Ученые факультета наук о материалах и химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова совместно с научной группой под руководством Михаэля Гретцеля (EPFL, Швейцария) определили причину, по которой органо-неорганические перовскиты формируются в виде нанонитей. Результаты этого исследования опубликованы в авторитетном журнале Chemistry of Materials.

Нанонити и нитевидные кристаллы в силу своих удивительных функциональных характеристик притягивают внимание исследователей практически в любой области науки, техники и материаловедения. Очень актуально получение нанонитей и для нужд солнечной энергетики. Работа авторского коллектива была начата в 2016 году в рамках совместного российско-швейцарского проекта в области перовскитной фотовольтаики. Исследованию нитевидной морфологии перовскита посвящена первая совместная публикация.

Перовскитные солнечные ячейки на основе органо-неорганических материалов со структурой перовскита представляют собой новый класс фотовольтаических устройств (то есть устройств, преобразующих солнечную энергию в энергию электрического тока). Первый прототип перовскитной солнечной ячейки был создан в 2009 году. За прошедшие годы ее эффективность возросла в несколько раз и сегодня уже превышает 22%. Такие ячейки, благодаря простому и экономичному способу их производства, уже в ближайшем будущем смогут составить конкуренцию кремниевым аналогам. Об этом весной 2016 года на своей лекции в МГУ подробно рассказал первооткрыватель ячеек профессор Михаэль Гретцель (Michael Grätzel) - всемирно известный ученый, профессор Федеральной политехнической школы в Лозанне (EPFL), работающий в области фотохимии и материаловедения. Он один из 10 самых цитируемых химиков мира (H-index = 196, количество цитирований превышает 180 000), лауреат многих престижных премий, в том числе премии "Технология тысячелетия" (2010 год) и "Премии столетия" (2016 год).

Коллектив ученых МГУ совместно с научной группой Гретцеля предложил новый метод получения перовскита с нитевидной морфологией путем ряда топотактических превращений. С использованием последовательного ионного обмена были созданы нанонити кристаллов перовскита с различным катионным и анионным составом. Ученые выяснили, что сначала начинает кристаллизоваться не перовскит, а промежуточная "белая" фаза (аддукт), образующаяся в форме протяженных нанонитей. При дальнейшем нагревании этот аддукт превращается в перовскит, который наследует нитевидную морфологию. Образование и последующий распад этой промежуточной фазы и динамику образования из нее перовскита впервые удалось проследить экспериментально.

- Полученные результаты вносят ясность в процесс кристаллизации перовскита из жидких фаз и важны для совершенствования методик изготовления пленок перовскита, в частности получения пленок аддуктов перовскита с их последующей конверсией в перовскит. Такой подход уже позволил получить перовскитные солнечные ячейки с эффективностью более 19%; его дальнейшее развитие представляет большой интерес, - считает соавтор публикации Алексей Тарасов, заведующий первой в МГУ молодежной лабораторией новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах, созданной совсем недавно по инициативе ректора МГУ академика В.А.Садовничего.

По материалам пресс-службы МГУ

Комар наступает?

Американский журнал Journal of Vector Ecology опубликовал в декабре 2016 года две статьи ученого Биологического института Томского государственного университета (БИ ТГУ) Юрия Новикова, посвященные исследованию экологии и распространения одного из видов малярийных комаров комплекса maculipennis и его лабораторному культивированию. Гибридизация открывает новую страницу в изучении малярийных комаров, позволяя более точно исследовать их физиологию и способность к переносу малярийных плазмодиев, вызывающих "болотную лихорадку".

- В статьях изложены результаты разработки метода культивирования Anopheles beklemishevi в лабораторных условиях, что помогает нам решить сразу две задачи, - рассказывает Юрий Михайлович. - Во-первых, выращивая комаров, мы можем работать с ними не сезонно, а круглый год. Во-вторых, в результате лабораторной культивации мы получаем виргинных (девственных) самок, без которых гибридизация невозможна.

