От синтеза и исследований индивидуальных углеродных наносистем к проектированию композитных материалов на их основе

Проект посвящен фундаментальным экспериментальным и теоретическим исследованиям, необходимым для создания новых композитных материалов на основе углеродных нанотрубок (УНТ) и графенов. Будут разработаны и оптимизированы физико-технологические режимы синтеза как индивидуальных УНТ, так и их массивов с заданными характеристиками, что сделает получаемые ориентированные массивы пригодными для различных функциональных применений, например, для создания автоэмиссионных катодов. Также мы разовьем методику комплексной диагностики углеродных наноматериалов для неразрушающего контроля их модифицированной структуры и физических свойств методами спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС). Диагностика будет основана на установленных в последние 2-3 года связях между частотами и формами КРС-активных мод и особенностями реальной структуры УНТ и графенов. Также планируется построить новые теоретические подходы к описанию фононно-обусловленных свойств УНТ-композитных материалов и на основе полученных результатов объяснить известные аномалии этих свойств. Разработанные теоретические модели, объясняющие принципы структурной организации, самосборку и структурно-обусловленные свойства композитных материалов на основе углеродных наноструктур с упорядоченными на их поверхности биологическими молекулами будут применены для выработки рекомендаций по проектированию подобных композитных материалов, активно применяемых в современных нанотехнологических устройствах и в бионаномедицине.