Отдел физики полимеров

Лаборатория №7 — Теории и моделирования полимерных систем

1. Теория и компьютерное моделирование разветвленных макромолекул и полимерных щёток.

2. Самоорганизация амфифильных блоксополимеров.

3. Теория и моделирование механических свойств отдельных полимерных и биополимерных молекул.

4. Влияние меж- и внутримолекулярных взаимодействий на структуру и подвижность сверхразветвленных полиэлектролитов и их комплексов.

5. Структура и динамика линейных и разветвленных полипептидов и полисахаридов.

6. Компьютерное моделирование сложных биополимерных систем.

7. Теория и моделирование динамических свойств сетчатых и древовидных полимерных систем. Структурные изменения при фазовых переходах в жесткоцепных гетероциклических полиэлектролитах.

8. Компьютерное моделирование органо-неорганических композитов для биомедицинских применений.

9. Многомасштабное моделирование термопластичных полиимидов и нанокомпозитов на их основе.

Руководитель лаборатории: д.ф.-м.н. С.В. Люлин

Лаборатория №8 — Механики полимеров и композиционных материалов

1. Разработка и исследование новых термостойких композиционных материалов конструкционного назначения на основе структурированных полиимидных связующих с высокой вязкостью разрушения.

2. Микромеханика разрушения волокнистых композиционных материалов на основе термостойких связующих, модифицированных наночастицами с различной морфологией. 

3. Получение новых пленкообразующих и волокнообразующих нанокомпозитов на основе полимерных матриц и неорганических наночастиц. Исследование их электрофизических, транспортных и механических свойств. 

4. Получение, исследование структуры и свойств одно- двух- и трехмерных матриц для клеточных технологий, а также материалов медицинского назначения на основе биосовместимых полимеров и нанокомпозитов.

5. Разработка и исследование свойств твердотельно-жидкостных нанокомпозитов на основе микрокапсулированных огнегасящих жидкостей.

6. Получение и исследование систем доставки белковых медицинских препаратов.

Руководитель лаборатории: д.ф.-м.н. В.Е. Юдин

Лаборатория № 10 — Люминесценции, релаксационных и электрических свойств полимерных систем

1. Фотофизические свойства полимерных систем, включающих ионы редкоземельных элементов и (или) органические фотоактивные группировки.
2. Исследование люминесцентными методами закономерностей формирования и устойчивости интерполимерных комплексов, комплексов полимеров с низкомолекулярными дифильными ионами и макромолекуляр­ных металло­ком­пле­ксов с ионами переходных металлов.
3. Исследование структуры бактериальной целлюлозы и композитов на ее основе методом диэлектрической спектроскопии.
4. Изучение диэлектрическим методом молекулярной подвижности полимерных систем в растворах и блочном состоянии с функциональными группами в боковых и/или основных цепях, обладающих нелинейными оптическими, мезоморфными и другими практически полезными физическими свойствами, а также исследование влияния ориентирующего внешнего поля на процессы структурообразования, фазовые переходы и на ориентацию функциональных групп.
5. Исследование диэлектрического поведения и морфологии полимеров сложной архитектуры (полиимидных щеток) – привитых сополимеров с основной полиимидной цепью и длинными боковыми цепями на основе виниловых полимеров с различной степенью прививки, длиной и структурой.
6. Влияние химических факторов на возникновение высокопроводящего состояния при допробивной напряженности поля в пленках полимеров-диэлектриков различного химического строения, в частности, полисилоксанимидов, а также нанокомпозитов благородных металлов на основе полисахарида арабиногалактана.
7.  Развитие теории динамических свойств полимерных сетчатых композитов, содержащих эластические фрагменты и жесткие или вязкоупругие частицы, а также теории сетчатых структур, состоящих из нескольких сеток.

И.о. руководителя лаборатории: к.ф.-м.н. Р.Ю. Смыслов

Лаборатория №13 —  Cтруктуры и морфологии полимерных и композиционных систем

1. Исследование морфологии, надмолекулярной структуры и фазовых превращений в нано- и микроструктурированных полимерных материалах и супрамолекулярных системах методами рентгеноструктурного анализа, просвечивающей и растровой электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии, оптической поляризационной микроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрии и УФ-спектроскопии.

2. Разработка методологии исследования взаимосвязи структуры и свойств в гибридных органо-неорганических наносистемах на основе наночастиц металлов и металлоидов, стабилизированных водорастворимыми полимерами.

3. Исследование структуры и сорбционных свойств гель-пленок бактериальной целлюлозы, интеркалированных наночастицами различной природы, стабилизированных полимерами и гидратированными фосфатами кальция, перспективных в качестве материалов биомедицинского назначения.

4. Изучение структуры, морфологии и термических свойств нанокомпозитов для мембранных технологий на основе термостойких полимеров, наполненных наночастицами различной природы.

5. Изучение структуры и термических свойств супрамолекулярных комплексов включения – полиротаксанов и псевдополиротаксанов – на основе циклических и линейных полимеров.

6. Исследование надмолекулярной структуры и термомеханических свойств пористых пленок из полиэтилена и поливинилиденфторида, а также проводящих композиционных материалов на их основе с полианилином и полипирролом на всех стадиях процесса получения (экструзия, отжиг, ориентационная вытяжка и термофиксация).

