Традиционный День открытых дверей, проводимый Институтом для студентов и школьников, состоится 6 февраля 2026 года в 15-00. Мероприятие проводится в рамках Десятилетия науки и технологий.
В программе:
Приветствие директора Института.
Научно-популярная лекция аспиранта Института Рихтера Эрика Алексеюсовича «Как заставить слона летать, или химические методы получения тонких плёнок».
Демонстрация химических опытов.
Участие в мероприятии – только по предварительной записи. Обращаться к Ивановой Дарье Алексеевне (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., (383)3309486)
О неорганической химии и ее будущем, исследовательской работе и обмене научным опытом - материалы об исследованиях старшего научного сотрудника Института Лысовой Анны Александровны в рамках проекта Колба.
Колба — уникальная национальная премия, посвященная достижениям женщин и специалистов в области науки и технологий. За три года нашего существования мы охватили более 800 кандидатур и отметили достижения более 150 выдающихся женщин-ученых. Подписаться на Телеграмм-канал https://t.me/kolba_science
В рамках этого проекта Евгения Еньшина, руководитель национального отделения «Женщины атомной отрасли», продолжает серию увлекательных обсуждений на актуальные темы науки и технологий.
Анна Лысова - кандидат химических наук, старший научный сотрудник ФГБУН Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, лауреат премии «КОЛБА» 2024, номинация «Инновация».
Как вы поняли, что хотите заниматься наукой?
Это был неосознанный выбор, потому что я поступила в Новосибирскую физико-математическую школу, но поняла, что математика – это скучно. Зато там была интересная и очень практическая химия, где мы многое делали руками. Меня это заинтересовало. А еще моя мама работает учителем химии, поэтому любовь к предмету передалась от нее, так скажем, химия есть в моих генах. Первые книги, которые я взяла в руки, даже еще не умея читать, были учебники по химии.
Расскажите о своей профессиональной деятельности.
Я старший научный сотрудник Института неорганической химии им. А. В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук и старший преподаватель кафедры физической химии Новосибирского государственного университета. Я веду занятия по химической термодинамике и химической кинетике в Новосибирском государственном университете. Сфера моих научных интересов – это синтез и исследование свойств металл органических координационных полимеров. Это материалы, состоящие из неорганических и органических частей, которые рассматриваются как потенциальные адсорбенты для разделения и хранения различных газов, для детектирования различных вредных веществ в растворах (антибиотиков или тяжелых металлов). Это область науки бурно развивается в последнее время.
Какое у вас основное направление в вашей научной работе в области неорганической химии?
Мое основное направление – это металл органические координационные полимеры для адсорбционного разделения газов. Наша последняя работа – получение серии металлов органических координационных полимеров для разделения насыщенных и ненасыщенных углеводородов: этана и этилена, пропана и пропилена, в результате чего получается чистый пропилен или этилен – сырье для процессов тонкого органического синтеза в химической промышленности и полимеризации. Мы получили соответствующий патент, и в 2021 году это изобретение было признано одним из лучших изобретений России. Также эти материалы хорошо делят легкие насыщенные углеводороды (метан, этан и пропан), которые являются основными компонентами природного, сланцевого и попутного нефтяного газа. То есть они позволяют газ, который добывается, например, на севере, разделить на индивидуальные компоненты, а потом с ними работать и получать ценные вещества.
Какие результаты будут наиболее значимыми в вашем исследовании?
Наиболее значим этот материал, потому что его структура позволяет адсорбировать из себя много вещества, но тем не менее демонстрирует преимущественную адсорбцию одного из компонентов. Мы сделали так называемые проточно-адсорбционные эксперименты, то есть набивали колонку этим адсорбентом: на входе в колонку поступает смесь газов, на выходе из колонки получается чистый газ. В этом я вижу большие перспективы.
Как вы оцениваете текущее состояние исследований в области неорганической химии в России и за рубежом?
Я думаю, что мы на достаточно высоком уровне в России. Ситуация немного осложняется тем, что нам тяжело публиковаться в иностранных журналах и сотрудничать с зарубежными организациями, как мы привыкли делать до этого. Мы пытаемся переориентироваться на Азию, в частности, на Китай. Но мы достаточно конкурентоспособны.
Какие современные технологии и методы вы используете в своих исследованиях? Как вы считаете, какова перспектива применения ваших исследований в промышленности и других областях?
