🔬 Термин дня: суперконтинуум

Суперконтинуум — это оптическое явление, при котором свет, проходя через нелинейную среду, сильно расширяет свой спектр, образуя практически непрерывный диапазон длин волн. Этот спектр включает в себя все цвета радуги, однако он может быть даже шире, распространяясь на ультрафиолетовый и инфракрасный диапазон.

📚 История открытия:
Явление суперконтинуума впервые наблюдали в 1970-х годах в результате экспериментов с твердотельными лазерами. Исследователи заметили, что при определенных условиях лазерный импульс с узким спектром (меньше нанометра) генерирует свет с широчайшим спектром. Это открытие вдохновило развитие новых направлений в физике и химии.

⚡ Как это работает?
Суперконтинуум возникает благодаря нелинейным оптическим эффектам, таким как:
🔹 Самофокусировка: явление концентрации поля световой волны в нелинейной среде, показатель преломления которой зависит от интенсивности поля.
🔹 Чирпирование импульсов: возникновение разной задержки для разных длин волн.
🔹 Рамановское рассеяние и генерация гармоник: эффекты, которые добавляют новые частоты в исходный спектр.

Суперконтинуум обычно генерируется с использованием мощных лазеров, направленных на нелинейные материалы, такие как оптические волокна или кристаллы.

🌍 Применение:
Благодаря своему широкому спектру суперконтинуум находит применение во многих областях:
🔹 Спектроскопия: Одновременный анализ нескольких веществ с использованием широкополосного света.
🔹 Медицина: Оптическая когерентная томография (ОКТ) для диагностики тканей.
🔹 Телекоммуникации: Оптические волокна для передачи данных.
🔹 Квантовая физика: Исследования взаимодействия света с веществом.

🧪 Научные перспективы:
Суперконтинуум открывает возможности для новых экспериментов, где нужен широкий и управляемый спектр света. Например, в химии он используется для анализа сложных молекулярных систем, а в биологии — для создания сверхточных изображений клеток.

Как вы считаете, какие еще области науки и техники могут выиграть от применения суперконтинуума? Делитесь своими идеями в комментариях!

#термин_дня

Александр Наумович Фрумкин – выдающийся физикохимик, основоположник электрохимической кинетики, директор Института физической химии и Института электрохимии (ныне Институт физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН).

🔬 Вклад в науку:
•⁠ Установил фундаментальную связь между строением двойного электрического слоя и скоростью электрохимической реакции (теория замедленного разряда). На базе этой теории сложился новый раздел современной теоретической электрохимии - кинетика электродных процессов.
 •⁠ Вывел основное уравнение электрокапиллярности и представил экспериментальные доказательства его справедливости.
•⁠ Вывел уравнение новой изотермы, получившей общепризнанное название изотермы Фрумкина. С использованием этой изотермы развил теорию влияния электрического поля на адсорбцию органических соединений.
•⁠ Разработал термодинамическую теорию поверхностных явлений на электродах, адсорбирующих атомы водорода и кислорода, и сформулировал одно из фундаментальных понятий электрохимии понятие о заряде электрода.
•⁠ Выполнил фундаментальные исследования адсорбционных скачков потенциала на границе раствор/воздух.
•⁠ Сформулировал основные представления электрохимической теории коррозии металлов.
•⁠ Создал теорию полярографических максимумов.

Как идеи и открытия Фрумкина повлияли на вашу работу? Делитесь в комментариях!

📢 Фонд «Развитие химической физики» напоминает, что сейчас идет прием работ на новый конкурс научных работ!

📋 Тематика:
Исследования в области химических, физических и биологических сенсоров, созданных на основе принципов химической физики.
🗓️ Дедлайн подачи заявок: 15 февраля.
Регистрация – на сайте Фонда.

