ITMO 开设了一个新实验室, 新一代传感器技术将在这里开发

ITMO 开设了一个新实验室, 新一代传感器技术将在这里开发

在 ITMO 信息化学研究和教育中心的基础上开设了一个新的科学实验室。 科学家和学生将能够在这里进行有机、无机、物理化学和电化学方面的各种实验——例如,使用新一代传感器和光学材料,以及实施食品技术和生物技术领域的项目。

该实验室的建立与新科学领域的发展有关——特别是在 2022 年底,大学成立了一个新的科学小组“化学电子学和界面”。  ITMO 研究金计划参与者 Evgeny Smirnov 成为其领导者。 新的300平方米的实验室将容纳更多的设备,为学生提供更多的就业机会。 它包括五个街区:一个工程室、一个办公室,以及用于有机、无机和电化学领域研究的独立部分。

实验室配备了现代化的设备:电子顺磁共振 (EPR) 光谱仪,可以分析有机分子并让您看到分子中未配对的电子(例如,有机自由基); 红外光谱仪,研究分子中个别基团的振动(可用于确定分子的组成); 原子力显微镜,可让您“感受”纳米级的表面,并使用特殊探针以 3D 方式可视化其微观结构; 一种用于测量胶体溶液的大小和 zeta 电位的装置,以评估由于激光辐射的散射而导致的这些溶液的稳定性。

此外,科学家们计划独立制造超微电极 (UME) 并对其表面进行修饰,以实现广泛的应用。

新实验室将研究什么

 实验室将进行有机、无机、物理化学、电化学等方面的实验。 例如,从纳米粒子的自组装集合体中创建厚度仅为几个单位和数十纳米的最薄薄膜。  ITMO 的科学家们已经在朝这个方向努力,可以赋予颗粒任何大小和形状,并将它们沉积在各种材料上。 这使得创建具有所需特性的薄膜并将其用作新一代传感器的基础成为可能。

此外,此类薄膜可用于光学领域,例如用作镜子和眼镜中的加热元件。

传感器和新材料

 现在,ITMO 研究人员在俄罗斯科学基金会的支持下,拥有一个传感器平台,可用于分析各种生态毒物( 在自然条件下稳定的有害化学物质),根据表面改性寻找疾病标志物和有害物质。

此外,科学家们将继续已经开始的项目,研究二维材料的特性和应用——特别是 MXene(层状碳化钛)和类石墨烯材料。

由于导电的特性,未来的材料将能够在微电子领域取代硅。  ITMO 实验室将开发二维材料的自组装方法,并使用“aquaprinting”将它们转移到基板上,“aquaprinting”是一种使用水-空气界面将图案应用于各种物体的技术。

 2023 年,ITMO 研究人员计划与Frumkin物理化学和电化学研究所展开另一种二维材料 MoS2 半导体的合作,它也用于制造传感器和纳米电子产品。

食品技术和生物技术

 在新实验室,他们计划不仅从事化学方向的研究,还将在食品技术和生物技术领域进行研究。 有前景的话题之一是品味的改变。  ITMO 研究人员计划与西伯利亚联邦大学的工作人员一起研究如何使用胶体化学来掩盖揭示产品的味道特征。  ITMO还与乌拉尔化学创新合作开发基于豌豆蛋白的植物产品。 胶体和表面化学以及生物技术的知识对于这两个项目都是必不可少的。

Ekaterina Skorb,实验室负责人兼信息化学科学与教育中心教授表示:

“在信息化学的保护下,我们集中了生命科学和信息技术交叉学科的所有相关领域:这是一系列用于计算量子化学和分子动力学中的电子结构的方法、反应扩散模型和化学计量学,化学信息学、摩擦信息学(科学领域,借助人工智能和大数据研究固体表面的摩擦和相互作用。)、人工智能在化学和材料科学中的应用、各个领域的数字化——从再生医学材料到食品技术、农业和炼油,以及现在的化学电子学。 每个组的长期目标都与新市场的创建有关。 在短期计划中——通过基础研究开发基础技术,并在不久的将来开发基于这些技术的产品和材料”

 

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