Мы синтетики, поэтому в начале мы должны получить монокристалл – это красивый ограненный кристалл, который мы видим в микроскоп. Его мы снимаем на монокристальном дифрактометре и узнаем структуру. Далее мы оптимизируем условия синтеза данного соединения для того, чтобы получить много чистого вещества. Кроме того, мы используем методы элементного и рентгенофазового анализов, чтобы подтвердить чистоту получающейся фазы, методы термического анализа, чтобы подтвердить термическую стабильность (всех интересуют устойчивые вещества, стабильные в широком температурном диапазоне), методы инфракрасной спектроскопии, чтобы подтвердить состав. Затем мы пытаемся активировать это соединение (удалить растворитель, находящийся в его опорах) и адсорбировать на нем различные газы. Когда это получается, мы проводим так называемые проточно-адсорбционные эксперименты, когда мы набиваем колонку, подаем смесь газов на вход и смотрим, что получается на выходе.
Если говорить о перспективах использования, то у нас есть вещества, которые получаются из достаточно дешевых ингредиентов, и их стоимость тоже будет невелика. Но есть проблема масштабирования, потому что для адсорбции на пилотной установке уже требуется большое количество вещества.
Куда мы движемся с точки зрения неорганической химии?
В неорганической химии мы смотрим, чтобы наши разработки нашли применение в российской промышленности, которой сейчас многого чего не хватает. Когда нам закрыли поставки всего, чего можно было, выяснилось, что у нас нет даже простого отбеливателя для бумаги, потому что мы сами это не производим.
Какие советы вы могли бы дать молодым ученым, начинающим свою карьеру в области химии, в частности, неорганической химии?
Выбирать направление душой и смотреть, где больше нравится, потому что иначе вы так и будете ходить с места на место, бросать тему и каждый раз начинать с нуля. Не надо метаться, надо осознанно подходить к выбору работы. Если вы утром просыпаетесь и думаете, зачем мне опять идти в институт и заниматься непонятно чем, значит, это не ваше. На работу нужно идти с удовольствием, зная, что вас там ждут новые открытия и свершения!
Насколько у нас налажены научное сотрудничество и обмен опытом с научными учреждениями?
На своем примере могу сказать, что такая связь налажена или может быть налажена. Я работаю в Новосибирском Академгородке, где много институтов различных профилей располагаются в одном месте. Мы всегда можем найти контакты, спросить у друзей, товарищей, которые подскажут, потому что как раз работают в другом институте. В этом смысле расположение научных центров различного профиля в одном месте – это важно. Контакты между различными научными центрами также существуют: мы регулярно ездим работать на синхротрон в Курчатовский институт, потому что у нас пока нет необходимого оборудования.
Внутри России мы поддерживаем научные контакты и стараемся их развивать. Я считаю, что нормальная работа, нормальная наука не может быть сделана в рамках одной только лаборатории. Совершенно точно нужны межлабораторные, межинститутские и даже межцентровые контакты.
Как вы относитесь к необходимости пересмотра своих убеждений и теорий в свете новых данных?
В нашей научной деятельности это постоянно происходит: у тебя есть какая-то идея, ты придумал план, написал и получил грант, начал работать и выяснил, что идея оказалась ложной, результаты получились совсем не такими, как ты предполагал, и теперь не вписываются в кайму предложенного изначально исследования. Поэтому я к этому отношусь нормально.
Как вы планируете развивать свои исследования в будущем?
Я вижу, что в этой области я останусь, она мне нравится. Сейчас популярным становится направление детектирования различных вредных и опасных веществ, например, антибиотиков, тяжелых металлов. В этой области, скорее всего, я буду развиваться. Докторскую защитить хочу, конечно, куда без этого.
Проект «КЛАССный ученый» посетил школы в рамках олимпиадного движения. Сотрудники ИНХ СО РАН приняли участие в выездных лекциях для школьников — победителей и призеров олимпиад по химии и биологии.
Материал о Проекте - на страницах издания "Наука в Сибири" (№ 50 от 12.12.2025),
Лекцию о металлах в медицине и человеческом организме прочитала старший научный сотрудник Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН председатель Совета научной молодежи СО РАН, советник председателя СО РАН по молодежной политике кандидат химических наук Елизавета Викторовна Лидер. Одни металлы содержатся в организме, другие входят в состав лекарств или используются в диагностике, у третьих есть полезные изотопы, четвертые — инертные — подходят для создания имплантатов. Например, цинк позволяет молекулам инсулина постепенно поступать в кровь, а также он необходим для метаболизма витамина Е. Кобальт принимает участие в кроветворении и необходим для нормального функционирования нервной системы, нехватка железа спровоцирует железодефицитную анемию. Заболевания можно диагностировать или лечить путем введения металлов. Некоторые болезни также могут быть вызваны недостатком или избытком ионов металлов. Так, в ИНХ СО РАН разрабатываются препараты на основе меди.