#выдающиеся_ученые

🏆 Сергей Гусаров, аспирант 2 года обучения, младший научный сотрудник лаборатории каталитической полимеризации на твердых поверхностях ФИЦ ХФ РАН, стал лауреатом премии Правительства Москвы для молодых ученых по итогам 2024 года!

🔬 Направление: Химия и науки о материалах
📋 Тема работы: Порошки композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) для 3D печати методом СЛС: способ получения и модификации свойств.

Под научным руководством А.А. Берлина и научным консультированием Л.А. Новокшоновой, Сергей занимается разработкой инновационных материалов для аддитивных технологий. Его работа открывает новые возможности для производства высокопрочных изделий методом селективного лазерного спекания (SLS).

🎉 Поздравляем Сергея и его научных руководителей с заслуженной наградой!
Желаем ему новых научных открытий, ярких идей и успехов в развитии передовых материалов.

💡 А у вас есть инновационные идеи?
Фонд «Развитие химической физики» напоминает, что продолжается прием заявок на конкурс научных работ на тему исследований в области химических, физических и биологических сенсоров, разработанных на основе принципов химической физики.

⚡️ Не упустите возможность представить свои исследования и получить поддержку для их развития! Подать заявку на участие

#научный_конкурс

🔬 С Днем российской науки!

Наука – это когда ты в детстве случайно смешал уксус и соду и понял, что мир можно не просто наблюдать, но и экспериментировать с ним. Когда первый удачное исследование дарит радость, сравнимую с запуском ракеты. Когда статьи, которые ты писал ночами, вдруг цитируют коллеги.

А еще наука – это когда:
🔭Ты ищешь одно, а находишь совсем другое (и это открытие!).
🔭Стеклянная посуда в лаборатории дороже, чем посуда дома.
🔭Ты можешь часами объяснять родным, чем ты занимаешься, но они все равно скажут: «Какой умный! А работать когда начнешь?»

Сегодняшний день – повод сказать «спасибо» тем, кто не боится задавать сложные вопросы и искать на них ответы. Пусть у вас всегда будут свежие идеи, удачные эксперименты и гранты с первой попытки!

💬 Напишите в комментариях одним словом, с чего начался ваш путь в науке? 👇

📣 Последний шанс подать заявку на Конкурс научных работ Фонда «Развитие Химической Физики» – прием отрыт до 15 февраля!

🔬 У вас есть инновационная разработка в области химических, физических или биологических сенсоров? В вашей работе задействованы принципы химической физики? Не упустите возможность получить премию за свою работу!

Кто может участвовать?
🔘 Студенты, аспиранты и молодые ученые (18–33 лет).
🔘 Заявка индивидуальная.

Призовой фонд – 3 000 000 рублей!
🥇 700 000 р. — 1 место.
🥈 500 000 р. — 2 и 3 места.
🥉 300 000 р. — 4, 5 и 6 места.
🏅 100 000 р. — 7–10 места.

⌛️ Дедлайн подачи заявок — 15 февраля 2025 г.

Подробные условия и форма подачи заявки — на сайте Фонда

#научный_конкурс

📣 XXХ научная конференция отдела динамики химических и биологических процессов – приглашаем к участию!

🗓 11-12 марта
📍 Москва, ул. Косыгина, д. 4, актовый зал ИБХФ

Организаторы: ОДХиБП ФИЦ ХФ РАН

Что в программе?
▪️Научные доклады – исследования механизмов и динамики химических и биологических процессов.
▪️Стендовая сессия – представление новых подходов и экспериментальных данных.

Как подать заявку?
📩 Чтобы стать участником, отправьте название работы и список авторов до 1 марта 2025 года (18:00) на email: [email protected]

📖 По результатам конференции планируется составление сборника конкурсных работ

🔗 Подробности на сайте

Не упустите возможность представить свои исследования и обсудить ключевые вопросы динамики химических и биологических процессов с коллегами!