Руководитель лаборатории: С.В. Валуева (к.ф.-м.н.) старший научный сотрудник

Лаборатория №16 — Молекулярной физики полимеров

1. Анализ взаимосвязи химической структуры полимеров и свойств индивидуальных макромолекул.

2. Изучение взаимодействия между макромолекулами полимеров в растворах и между макромолекулами полимера и молекулами растворителя, анализ анизотропного порядка растворов полимеров.

3. Исследование процессов формирования супрамолекулярных структур в растворах полимеров.

4. Исследование межмолекулярных взаимодействий в анизотропных расплавах полимеров.

5. Изучение процессов формирования и свойств полимерных нанокомпозитов.

Основные экспериментальные методы – методы молекулярной гидродинамики и оптики: статическое рассеяние света; динамическое рассеяние света; анализ поляризации рассеянного света; двойное лучепреломление в потоке; скоростная седиментация; поступательная диффузия; вискозиметрия и др.

Руководитель лаборатории: д.ф.-м.н. А.П. Филиппов

Лаборатория №19 — Физической химии полимеров

1. Разработка и оптимизация методов получения микропористых пленок из гибкоцепных полимеров с варьируемыми параметрами (размер пор, общая пористость, величина удельной поверхности, проницаемость, механические свойства).

2. Сильнонабухающие рН-чувствительные полиэлектролитные гидрогели, изучение кинетики гелеобразования, процессов набухания/сжатия, механические свойства.

3. Многокомпонентные микро- и наноструктурные композиционные системы, включающие пористые пленки из полиолефинов, электропроводящие полимеры, сильнонабухающие гидрогели и природные полисахариды.

4. Разработка новых мембранных материалов на основе бактериальной целлюлозы, обладающих биологической активностью.

5. Сепарационно-разделительные первапорационные мембраны на основе композитов полифенилен-изо-фталамида с фуллереном С60 и углеродными добавками, изучение их физико-химических, транспортных и сорбционных свойств.

6. Исследование фазовых переходов в термотропных жидкокристаллических полимерах методом статистической обработки поляризационно-оптических изображений с использованием компьютерной программы.

Руководитель лаборатории: д.ф.-м.н., проф. С.В. Бронников

Аналитическая лаборатория №20 

1. Изучение методами молекулярной гидродинамики и оптики, хроматографическими методами гидродинамических, оптических, молекулярных и конформационных свойства макромолекул широкого спектра полимеров, как синтетических, так и природных. Исследование супрамолекулярных и наноструктур, а также полимерных пленок.

2. Разработка методов физико-химического анализа линейных и разветвлённых органо- и водорастворимых полимеров, синтетических и природных полимеров, сополимеров и сопутствующих соединений (катализаторов, стабилизаторов, мономеров, олигомеров) методами молекулярной гидродинамики и оптики, тонкослойной хроматографии, высокоэффективной жидкостной хроматографии и элементного анализа.

3. Установление связи между строением макромолекул, гидродинамическим поведением и молекулярно-массовым распределением полимеров и биополимеров в разбавленных растворах, изучение взаимосвязи между химическим строением, функциональными группами и их биологической активностью.

4. Изучение реологического поведения концентрированных растворов и расплавов полимеров и их композиций в зависимости от состава и способа получения в различных температурно-временных режимах для установления взаимосвязи структура – свойство и прогнозирования свойств конечного продукта.

Руководитель лаборатории: д.х.н. В.Д. Красиков

Группа № 21 — Спектроскопии полимеров

1. Определение химической структуры и химических превращений макромолекул.

2. Ориентационные и конформационные характеристики макромолекул, межмолекулярные взаимодействия.

3. Поверхностные характеристики полимерных материалов, полимерные щетки, электропроводящие полимеры, наполненные полимеры.

Руководитель группы: к.ф.-м.н. А.В. Добродумов

Лаборатория №22 — Многомасштабного экспериментального исследования и моделирования полимерных композитов на основе перспективных термопластов для промышленного применения

1. Модификация полимерных матриц композитных материалов введением в них наночастиц для создания нанокомпозитов со структурой, управляемой нанонаполнителями.
2. Многомасштабное компьютерное моделирование структуры и динамических свойств материалов, поиск связи химической структуры компонентов нанокомпозитов и свойств конечныхматериалов.
3. Экспериментальное изучение структуры и свойств нанокомпозитных материалов, сравнение результатов эксперимента и многомасштабного компьютерного моделирования.

Руководитель лаборатории: к.ф-м.н. С.В. Ларин

Лаборатория №23 — Полимерных биоматериалов и систем

1. Разработка новых феноменологических моделей высокоэффективных полимерных материалов с использованием современных аналитических и вычислительных методов.
2. Создание и оптимизация методологического подхода к синтезу бионанокомпозитных материалов на основе химически модифицированной бактериальной целлюлозы и полиэфиров: полимолочная кислота, полигидрооксибутират, поли(капролактон).
3. Верификация и калибровка методов получения с помощью соответствующих комплексных химических и физических экспериментов.
4. Разработка и оптимизация биоразлагаемых и биосовместимых полимерных материалов с химически модифицированной поверхностью, в первую очередь, бионанокомпозитов для высокотехнологичных экологически безопасных промышленных и биомедицинских применений.
5. Разработки инновационных промышленных технологий, в первую очередь, в области создания новых материалов для биосовместимой 3D-печати, экологически чистой упаковки, тканевой инженерии и раневых покрытий.

Руководитель лаборатории: д.ф-м.н. А.А. Гуртовенко