О металл-органических каркасных структурах, за разработку которых в 2025 году была присуждена Нобелевская премия по химии, рассказал главный научный сотрудник лаборатории металл-органических координационных полимеров Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН доктор химических наук Андрей Сергеевич Потапов. Металл-органические каркасы — это кристаллические двух или трехмерные структуры, состоящие из ионов металла, связанных органическими лигандами. Такие конструкции с пористым пространством способны поглощать газы и другие химические вещества, что делает область их применения широкой. Сегодня существует большая база металл-органических каркасных структур, которая ежедневно пополняется новыми соединениями и доступна для исследователей всего мира. Во время лекции школьники узнали о том, как ученые получают и исследуют металл-органические каркасы, а также где они применяются и какой имеют потенциал. Металл-органические каркасы используются для хранения газов, например метана: благодаря пористой структуре они способны хранить в себе большие объемы газа, которые используются в энергетике в качестве топлива. С помощью каркасов можно очищать воздух и воду от химических загрязнителей, создавать на их основе медицинские биосенсоры, также каркасы могут быть катализаторами для ускорения химических реакций.
На V Конгрессе молодых ученых 28 ноября состоялась сессия «Графен: 20 лет спустя. От Нобелевской премии и фундаментальных исследований к прорывным продуктам».
В сессии приняли участие Егор Быковский — директор Центра научной коммуникации МФТИ, Алексей Большаков — директор центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, Иван Иорш и Василий Кравцов — ведущие научные сотрудники ИТМО, Дмитрий Мариничев — представитель компании «Русграфен», Ольга Седельникова — старший научный сотрудник Института неорганической химии им. А. В. Николаева Сибирского отделения РАН, Роман Черников — генеральный директор «Графентек», Александр Чернов — руководитель научной группы РКЦ.
Участники обсудили фундаментальные свойства двумерных материалов, современное состояние и перспективы развития этого направления, взаимосвязь бизнеса и науки и перспективы взаимодействия. Особое внимание уделили практическому применению двумерных материалов на наиболее перспективных рынках — медицины и микроэлектроники. Однако спикеры пришли к единому мнению, что ключевой проблемой, неоднократно поднимаемой в дискуссии, был разрыв между лабораторными исследованиями и серийным промышленным производством, а также отсутствие эффективного «интерфейса» между наукой и бизнесом.
Егор Быковский в качестве модератора сессии отметил, что первоначальная эйфория от изобретения графена сменилась более взвешенным подходом, прошла через три критические точки (по классическому циклу Гартнера) от пика завышенных ожиданий через долину разочарования к плато продуктивности. Сейчас эпоха графена заканчивается и начинается эпоха двумерных материалов с заданными свойствами.
Это утверждение нашло подтверждение у спикеров.
«Сейчас уже есть целый зоопарк двумерных материалов: помимо графена — двумерные полупроводники, сверхпроводники, магнитные материалы. Их свойства изучены гораздо меньше, но они очень разнообразны. Плюс двумерных материалов в том, что этими свойствами можно эффективно управлять. При этом графен получил второе дыхание около 2018 года, когда выяснилось, что если два листа графена сложить друг на друга, повернув их под определенным углом, то открывается целый новый мир — твистроника. Сейчас фундаментальный научный интерес к графеновым структурам снова очень высок. Да, двумерных материалов появилось очень много, и они продолжают выходить на рынок»,— отметил в своем выступлении Иван Иорш.
Коллега Ивана Иорша Владимир Скворцов добавил, что очень важно, что двумерные материалы обладают не только интересными свойствами, но и позволяют складывать новые гетероструктуры.
«Двухслойный графен, где слои могут быть повернуты друг на друга, на небольшой угол, достигая сверхпроводимости, не предел возможностей. Сейчас мы изучаем множество полупроводниковых структур, где два слоя, повернутые друг относительно друга, образуют сверхрешетку. Таким образом можно реализовывать квантовые симуляторы»,— отметил Владимир.
В свою очередь, Алексей Большаков отметил, что большой интерес для исследователей представляют не только двумерные структуры, но и кристаллы из новых материалов:
«Не нужно забывать, что слои в совокупности образуют объемный кристалл, который тоже может обладать интересными свойствами. Мы разрабатываем подходы для фотонных интегральных схем, волноводов, резонаторов. Некоторые слоистые материалы обладают рекордным показателем преломления, что определяет компактность элементов. Еще одно направление работы нашего центра — наночастицы из двумерных материалов, которые мы получаем методами абляции. Они обладают интересной „луковичной” структурой и представляют большой интерес для квантовых технологий».
