Физико-химический факультет МГУ

Физико-химический факультет МГУ (ФХФ МГУ) в 2009 году первый раз участвовал в Фестивале науки, который ежегодно проводят МГУ имени М.В. Ломоносова и Правительство Москвы. Символично, что наш инновационный факультет и Фестиваль науки - ровесники: первый Фестиваль был проведен в 2006 году, в этом же году был образован физико-химический факультет. В рамках нынешнего Фестиваля факультет был представлен на центральной площадке научной выставкой (I учебный корпус на новой территории, стенд ?12) и мероприятиями на факультетской площадке (I учебный корпус на старой территории, ауд.455 и 460).

Выставка ФХФ МГУ на центральной площадке Фестиваля.

Научная выставка физико-химического факультета МГУ совместно с базовым для факультета Институтом проблем химической физики РАН посвящена разработкам в области экологии, медицины и техники.

1. ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ВОЗДУХА
(Образец + плакат)

Назначение: Фотокаталитический очиститель воздуха предназначен для очистки воздуха от органических загрязнений бытового, промышленного и биологического происхождения, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека. Может использоваться как профилактическое средство для борьбы с инфекционными и аллергическими заболеваниями.

Принцип работы: Работа прибора основана на фотокаталитическом окислении органических примесей на поверхности нанокристаллического диоксида титана под воздействием ультрафиолетового облучения.

Устройство: Прибор снабжен сенсорным управлением режимом работы. По сигналу от газового сенсора, анализирующего состав воздуха в помещении, прибор автоматически включается при превышении заданного уровня загрязнения воздуха и отключается после его очистки. Возможно также ручное управление работой очистителя. В приборе установлен сменный противопылевой фильтр.

Технические характеристики:

Область применения: Фотокаталитический очиститель воздуха является эффективным средством для поддержания чистоты воздуха в бытовых помещениях, офисах, больницах, детских садах.

Новизна: В приборе использован фотокаталитический элемент оригинальной конструкции, отличающийся высокой эффективностью и долговечностью. Конструкция и способ изготовления фотокаталитического элемента защищены патентом РФ.

Уровень реализации: Выпущена опытная партия приборов. Готовится техническая документация для серийного производства очистителей. Разработка 'Фотокаталитический очиститель воздуха' награждена золотой медалью на Салоне 'Архимед 2003'.

2. ПЕРЕРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВ МЕТОДОМ ФИЛЬТРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ СО СВЕРХАДИАБАТИЧЕСКИМ РАЗОГРЕВОМ
(Плакат)

Разработан двухстадийный способ переработки промышленных и бытовых отходов: газификация в сверхадиабатическом режиме, сжигание полученного энергетического газа в энергетических установках с получением тепловой и электрической энергии.

Разработано промышленное оборудование (реакторы-газификаторы) для реализации процесса в периодическом и непрерывном режимах.

Разработаны технологии переработки: бытового мусора, нефтешламов и отходов нефтеперерабатывающей промышленности, старых автомобильных покрышек, отходов резинотехнических и полимерных материалов, иловых осадков, отходов угледобывающей, углеперерабатывающей, целлюлознобумажной, химической и лакокрасочной отраслей промышленности.

Метод отличается высоким энергетическим КПД (до 95%), относительно низкими капитальными эксплуатационными расходами, рекордно высокой экологической чистотой. Технология позволяет подавить образование диоксинов при сжигании бытовых отходов.

Так, при промышленном сжигании бытового мусора на предприятии в Финляндии содержание диоксинов в дымовых газах (без специальной очистки) составило 2х10-10 г/м³. Разработка защищена патентами в России и за рубежом, удостоена Гран-При 'Золотой Архимед' Международного Салона промышленной собственности 'Архимед 2000', золотой медали Салона изобретений 'Брюссель-Эврика 2002'.

