Научная группа Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета совместно с исследовательскими институтами из Германии, США и Японии выиграла конкурс многосторонних исследовательских проектов 2012 года – «Эффективность материалов как первый шаг к достижению устойчивого производства». Конкурс был объявлен РФФИ и фондами стран «большой восьмёрки», поэтому такой грант называют грант-G8.

Для справки:

Российский фонд фундаментальных исследований, в соответствии с Соглашением с Исследовательским советом по естественным и инженерным наукам Канады (NSERC), Национальным исследовательским агентством Франции (ANR), Немецким научно-исследовательским сообществом (DFG), Японским обществом продвижения науки (JSPS), Исследовательскими советами Великобритании (RC), Национальным научным фондом США (NSF), объявил конкурс многосторонних научно-исследовательских проектов «Эффективность материалов как первый шаг к достижению устойчивого производства» (Material Efficiency – A first step towards sustainable manufacturing). По условиям, к конкурсу допускаются научные коллективы, состоящие из представителей не менее трёх стран. Это обстоятельство и способствовало тому, что исследовательские группы из Германии, Японии и США предложили коллективу Института фундаментальной медицины и биологии Казанского университета объединить силы и принять участие в данном проекте.

«Мультиразмерные "умные» покрытия с продолжительным антикоррозионным эффектом" ‑ так называется проект, который объединил сотрудников Казанского университета (научную группу возглавляет доктор биологических наук, доцент Равиль Фахруллин), Института коллоидов и поверхностей им. Макса Планка (Prof. H. Moehwald, Max-Plank Institute of Colloids and Interfaces, Потсдам Германия), Института Микротехнологии Луизианского технологического университета (Prof. Y. Lvov и Prof. M. McShane, Institute of Micromanufacturing, Louisiana Tech University and Texas A&M University, США) и Национального института наук о материалах (Prof. K. Ariga, National Institute for Materials Science, Цукуба, Япония).

О чем идет речь?

В рамках проекта «Мультиразмерные "умные» покрытия с продолжительным антикоррозионным эффектом" ведется работа по созданию композитных многоуровневых нано/микроструктурированных защитных покрытий, способных к саморегулируемому высвобождению антикоррозионных и антибактериальных веществ в ответ на повреждение покрытия. Ныне существующие методы защиты материалов от коррозии дороги и недостаточно эффективны, они часто основаны на напылении хрома, который недавно признан канцерогенным и запрещен к использованию в Европе, США и Канаде. В качестве основы таких покрытий предполагается использование мультиразмерных (от нано- до микро-) контейнеров, которые будут состоять из полимерных пленок и наночастиц (нанотрубок). Химические антикоррозийные вещества, будут выделяться из трубчатых контейнеров при повреждении покрытий, в дефектах, залечивая их. В рамках данного проекта будет разработана подобная живым биологическим системам методика защиты от повреждений (коррозии), основанная на обратной связи и самовосстановлении. Работа имеет прямой выход на практику, к примеру, при защите корпусов морских судов, буровых установок и гидротехнических сооружений.

Задача группы Казанского университета заключается в оценке токсического воздействия наноструктурированных покрытий на человека и на водные экосистемы. «Наш коллектив достаточно давно занимаемся изучением аспектов взаимодействия наноматериалов и живых организмов на различных уровнях (от отдельных клеток до микроорганизмов). Для нас победа в конкурсе важна не только потому, что мы получаем серьезное финансирование на проведение наших работ, но еще и потому, что в рамках гранта мы будем проводить исследования с передовыми научными коллективами, занимающими лидирующие позиции в области нанотехнологий. Это позволит нам перенять передовой опыт наших коллег за рубежом, а также обмениваться идеями, проводить стажировки сотрудников и другие мероприятия. Также хотелось бы отметить, что в состав нашего коллектива войдут и представители Института Кристаллографии РАН (к.х.н. Татьяна Букреева и коллеги), что позволит еще более эффективно осуществлять исследований на стыке микробиологии и физической химии», ‑ отмечает Равиль Фахруллин.

Профессор Юрий Львов, участник проекта от США:

Предлагаемая технология основана на «зеленой химии». Используемые как контейнеры керамические нанотрубки будут добываться из недр земли без дополнительной обработки. Мы привыкли, что наноматериалы обычно доступны в миллиграммах и по цене в тысячи долларов. Совсем другая ситуация с керамическими нанотрубками, доступными в тысячах тонн по цене около пяти долларов (150 рублей) за килограмм. В перспективе, мы расширим применение покрытий, допированных керамическими нанотрубками, для защиты от биологической коррозии и радиационной защиты.

Изучения токсичности керамические трубок имеет принципиальное значение для массового применения этого продукта. Сейчас общество опасается наноматериалов, но используемый нами наноматериал – природного происхождении, это просто специальная глина, с которой мы все соприкасаемся на улице, хотя эта глина, свернутая в трубки, проявляет свои «умные» свойства. Предварительные исследования казанских ученых под руководством доцента Р. Фахруллина показали, что наш материал безвреден и в перспективе может быть массово использован как наполнитель пластмасс, существенно увеличивающий прочность и адгезивные свойства такого композита.

Ярослав Сорокотяга, РФФИ, Отдел международных программ:

На второй конкурс научных фондов стран «большой восьмёрки» (G8) Material Efficiency – A first step towards sustainable manufacturing (Эффективность материалов как первый шаг к достижению устойчивого производства) поступило 82 предварительные заявки, в том числе 16 заявок с российскими участниками. По результатам экспертизы предварительных заявок ко второму этапу Конкурса было допущено 27 проектов, в том числе 6 проектов с российскими участниками. По результатам Конкурса поддержку получили 10 проектов, в том числе два проекта с российскими участниками. Одним из них является проект Multiscale Smart Coatings with Sustained Anticorrosive Action (Мультиразмерные «умные» покрытия с продолжительным антикоррозионным эффектом), который по результатам международной экспертизы получил высшую оценку Научного совета Конкурса. Хотелось бы отметить, что коллектив под руководством Р.Ф. Фахруллина стал самым молодым коллективом среди всех российских коллективов поддержанных многосторонних проектов.