💬 Планируете участвовать? Расскажите в комментариях, о чем будет ваш доклад!👇

#научная_конференция

Михаил Степанович Вревский – химик, реформатор, метролог

В этот день, 15 февраля 1871 года родился Михаил Степанович Вревский (1871–1929) – физико-химик, член-корреспондент АН СССР, специалист в области аналитической химии и метрологии.

🔬 Вклад в науку

🔘Исследования в области растворов
Вревский занимался изучением термодинамики и свойств растворов, что имело важное значение для дальнейшего развития химической термодинамики и аналитической химии.

🔘Работа в области метрологии
С 1924 года Вревский работал в Главной палате мер и весов и входил в комиссию по реформе русской алкоголиметрии – системы измерения концентрации спирта в жидкостях. Его работы помогли усовершенствовать методы анализа алкогольных растворов и привели к стандартизации измерений в этой области.

📖 Законы Вревского

В своих исследованияк в области теории растворов ученый показал, что что зависимость состава пара раствора от температуры определяется, главным образом, соотношением энтальпий испарения компонентов. Полученные закономерности носят название законов Вревского.

#выдающиеся_ученые

⚡️ 15 февраля завершился прием заявок на Конкурс премий Фонда «Развитие химической физики»за лучшую научную работу в области химических, физических или биологических сенсоров, основанных на принципах химической физики

➡️ Благодарим всех, кто прислал свои научные работы! Мы получили 131 заявку на участие из 22 городов России, среди них: Владивосток, Долгопрудный, Екатеринбург, Железногорск, Иваново, Казань, Калининград, Курск, Москва, Новосибирск, Пермь, Ростов-на-Дону, Самара, Санкт-Петербург, Саратов, Сколково, Томск, Троицк, Уфа, Чебоксары, Черноголовка, Южно-Сахалинск.

🧑‍🔬 Участниками Конкурса стали студенты, аспиранты и научные сотрудники.

Следующий этап – оценка работ Экспертным советом по данным критериям:
1️⃣ Соответствие содержания работы выбранному направлению;
2️⃣ Наличие публикаций, имеющих отношение к данной работе;
3️⃣ Актуальность научной проблемы;
3️⃣ Научная новизна.

Список научных работ, выбранных экспертами, будет объявлен не позднее 15 апреля 2025 года.

⚡️ Авторы этих работ будут приглашены на второй очный этап Конкурса, в рамках которого выступят со своими докладами лично или онлайн.

#научный_конкурс

🪨 В последнее время уголь, как один из главных источников энергии, подвергается исследованиям с целью уменьшения экологической нагрузки, особенно в части выбросов серосодержащих газов. Одним из эффективных методов нейтрализации таких загрязнителей является использование фильтрационного горения с добавлением кальцийсодержащих сорбентов.

🏛 Группа ученых из ФИЦ ПХФ и МХ РАН подробно исследовала процесс поглощения серы при фильтрационном горении угля, используя в качестве сорбента мрамор (CaCO3).

📖 Работа «Нейтрализация серосодержащих газов при фильтрационном горении углей» опубликована в журнале «Химическая физика», 2024, том 43, № 7

💡 Суть исследования
Целью работы было экспериментально доказать эффективность мрамора как хемосорбента при сжигании углей, содержащих серосодержащие добавки, такие как сульфид железа и сульфат меди. Результаты показали, что добавление мрамора снижает температуру горения на 150–200 °C, что способствует улучшению поглощения серы и уменьшению токсичности выбросов.

✔️ Основные результаты

1️⃣ Снижение температуры горения
Использование мрамора вместо инертного сапфира в составе угольной шихты приводит к снижению температуры горения. Это также способствует увеличению концентрации CO2 в газовых продуктах и снижению концентрации CO и H2, что является положительным с экологической точки зрения.