3. Диагностические тест-полоски для клинико-лабораторных исследований, а также самоконтроля.
(Образцы тест-полосок+ плакат)

Диагностические тест-полоски, созданные методом 'сухой химии' предназначены для качественного и полуколичественного определения глюкозы и кетоновых тел в крови, моче. Осуществляется экспресс-контроль состояния больных сахарным диабетом как в стационарных амбулаторных условиях (или в условиях поликлиники), так и путем самоконтроля.

4. Сенсоры СО на основе каталитически активных наноалмазов и твердых электролитов
(Образцы сенсоров+ плакат)

Разработаны газовые сенсоры на основе твердых электролитов и наноматериалов. Новые газовые сенсоры по сравнению с зарубежными аналогами имеют следующие преимущества : высокую селективность и разрешающую способность, миниатюрность, низкое энергопотребление, отсутствие в составе сенсора растворимых в воде и токсичных веществ, большой ресурс работы.

Разработан макет блока управления системами очистки воздуха бытовых помещений на основе сенсора СО. Газовые сенсоры угарного газа (СО) найдут применение для анализа СО в бытовых (диапазон 0-20 ppm, разрешение 0,2 ppm) и производственных помещениях (диапазон 0-100 ppm, разрешение 1 ppm). На основе сенсора СО (диапазон 0-20 ppm) будет освоено производство блоков управления воздухоочистителями и вытяжной вентиляцией в бытовых и офисных помещениях. На основе сенсора СО (диапазон 0-100 ppm) разрабатываются газовые мониторы для систем аварийной сигнализации (безопасности) в гаражах, системах отопления и производственных помещениях. Разработаны макеты трансмиттеров (ЧИПов) для новых твердоэлектролитных сенсоров с использованием микроконтроллеров. На основе твердых электролитов, нано- и полимерных материалов предполагается разработать элементы технологии (до 100 000 штук в год) новых сверхминиатюрных дискретных (один газ) и интегральных (несколько сенсоров на подложке) газовых сенсоров токсичных и взрывоопасных газов.

5. Водорастворимые производные фуллеренов для биомедицины
(Образцы + плакат)

Разработаны простые и удобные методы синтеза солей аминопроизводных и поликарбоксильных соединений фуллеренов, обладающих рекордно высокой растворимостью в воде: 100-200 мг/мл. Эти соединения можно легко получать в граммовых количествах, т. е. они доступны для исследований. Соединение 1 показало выраженную активность против штаммов вируса ВИЧ-1 и ВИЧ-2 в совокупности с низкой цитотоксичностью.

6. Новое семейство противоопухолевых агентов для монотерапии онкологических заболеваний
(Образцы + плакат)

Разработаны гибридные препараты, которые содержат в себе два лекарственных фармакофора в одной молекуле с целью вызвать двойственное лекарственное действие. Некоторые гибридные лекарства нацелены на взаимодействие с множественными мишенями как одна единая молекула, а другие требуют разрушения, предоставляя мишеням активные отдельные компоненты гибрида. Возможное применение таких гибридов лежит, в частности, в области химиотерапии.

7. Наноматериалы для хранения водорода
(Образцы + плакат)

Разработаны гидридобразующие наноструктурированные сплавы и композиты магния и алюминия. Эти материалы должны обладать улучшенными водородсорбционными свойствами: объемной и весовой емкостью, быстрой кинетикой взаимодействия с водородом, а в случае систем для обратимой сорбции водорода, и циклической стабильностью. Улучшение водородсорбционных характеристик традиционных водородсорбирующих сплавов магния и алюминия достигается за счет их модификации и приготовления на их основе новых водородсорбирующих композиционных материалов, а также 'псевдосплавов'. Такая модификация уменьшает размер зерен составляющих сплавы фазовых компонентов до субмикронного и нанометрового диапазонов и, тем самым, улучшает кинетику взаимодействия данных материалов с водородом. В порошковых металл-углеродных композитах на основе модифицированных наноструктурированных сплавов и псевдосплавов и углеродных наноматериалов достигается повышенная теплопроводность, что, улучшает циклическую стабильность в процессах поглощения и выделения водорода. Разрабатываемые материалы могут использоваться для создания систем обратимого хранения водорода, а также систем картриджного типа, как источников водорода в мобильных (на борту автомобиля), либо портативных (питание ноутбуков, мобильных телефонов, и пр.) приложениях.

