активных веществ в сотрудничестве с большим консорциумом научных коллективов.
Forwarded from Indicator.Ru
Ученые впервые синтезировали оптические композитные материалы, содержащие наноалмазы в матрице аэрогеля диоксида кремния
Ученые из Москвы, Черноголовки и Санкт-Петербурга получили новые прозрачные композитные материалы, содержащие нанокристаллические алмазы, равномерно распределенные в матрице аэрогеля диоксида кремния. Концентрация наноалмазов в композитах составляла 0.01 – 1%, что позволило контролируемо изменять оптические характеристики материалов. Такие композиты являются перспективными функциональными материалами для оптики и оптоэлектроники. Результаты исследования опубликованы в журнале ChemNanoMat.
Работу сделали исследователи из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института физиологически активных веществ ФИЦ ПХФ и МХ РАН, Института химии силикатов РАН, Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова ФИЦ КИ, Института физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН, Факультета наук о материалах МГУ им. М.В. Ломоносова, Научно-исследовательского института ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова и Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН.
https://indicator.ru/chemistry-and-materials/uchenye-vpervye-sintezirovali-opticheskie-kompozitnye-materialy-soderzhashie-nanoalmazy-v-matrice-aerogelya-dioksida-kremniya-23-10-2024.htm
Ученые из Москвы, Черноголовки и Санкт-Петербурга получили новые прозрачные композитные материалы, содержащие нанокристаллические алмазы, равномерно распределенные в матрице аэрогеля диоксида кремния. Концентрация наноалмазов в композитах составляла 0.01 – 1%, что позволило контролируемо изменять оптические характеристики материалов. Такие композиты являются перспективными функциональными материалами для оптики и оптоэлектроники. Результаты исследования опубликованы в журнале ChemNanoMat.
Работу сделали исследователи из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института физиологически активных веществ ФИЦ ПХФ и МХ РАН, Института химии силикатов РАН, Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова ФИЦ КИ, Института физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН, Факультета наук о материалах МГУ им. М.В. Ломоносова, Научно-исследовательского института ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова и Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН.
https://indicator.ru/chemistry-and-materials/uchenye-vpervye-sintezirovali-opticheskie-kompozitnye-materialy-soderzhashie-nanoalmazy-v-matrice-aerogelya-dioksida-kremniya-23-10-2024.htm
👍6
Центр компетенций НТИ ФИЦ ПХФ и МХ РАН на GasSuf и iH2Con
На этой неделе в Москве одна за другой прошли два отраслевых форума - «Транспорт на газомоторном топливе» (GasSuf-2024) и Международная конференция по водородной энергетике iH2Con, в которых участвовал Центр компетенций НТИ «Новые и мобильные источники энергии» ФИЦ ПХФ и МХ РАН.
На GasSuf-2024 (вторник, 22 октября) мы приняли участие в экспертной панели «Водородные технологии в транспортном секторе: есть ли будущее у водородного транспорта в России?». Заместитель руководителя Центра и руководитель пресс-службы ФИЦ ПХФ и МХ РАН Алексей Паевский в своем выступлении представил последние разработки Центра и поделился нашим видением проблем, которые нужно решить для того, чтобы водородный транспорт начал развиваться. Это проблемы с импортозамещением отдельных компонентов топливных элементов, «узкие места» в виде транспортировки и хранения водорода, отсутствие инфраструктуры, которая на первом этапе может появиться только при наличии мощной господдержки отрасли и сильнейший дефицит кадров.
Экспертная панель «Водородная стратегия: партнерство государства, науки и бизнеса» на iH2Con (среда, 23 октября), в которой также принял участие Алексей Паевский, в первую очередь запомнилась бурной и содержательной дискуссией между представителями двух министерств - Минэнерго и Минпромторга. По мнению Паевского, в продвижении и развитии водородных технологий, невозможно обойтись без активного участия еще двух институций - Министерства науки и высшего образования, поскольку дефицит кадров в отрасли по самым скромным подсчетам составляет «один подготовленный специалист на десять требуемых» и Российской Академии наук, поскольку без качественной научной экспертизы всех проектов обойтись нельзя.
Также в качестве предложения нами было высказана идея о двух целевых линейках грантов Российского научного фонда - на решение конкретной научно-технологической группы, подобно грантам по микроэлектронике, а также грантов для молодых ученых - для привлечения исследователей, начинающих свой путь в нашу тематику.
Сегодня же iH2Con продолжился в Черноголовке: часть делегатов форума приехала к нам в ФИЦ, где мы провели для них технологическую экскурсию по лабораториям, так или иначе связанным с водородной тематикой. Наши гости познакомились с разработками в области металл-гидридного хранения водорода, матричной конверсии метана, работами Центра компетенций и установкой сверхадиабатического горения.
На этой неделе в Москве одна за другой прошли два отраслевых форума - «Транспорт на газомоторном топливе» (GasSuf-2024) и Международная конференция по водородной энергетике iH2Con, в которых участвовал Центр компетенций НТИ «Новые и мобильные источники энергии» ФИЦ ПХФ и МХ РАН.
На GasSuf-2024 (вторник, 22 октября) мы приняли участие в экспертной панели «Водородные технологии в транспортном секторе: есть ли будущее у водородного транспорта в России?». Заместитель руководителя Центра и руководитель пресс-службы ФИЦ ПХФ и МХ РАН Алексей Паевский в своем выступлении представил последние разработки Центра и поделился нашим видением проблем, которые нужно решить для того, чтобы водородный транспорт начал развиваться. Это проблемы с импортозамещением отдельных компонентов топливных элементов, «узкие места» в виде транспортировки и хранения водорода, отсутствие инфраструктуры, которая на первом этапе может появиться только при наличии мощной господдержки отрасли и сильнейший дефицит кадров.
Экспертная панель «Водородная стратегия: партнерство государства, науки и бизнеса» на iH2Con (среда, 23 октября), в которой также принял участие Алексей Паевский, в первую очередь запомнилась бурной и содержательной дискуссией между представителями двух министерств - Минэнерго и Минпромторга. По мнению Паевского, в продвижении и развитии водородных технологий, невозможно обойтись без активного участия еще двух институций - Министерства науки и высшего образования, поскольку дефицит кадров в отрасли по самым скромным подсчетам составляет «один подготовленный специалист на десять требуемых» и Российской Академии наук, поскольку без качественной научной экспертизы всех проектов обойтись нельзя.
Также в качестве предложения нами было высказана идея о двух целевых линейках грантов Российского научного фонда - на решение конкретной научно-технологической группы, подобно грантам по микроэлектронике, а также грантов для молодых ученых - для привлечения исследователей, начинающих свой путь в нашу тематику.
Сегодня же iH2Con продолжился в Черноголовке: часть делегатов форума приехала к нам в ФИЦ, где мы провели для них технологическую экскурсию по лабораториям, так или иначе связанным с водородной тематикой. Наши гости познакомились с разработками в области металл-гидридного хранения водорода, матричной конверсии метана, работами Центра компетенций и установкой сверхадиабатического горения.