2️⃣ Эффективность поглощения серы
При добавлении 50% мрамора в шихту, состоящую из сульфидов, удалось поглотить 72% серы. При увеличении содержания мрамора до 90% эффективность достигала 85%. В то же время добавление мрамора в смеси с сульфатами меди показало гораздо худшие результаты, с поглощением серы только на 19-24%.

3️⃣ Химические реакции
Мрамор эффективно поглощает серосодержащие газы, образующиеся в процессе горения, через реакции с сероводородом и диоксидом серы. Эти реакции связаны с образованием сульфидов и сульфатов кальция, которые остаются в твердых остатках, что помогает снизить загрязнение атмосферы.

4️⃣ Роль температуры
Температура горения играет ключевую роль в эффективности поглощения серы. При слишком высокой температуре (выше 1250 °C) происходит разложение сульфатов кальция, что ухудшает процесс нейтрализации серосодержащих газов.

#обзор_статьи

Делимся свежими открытиями и исследованиями российских ученых в области химии, физики, биологии, материаловедения и нанотехнологий.

1️⃣ Биосовместимые пьезоэлектрики: шаг к умным имплантатам
Ученые КФУ и ФИЦ КазНЦ РАН разработали органические пьезоэлектрические материалы на основе дипептидов, которые могут использоваться в имплантатах и диагностических устройствах. Эти материалы безопасны для организма и способны генерировать электрическую энергию, открывая новые перспективы для биомедицинских технологий.
📄 Работа опубликована в журнале Applied Materials Today

2️⃣ Экологичная защита от коррозии для нефтегазовой отрасли
Исследователи ПНИПУ и КФУ совместно с коллегами из Ирана и Китая разработали зеленые ингибиторы коррозии на основе гуммиарабика и полиуретана. Новый состав эффективно защищает металлы от разрушения в агрессивных средах, снижая коррозию на 95% и представляя безопасную альтернативу токсичным ингибиторам.
📄 Работа опубликована в журнале «Наука о коррозии» в 2025 г.

3️⃣ Новые данные о боковых силах в реакторах-токамаках
Международная группа ученых, включая специалистов МФТИ, провела экспериментальные измерения боковых сил при срывах плазмы в токамаке. Исследование выявило ограничения традиционных моделей и подтвердило, что учет нескольких проводящих структур (вакуумного сосуда, стабилизирующей оболочки и тороидальной конструкции) критичен для управления плазменными разрядами.
📄 Работа опубликована в Nuclear Fusion

4️⃣Наноразмерная керамика: новое слово в электронике
Ученые МФТИ разработали метод получения наноразмерной керамики на основе индия, галлия и цинка. Новый подход снижает температуру синтеза, позволяя сохранить малый размер частиц. Эти материалы могут стать основой для «чернил», используемых в производстве электроники или для печати на различных поверхностях.
📄 Результаты работы опубликованы в журнале Ceramics International

5️⃣ Новый подход к диагностике рака: метод выделения экзосом
Ученые СФУ, Института биофизики СО РАН и ФИЦ КНЦ СО РАН разработали магнитный сорбент, который позволяет быстро и точно выделять экзосомы из мочи, упрощая диагностику рака мочевого пузыря. Этот метод может заменить дорогостоящие инвазивные исследования, такие как цистоскопия.
📄 Работа опубликована в Biotechnology and
Applied Biochemistry

6️⃣ Искусственный интеллект ускорил поиск сплавов для авиации и космоса
Исследователи Сколтеха и МФТИ применили машинное обучение для поиска перспективных металлических сплавов, выявив 268 новых устойчивых соединений. Это значительно ускорит создание материалов для авиации, космоса и высокотехнологичных отраслей.
📄 Подробнее: npj Computational Materials

#научный_дайджест

Российский научный фонд подвел итоги конкурсов 2025 года, и среди победителей – три научных проекта, выполняемых в ФИЦ ХФ РАН. Исследования направлены на развитие новых технологий в области репродуктивной медицины, фотоники и сенсорики, а так же на разработку новых материалов.

