Аспирантка Института физики Казанского федерального университета Елена Черных победила в конкурсе Российского фонда фундаментальных исследований на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре.

Диссертационная работа, которую она пишет под руководством доцента кафедры оптики и нанофотоники Института физики КФУ, доктора физико-математических наук Сергея Харинцева, называется «Исследование локального стеклования в полимерах методом гигантского комбинационного рассеяния света». Научные изыскания аспирантки в августе этого года были отмечены дипломом II степени XXI Международного конкурса научных работ, организованного Научным фондом высшего образования - Роснаука.

«Стеклование полимера – это процесс перехода материала из высокоэластического в стеклообразное состояние. Резкое изменение подвижности полимерных цепей во время стеклования оказывает влияние на физические свойства полимера, – объясняет Елена. – Особенно важно понять влияние локальной динамики подвижности и релаксации полимерных цепей на процесс стеклования в целом. Моя цель – изучить процесс стеклования полимеров, ограниченных нанометровым масштабом длины, используя фотоиндуцированный нагрев плазмонной наноантенны, – рассказывает Елена. - Понимать, как происходят эти процессы, очень важно для целого ряда областей науки, начиная от органической электроники и заканчивая медициной, где полимерные носители широко используются для доставки лекарств».

Стеклование пространственно ограниченных полимеров представляет сегодня новое направление в физике полимеров. Особое внимание уделяется процессу стеклования тонких полимерных пленок толщиной менее 100 нанометров, поскольку их термодинамические, кинетические и механические свойства резко отличаются от свойств объемных полимеров.

«В матрице полимера мы планируем разместить плазмонные (металлические) наноантенны, на поверхности которых под действием падающего излучения будет возникать плазмонный резонанс, благодаря которому будет генерироваться тепло. Таким образом, плазмонные наноантенны будут играть роль локальных источников тепла, которые, в свою очередь, будут нагревать сам полимер. Такой нагрев наноантенны и образца может достигать сотен градусов Цельсия», - рассказала аспирантка.

Для исследования процессов стеклования и регистрации температуры стеклования тонких полимерных пленок будет использоваться метод гигантского комбинационного рассеяния света. Этот спектроскопический метод позволит выявить межмолекулярные изменения, которые сопровождают процесс стеклования и изучить механизм стеклования на нанометровой шкале.

Понимание процессов, происходящих в нанопленках полимеров при их нагреве, поможет ученым создать в будущем более совершенные, чем те, которые используются сейчас, материалы для медицины, электроники, энергетики.