По словам доцента БИ ТГУ, скрещивание вида Anopheles beklemishevi, открытого и описанного генетиками ТГУ 40 лет назад, с Anopheles atroparvus произведено впервые. В природных условиях этого не происходит. Исследование гибридов дает возможность оценить степень репродуктивной совместимости видов, являющуюся важным аргументом при реконструкции эволюции данной группы родственных видов. Эксперименты в лаборатории позволят прогнозировать вероятный видовой состав комаров и эпидемиологическую обстановку в Сибири в связи с быстро меняющимся климатом.

Наряду с этим в ходе детального изучения и сравнительного анализа 8000 особей, собранных в 34 пунктах России и Казахстана, установлено, что ареал обитания вида Anopheles beklemishevi гораздо шире, чем предполагалось: он распространен от Эстонии до Якутии и от Заполярья до Алтая и Саян. Относительная численность вида повсюду невысока, более того, на юге Западной Сибири и на Алтае частота устойчиво снижается. Так, в окрестностях Томска (Коларово) доля Anopheles beklemishevi в общей численности малярийных комаров снизилась с 25% в 1976 году до 2-3% в настоящее время.

По мнению ученого, обнаружение представителей данного вида в Якутии является косвенным подтверждением идеи, согласно которой малярийные комары комплекса maculipennis "пришли" в Евразию из Америки по Берингийскому мосту.

Исследования, проведенные доцентом БИ ТГУ, показывают, что в результате изменения климата происходит расширение ареала юго-западных видов комаров. Их представители продвигаются на северо-восток, осваивают новые территории, успешно закрепляются и размножаются в тех местах, где ранее они не могли выжить.

По материалам пресс-службы ТГУ

Кормите правильно

Группа биологов представила результаты обширного исследования зообентоса российских регионов, в ходе которого они выяснили различную степень пищевой ценности многочисленных видов беспозвоночных обитателей дна водоемов для обогащения рыб полиненасыщенными жирными кислотами из семейства Омега-3.

Ценность изучения полиненасыщенных жирных кислот Омега-3 (ПНЖК) напрямую связана с их полезными свойствами для организма человека. Так, в ходе научного исследования, проведенного в 1970-х годах на инуитах Гренландии, рацион которых состоит преимущественно из жирной рыбы, было установлено, что жирные кислоты семейства Омега-3 приводят к снижению риска ишемических заболеваний сердца, существенно улучшают состояние сердечно-сосудистой и нервной систем человека, а также позитивно влияют на другие факторы жизнедеятельности. Между тем ученые фиксируют сложившуюся в конце XX века проблему дефицита данных веществ в питании современного человека. Красноярские ученые под руководством Михаила Гладышева, заместителя директора по науке Института биофизики СО РАН и профессора кафедры водных и наземных экосистем Сибирского федерального университета (СФУ), занимались поиском альтернативных источников ПНЖК (печень сельскохозяйственных животных), и результаты лишь подтвердили незаменимость в питании человека рыбы как основного источника данных кислот.

- Наша группа исследовала влияние термической обработки и консервирования на количество ПНЖК в готовом продукте, а также установила суточные порции основных промысловых сортов рыб, которые необходимо употреблять в пищу для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, - сообщила доцент СФУ Олеся Махутова (Кормилец). - Одно из последних исследований в этой области было посвящено изучению того, какие виды зообентоса являются наиболее ценным кормом для рыб в отношении ПНЖК семейства Омега-3.

Всего учеными были изучены 68 видов бентосных беспозвоночных из водоемов Красноярского края, республик Коми и Хакасии, Ярославской и Тюменской областей, Камчатки и других регионов. Ученые выяснили, что наиболее ценной пищей для рыб являются насекомые, особенно паденки и ручейники, гаммариды и ресничные черви; низкую же пищевую ценность для рыб в отношении ПНЖК имеют пиявки, моллюски, олигохеты, мшанки и жуки. На основании полученных результатов ученые пришли к выводу, что вселение чужеродных видов зообентоса в водоемы может привести к снижению качества пищи бентосоядных рыб и, в конечном счете, к снижению количества ПНЖК семейства Омега-3 в такой рыбе. Результаты исследований опубликованы в сентябре 2016 года в научном журнале Freshwater Science издательства The University of Chicago press.

Одним из вариантов практического применения результатов исследования является то, что рыбоводческие хозяйства смогут более эффективно планировать выращивание рыбы, обогащенной Омега-3 жирными кислотами.