🔬 Исследования на базе научной инфраструктуры мирового уровня

✅ А.А. Осыченко – Разработка методики переноса веретена деления ооцитов с применением малоинвазивных оптико-лазерных технологий. Проект направлен на усовершенствование методов репродуктивной медицины и клеточной инженерии.

✅ А.В. Савин – Компьютерное моделирование конформационной динамики молекулярных наноструктур. Исследование поможет глубже понять механизмы молекулярных превращений, что важно для разработки новых материалов и технологий.

🔬 Региональный конкурс малых научных групп

✅ А.Н. Романов – Примесные ионы двухвалентной меди как новые оптически-активные фотолюминесцентные центры для ближнего ИК-диапазона. От неожиданной находки – к практическому применению. Работа направлена на создание новых люминесцентных материалов, которые могут найти применение в сенсорах, фотонике и биомедицине.

👏 Поздравляем коллег с победой в конкурсе и желаем успехов в реализации проектов!

💡 А вы подавали заявку на конкурсы РНФ? Поделитесь своим опытом в комментариях! 👇

#научный_конкурс

#термин_дня

🔭 Молекулярные дескрипторы — цифровой отпечаток молекулы

Как предсказать свойства химического соединения, не проводя длительные эксперименты? Молекулярные дескрипторы позволяют описать молекулы числовыми параметрами, которые можно использовать для моделирования реакционной способности, биологической активности и физических свойств.

Какие бывают молекулярные дескрипторы?

1⃣ Фрагментные дескрипторы
Определяют наличие (бинарные) или количество (целочисленные) структурных фрагментов в молекуле. Применяются для предсказания реакционной способности органических соединений и в работе с базами данных для ускорения подструктурного поиска и организации поиска по подобию.

2⃣ Топологические индексы
Численно характеризуют связность атомов в молекуле. Используются в анализе структуры и предсказании физических свойств.

3⃣ Физико-химические дескрипторы
При моделировании описывают основные свойства молекул, такие как липофильность, молярная рефракция, молекулярный вес, водородные связи, молекулярные объемы и площади поверхностей.

4⃣ Квантово-химические дескрипторы
Являются результатом квантово-химических расчетов и включают:
✔ Энергии граничных молекулярных орбиталей (ВЗМО – высшая занятая молекулярная орбиталь и НСМО – низшая свободная молекулярная орбиталь) – предсказывают реакционную способность молекул.
✔ Индексы реакционной способности – электронные и энергетические характеристики системы.
✔ Энергии катионной, анионной и радикальной локализации.
✔ Дипольный и высшие мультипольные моменты распределения электростатического потенциала.

5⃣ Дескрипторы молекулярных полей
Аппроксимируют молекулярные поля путем вычисления энергии взаимодействия пробного атома с молекулой. Используются в моделировании биологической активности и дизайне лекарств.

6⃣ Константы заместителей
Описывают влияние заместителей в молекуле на ее реакционную способность.

7⃣ Фармакофорные дескрипторы
Показывают, содержит ли молекула ключевые функциональные группы, влияющие на биологическую активность.

8⃣ Дескрипторы молекулярного подобия
Определяют, насколько данное соединение похоже на известные молекулы, используемые в обучающих выборках машинного обучения.

Где применяется дескрипторы?

✅ катализ – подбор активных центров для химических реакций,
✅ электрохимия – моделирование поведения молекул на электродах,
✅ фармацевтика – поиск новых действующих веществ с заданными свойствами,
✅ экология – предсказание токсичности соединений
и во многих других процессах и отраслях.

🏛 Недавно ученый из ​​ФИЦ ХФ РАН представил новый дескриптор, который значительно повышает точность предсказаний физико-химических и электрохимических параметров ионов. О его работе мы расскажем в следующем посте.

💬 Используете ли вы дескрипторы в своей работе? Какие и применительно к каким процессам? Делитесь в комментариях!👇