Потенциостат позволяет исследовать электропроводящие свойства материалов путем регистрации их вольтамперных характеристик на постоянном токе. Прибор может регистрировать постоянное напряжение на исследуемом образце, стабилизировать на нем напряжение или ток при регистрации напряжения и тока. Также предусмотрена линейная развертка напряжения в заданном интервале с заданной скоростью при регистрации тока и напряжения. Разработаны и используются в реальных условиях эксплуатации различные по мощности потенциостаты с выходным током 25 А, напряжением 90 В. По желанию заказчика могут быть изготовлены потенциостаты и автоматизированные (или аналоговые) инструментальные усилители мощности (тока, напряжения) различной мощности (при различных значениях выходного тока, напряжения и количестве рабочих диапазонов тока и напряжения). В прибор может быть встроен блок измерения импеданса, настроены на различные интервалы рабочих частот и сопротивлений.

9. "Акванидин" - высокоэффективные антисептические композиции на основе производных пиридина.
(Образцы + плакат)

Композиции предназначены для быстрого обеззараживания рук медперсонала, инструментов, катетеров и других, подлежащих дезинфекции, устройств медицинского назначения; они обладают пролонгированным до 6-ти часов противовирусным действием.

Одной из областей коммерческого применения разработанной антисептической композиции является организация выпуска дезинфицирующего жидкого мыла, предназначенного для антисептической и гигиенической обработки кожных покровов медицинского персонала и хирургов, работников школьных и дошкольных учреждений, а также применения в быту населением. Другими областями коммерческого использования может быть получение различного типа кожно-слизистых антисептиков.

Процесс получения дезинфекционной субстанции "Акванидин" отработан на пилотной установке ИПХФ РАН, осуществлены синтез и передача потребителю крупной партии дезинфекционной субстанции ДОПД.

Получено свидетельство о регистрации разработанной субстанции и регистрационное удостоверение на выпуск продукции.
Разработка защищена патентами РФ.

Мероприятия на факультетской площадке (I учебный корпус на старой территории) проходили по нижеприведенной программе.

Программа мероприятий на физико-химическом факультете МГУ в рамках IV Фестиваля науки.

I. С 13.00 до 16.00 в 455 аудитории факультета были представлены:

- мемориальный стенд в память о декане - основателе физико-химического факультета МГУ академике Ю.А. Осипьяне;
- выставка научных работ студентов;
-фотовыставки
'МГУ - гордость России',
'Знакомство с факультетом',
'Путь в науку',
- презентации и научно-познавательные фильмы, созданные на факультете:
'ФХФ - 2008',
'ФХФ - 2009',
'Выращивание профилированных сапфиров и использование их в медицине',
'Выращивание кристаллов А2В6 и А3В5 и использование их в качестве оптических элементов в лазерной технике',
'Технопарк в Черноголовке';

12.00 - 12.15 Презентация мероприятий факультета в рамках Фестиваля науки.
12.15 - 12.45 'Научная работа как составляющая учебного процесса на физико-химическом факультете'. Презентация заместителя декана доцента Л.Д. Григорьевой.
12.45 - 16.00 Мастер - классы для студентов и аспирантов 'Инновационная научно-техническая деятельность и коммерциализация научно-технических разработок' ведущих ученых базового для факультета Института проблем химической физики РАН.

Следует отметить, что мероприятия факультета на IV Фестивале науки вызвали активный интерес посетителей. Так, стенд факультета на центральной площадке Фестиваля посетили не менее 200 человек: именно столько буклетов, рассказывающих о факультете, было роздано посетителям стенда факультета за 2 дня Фестиваля. На факультетской площадке количество посетителей колебалось от 30 до 40 человек, в основном это были студенты и аспиранты.