Соглашение о предоставлении гранта в форме субсидии № 075-15-2021-954 «Глубокие эвтектические растворители с контролируемыми свойствами для актуальных практических применений» (2021 г.)

Дата подписания соглашения: 23.09.2021

Период выполнения проекта: 23.09.2021— 31.12.2021

Плановое финансирование проекта: 15 млн. руб. Их них:

Бюджетные средства: 10 млн. руб.

Внебюджетные средства: 5 млн. руб.

Получатель/Исполнитель: Институт высокомолекулярных соединений РАН

Иностранный партнер: University of São Paulo, Brazil (Университет Сан-Паулу, Бразилия)

Руководитель проекта: М. Карттунен

1. Цель проекта

Целью проекта является развитие подходов к направленному регулированию физико-химических характеристик глубоких эвтектических растворителей, обладающих потенциалом для практического применения в области получения полимерных материалов и нанообъектов.

2. Основные результаты проекта

Проведен литературный анализ существующих работ, посвященных компьютерному моделированию глубоких эвтектических растворителей. Полученные систематизированные данные позволяют сделать вывод как о текущем состоянии данной области науки, как с методологической точки зрения, так и с точки зрения перспективы развития глубоких эвтектических растворителей для широкого круга применений. Данная информация полезна для фундаментального исследования структур и свойств глубоких эвтектических растворителей.

Квантово-химические расчеты структуры полимеризуемого глубокого эвтектического растворителя на основе акриловой кислоты и последующее сравнение результатов работы с результатами атомистического моделирования позволили описать структуру глубоких эвтектических растворителей, выявить основные взаимодействия и раскрыть слабые и сильные стороны обоих применимых методов исследования. Данные результаты необходимы для разработки новых чернил на основе глубоких эвтектических растворителей для 3D-печати. На основании анализа научной литературы был разработан план и методики исследований бактериальной целлюлозы, дезинтегрированной до нановолокон с использованием глубоких эвтектических растворителей. Был проведен синтез бактериальной целлюлозы и ее обработка глубокими эвтектическими растворителями различного состава. Для наработанных образцов были изучены структура, а также термические и механические свойства. Определены оптимальные условия обработки бактериальной целлюлозы глубокими эвтектическими растворителями для увеличения эффективности передачи высоких механических характеристик кристаллической фазы нановолокон целлюлозы на уровень макромасштабов. Полученные результаты представляют интерес для разработки композиционных полимерных материалов, в которых нановолокна целлюлозы могут быть использованы как упрочняющий наполнитель. В частности, в такие материалы потенциально могут найти применение в автомобилестроении.