Исследование физических процессов в гетероструктурах на основе новых функциональных наноматериалов и нанокомпозитов для микросенсорики, химических источников тока и медицинских применений

Новые функциональные материалы на основе наноструктурированных кремния и углерода представляют значительный научный и практический интерес для электроники и энергетики. В частности, показана перспективность их применения в химических и биологических наносенсорах, в системах хранения энергии и др. Целью проекта является получение новых функциональных материалов и структур для химических источников тока и сенсоров с улучшенными характеристиками, медицинских применений, исследование физических процессов в гетероструктурах на основе новых функциональных наноматериалов и нанокомпозитов. Содержание работ: Создание многоуровневых кремниевых, селективных сенсорных структур, включающих интегрированные/гибридные мембраны и фильтры, чувствительные элементы. Получение нанокомпозитных материалов на основе наноструктурированного кремния, углерода (углеродные нанотрубки (УНТ), графена, глобулярного углерода), оксидов металлов, полианилина (ПАНИ) для химических источников тока и сенсоров с улучшенными характеристиками. Синтез гибридных нанокомпозитов на основе УНТ, ПАНИ и ионов металлов с селективной каталитической активностью для неферментативного определения содержания биомолекул в жидкостях. Исследование физических процессов в гетероструктурах на их основе. Важнейшим элементом конструирования функциональных нанокомпозитных структур на углероде является численное моделирование стабильных дефектно-примесных комплексов на поверхности УНТ и при функционализации. Расчеты позволяют подобрать компоненты композитных структур, определить электронные свойства функционализированных стуктур. Таким образом, комплексные работы по созданию и исследованию многоуровневых композитных структур, планируемые в проекте, являются основой для создания новых интегрированных сенсорных структур и электродов в химических источниках тока с улучшенными характеристиками.