Добавим, в команду биологов, занимающихся этими исследованиями, вошли представители Сибирского федерального университета и Института биофизики СО РАН (Красноярск), Института проблем освоения Севера СО РАН (Тюмень), Института биологии Коми научного центра УрО РАН (Сыктывкар), Института биологии внутренних вод РАН (пос. Борок Некоузского района Ярославской области).

Подготовила Наталия БУЛГАКОВА

Источники

Лабораторная работа
Поиск, 13/01/2017

Похожие новости

  • 23/11/2017

    Сибирские ученые модернизировали метод расчета движения жидкостей

    ​Исследователи из Сибирского федерального университета (СФУ) в сотрудничестве с коллегами из Московского государственного университета и Сибирского отделения РАН предложили использовать для гидродинамических расчетов систему из нескольких графических процессоров вместо центрального.
    1157
  • 23/08/2018

    Что показывают томичи на форуме «Армия – 2018»

     В Московской области с 21 по 26 августа проходит международный военно-технический форум «Армия – 2018». От Томской области туда отправилась делегация из представителей восьми инновационных компаний, трех вузов и одного научно-исследовательского института.
    1153
  • 01/11/2017

    Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине

    ​Ученые из Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского федерального исследовательского центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета впервые изучили магнитные свойства, структуру и состав новых наночастиц семейства халькогенидов (элементов 16-й группы периодической системы, к которым относятся кислород, сера, селен, теллур, полоний и ливерморий).
    1544
  • 13/11/2017

    Как в СФУ исследуют лесные пожары

    Наука - это далеко не всегда пробирки, звонкая тишина кабинета, всклокоченный ученый муж, пристально вглядывающийся в звездное небо. Иногда это комары, мозоли и намотанные по непролазной тайге километры.
    868
  • 26/12/2019

    Красноярские ученые запустили свою систему мониторинга за качеством воздуха

    ​​Ученые Красноярского научного центра СО РАН запустили он-лайн систему мониторинга качества воздуха, где публикуется оперативная информация об уровне загрязнения атмосферы в текущих метеоусловиях. Система опирается на распределенные по городу сертифицированные и откалиброванные автоматические станции мониторинга.
    253
  • 28/07/2017

    Нестоличная наука: новгородские викинги, миниатюрный лазер и нейросеть-кардиолог

    ​​Робот-разведчик, древняя птица, рентгеновская линза и другие открытия и разработки российских ученых, сделанные вне Москвы и Санкт-Петербурга. Великий Новгород Уникальное кладбище X-XI веков обнаружила экспедиция Института археологии РАН при раскопках в центре Новгорода.
    1334
  • 08/04/2019

    Ученые расшифровали структуру молекулы, подходящей для лечения рака мозга

    ​Российские ученые, используя уникальную экспериментальную базу Национального исследовательского центра "Курчатовский институт", определили пространственную структуру аптамера (небольшого фрагмента молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, ДНК), способного распознавать опухолевые клетки мозга и доставлять непосредственно к ним медицинские препараты, сообщила РИА Новости пресс-служба Курчатовского института.
    443
  • 27/11/2018

    Российские биологи расшифровали генетический «секрет» светящихся грибов

    ​Российские биологи идентифицировали все гены, ответственные за биолюминесценцию светящегося гриба. Воссоздание путей синтеза необходимых для этого компонентов — люциферазы и люциферина — в дрожжевых клетках заставило их излучать свет, видимый невооруженным глазом.
    1448
  • 21/10/2019

    Истории самых громких научных открытий в Красноярске

    ​Мы узнаем о достижениях красноярских ученых из случайных новостей и разговоров, но порой недооцениваем значимость этих открытий. Newslab выбрал восемь поводов для гордости сибирской наукой — поводов, о которых уже говорит весь мир, а вы о них обязательно скоро услышите.
    301
  • 15/11/2016

    Красноярские ученые разработали прибор для диагностики иммунитета

    ​Ученые Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера разработали сверхчувствительный прибор, способный оценить состояние иммунной системы пациента при различных заболеваниях.  Устройство позволит врачу быстро обнаружить ухудшение состояния больного и оперативно изменить терапию и тактику лечения.
    1618