Это перевело участников дискуссии к другой важной теме — технологиям. Насколько возможно создание суверенных технологий в условиях ограничений? На этот вопрос ответила Ольга Седельникова:
«Графен во многих отношениях идеален: высокая подвижность электронов, прочность. Но в этой идеальности кроется проблема для практического использования. Химически инертный графен сложно диспергировать, он слипается. Кроме того, для электроники нужен материал с запрещенной зоной, а у графена ее нет. Еще одна фундаментальная проблема: согласно теореме Ландау—Пайерлса, двумерные мембраны не могут существовать в трехмерном пространстве из-за флуктуаций. Но графен существует. Ответ — в дефектах. Если в идеальную структуру ввести дефекты, ограничение снимается. Дефекты перестают быть проблемой и становятся инструментом управления».
По словам спикера, самый простой способ модифицировать графен — окисление. Окисленный графен дает устойчивые суспензии, что открыло дорогу печатной электронике. Другие возможности — допирование для создания сенсоров или катализаторов, а также фторирование, которое позволяет очень точно настраивать ширину запрещенной зоны.
«Самое интересное, что графен был первой ласточкой, показавшей, что двумерные материалы вообще могут существовать. Будущее, мне кажется, за сборкой „сэндвичей” из разных материалов с разными свойствами»,— добавила Ольга.
Далее слово взял представитель бизнеса Дмитрий Мариничев, компания которого применяет двумерные материалы непосредственно в производстве строительных материалов и в электронике:
«Самое сложное — не получить результат, а достичь его повторяемости. Сегодня мы гарантируем упрочнение бетона в 1,5 раза при добавлении 0,5% графена. Сложность — равномерно распределить эти крохи. Эффективно работает графен при добавлении в краску.
Другое наше направление — CVD-установки для синтеза графена. Мы научились делать повернутые структуры, назвали это „муаровым графеном”. За последние два года сделали первые серийные промышленные датчики тока, аналогов которым в мире нет.
И, наконец, решили острую и старую задачу — теплоотвод. Мы сделали графеновые листы, похожие на бумагу, с теплопроводностью в три раза выше, чем у меди. Это позволяет отводить 1 кВт тепла и рассеивать его естественной конвекцией. Это открывает возможности для размещения серверов ИИ не в дата-центрах, а в обычных помещениях. Также мы видим перспективу в создании солнечных батарей с КПД от 65%, где графен выступает идеальным поглотителем. Главная наша задача сейчас — не научное обоснование, а отработка серийного производства».
Но остается вопрос: кто или что является интерфейсом между наукой и производством? Кто и как определяет, с каким материалом работать дальше?
«Есть препятствия на пути применения графена в микроэлектронике, это развитая кремниевая технология, в которую вложены триллионы долларов. Напрямую интегрировать двумерные материалы сложно. Но это не значит, что не нужно этим заниматься. Возможно, будущее за другой платформой — гибкой электроникой»,— дал ответ Алексей Большаков.
Дмитрий Мариничев выделил необходимость и потребность рынка.
«Когда есть потребность и знания, тогда человек проводит эксперименты. У нас отличные ученые, но затем в процесс приходят дилетанты. Нужна смычка с предпринимателями, которые ведут бизнес на свой страх и риск. Проблема не в нехватке ученых, а в нехватке знаний у конечного пользователя и предпринимателей, имеющих доступ к технологиям. Нужно популяризировать эти технологии в школах и вузах, чтобы молодые инженеры не боялись слова 2D»,— отметил спикер.
Роман Черников предположил, что возможны разные пути:
«Крупные корпорации обладают деньгами для доведения технологии до промышленного применения. Более мобильные стартапы не всегда имеют такой запас, зато гибки и нацелены на результат, в отличие от супергигантов, которые часто застревают на каких-то уже работающих решениях и не слишком стремятся к новому и неизведанному. Также возможен путь через венчурное финансирование от физических лиц, если бы была культура инвестирования в научные компании. Именно эту идею прорабатывают в МФТИ».
Слушатели задали много вопросов. Участников более всего интересовало, чем по своим свойствам и эффективности применения отличаются нанотрубки и графен, какие области применения ждут двумерные материалы в ближайшие годы.
В заключение модератор сессии провел блиц-опрос, спросив спикеров: какие 2D-продукты через 10 лет победят и в какой области применения? Спикеры выделили успешно развивающиеся КМОП-технологию (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник), гибкие биосенсоры, реализацию фотонных интегральных схем с развитием технологий травления, осаждения контактов, а также выделили более широкое и активное применение двумерных материалов в сугубо потребительских областях: строительстве, зеленой энергетике, машиностроении и медицине.
