В ЮФУ провели большой эксперимент на установке Мегасайенс и получили новые катализаторы для фармацевтики — Naked Science
25 февраля
ЮФУ

В ЮФУ провели большой эксперимент на установке Мегасайенс и получили новые катализаторы для фармацевтики

4.3

Коллектив Международного исследовательского института интеллектуальных материалов провел пятидневный эксперимент на синхротроне в Гренобле в рамках Российско-Бельгийского гранта РНФ. Исследования направлены на разработку и диагностику новых эффективных катализаторов, которые могут быть использованы в фармацевтической и тонкой химической промышленности. В ходе работы ученые получили селективный катализатор, способный производить ценные ненасыщенные углеводороды без образования гораздо более дешевых насыщенных. Эти материалы позволят получать алкены не из нефтепродуктов, как это делается сейчас, а из биосырья.

В ЮФУ провели большой эксперимент на установке Мегасайенс и получили новые катализаторы для фармацевтики / ©Getty images

Перед исследователями стоит задача установить точную структуру активных центров катализаторов и понять природу их свойств. Для ее решения ученые используют физические методы, основанные на использовании установок Мегасайенс – источников синхротронного излучения.

Современные источники синхротронного излучения – это большие накопительные кольца с периметром до нескольких километров, в которых с невероятно высокими скоростями двигаются электроны. Количество таких установок в мире невелико и доступ к ним предоставляется на конкурентной основе: чтобы провести свой эксперимент, необходимо направить заявку, которую рассматривает жюри из ведущих международных исследователей.

«Благодаря высокой практической значимости проекта и нашему огромному опыту в проведении экспериментов на установках Мегасайенс, наша заявка была одобрена в ведущем мировом синхротронном центре ESRF (Франция) с наивысшими баллами, и с 28 января по 1 февраля было выделено время на проведение эксперимента», – рассказал заведующий Международной исследовательской лабораторией нанодиагностики Южного федерального университета Арам Бугаев.

Эксперимент ученых из ЮФУ / ©Пресс-служба ЮФУ

Из-за текущей эпидемиологической ситуации эксперимент проходил в смешанном формате – управление экспериментальной станцией проходило круглосуточно в удаленном режиме на базе лаборатории в Ростове-на-Дону. «Находясь в стенах своего университета, мы имели полный доступ к оборудованию синхротрона во Франции», – рассказал аспирант Лаборатории технологий искусственного интеллекта и больших данных для нанодиагностики материалов ЮФУ Олег Усольцев.

Чтобы обеспечить круглосуточные измерения, контроль за экспериментом и непрерывную обработку получаемых данных проводила команда из пяти человек, включая студентов и аспирантов МИИ Интеллектуальных материалов ЮФУ. В Гренобле эксперимент курировал молодой ученый из Католического университета Левена Симон Смолдерс.

Удаленная работа над экспериментом / ©Пресс-служба ЮФУ

«В ходе работы мы получили селективный (избирательный) катализатор, способный производить ценные алкены (ненасыщенные углеводороды) без образования гораздо более дешевых алканов (насыщенных углеводородов) благодаря комплексам рутения и рентгеновской спектроскопии. Эти материалы позволят получать алкены не из нефтепродуктов, как это делается сейчас, а из биосырья», – рассказал Симон Смолдерс.
Несмотря на удаленный режим работы, по словам ученых, измерения прошли крайне успешно.

«Огромную роль в этом сыграла помощь и координация эксперимента нашим выпускником – Кириллом Ломаченко, который сейчас работает на станции BM23 синхротронного центра ESRF», – поделилась аспирант Лаборатории технологий искусственного интеллекта и больших данных для нанодиагностики материалов ЮФУ Алина Скорынина.

Удаленная работа над экспериментом / ©Пресс-служба ЮФУ

Но успешный эксперимент – это только верхушка айсберга. Впереди научную группу ждет колоссальная работа по детальному анализу измеренных спектров рентгеновского поглощения. «В этом направлении сотрудники Международного исследовательского института интеллектуальных материалов разрабатывают новые оригинальные методы, например, основанные на применении алгоритмов машинного обучения.

Более того, в течение первого года Российско-Бельгийского проекта мы провели теоретическое моделирование спектров для нескольких тысяч гипотетических структур. На основе такой теоретической базы данных и использовании алгоритмов машинного обучения теперь можно предсказать структуру неизвестных соединений по измеренных спектрам», – заключил научный руководитель МИИ интеллектуальных материалов ЮФУ Александр Солдатов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Южный федеральный университет образован в рамках национального проекта "Образование" распоряжением Правительства Российской Федерации от 23 ноября 2006 года N1616-р (pdf) и приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 4 декабря 2006 года N1447 путем присоединения к Ростовскому государственному университету трех вузов: Таганрогского государственного радиотехнического университета, Ростовского государственного педагогического университета, Ростовской государственной академии архитектуры и искусств.
Позавчера, 11:04
Илья Ведмеденко

Компания General Atomics показала, как может выглядеть потенциально революционный БПЛА — носитель ракет класса «воздух — воздух». Такие аппараты будут запускать с борта самолета-носителя.

27 июля
Илья Ведмеденко

Японское агентство аэрокосмических исследований провело тесты носителя S-520, оснащенного новым метановым двигателем. Примененные на нем технические решения позволят в разы сократить размеры двигателей для ракет.

27 июля
Василий Парфенов

Наличие крайне разреженной атмосферы у этого огромного естественного спутника Юпитера ученые подозревали давно. До недавнего времени предполагалось, что она состоит из кислорода, который выбивается заряженными частицами из ледяной поверхности Ганимеда. Новые данные показывают, что существует еще один механизм пополнения его газовой оболочки материей — в процессе сублимации воды в результате нагрева солнечным светом.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: