На платформе ЭПИ «Научная Россия» вышло интервью с профессором СГУ С.Н. Штыковым «Нано: мир малых величин и необычных эффектов».
Пионер в области наноаналитики, известный химик, внесший существенный вклад в люминесцентный анализ, тонкослойную хроматографию и другие аналитические методы, рассказывает о мире нанообъектов. Профессор отвечает на вопросы о размере и свойствах таких объектов, их связи с квантовым миром и практическом применении.
Наномир – это пространство обойдённых величин. Он поражает учёных своими необычными эффектами, такими, например, как увеличение интенсивности сигнала поглощения, флуоресценции или комбинационного рассеяния света в тысячи, десятки миллионов и даже миллиарды раз. Эти эффекты проявляются, если размер материальной частицы меньше размера физического явления или когда размер магнитного домена, или экситона (расстояния «электрон – дырка» в полупроводнике) больше размера самой частицы. В таких случаях как раз и проявляется эффект нано, поскольку материя не может реализовать свой энергетический потенциал из-за малого размера объекта
В переводе с греческого языка приставка «нано» означает «карлик», а если говорить о характерном размере, то 1 нм равен 10–9 м. Если объяснить более доступным языком, то 1 нм – это единица длины, примерно равная десяти атомам водорода, уложенным в ряд. Другое сравнение: 1 нм меньше 1 м приблизительно настолько, насколько футбольный мяч меньше планеты Земля. Размер вирусов составляет от 18 до 300 нм, а бактерий ― более 200 нм.
История наночастиц известна человечеству с глубокой древности. Люди использовали эффекты, порождаемые наномиром, на протяжении всей истории, хотя и не осознавали этого. Знаменитый кубок Ликурга, древнеримский артефакт IV в. н.э., служит тому примером. Если смотреть на него сбоку, то он зелёный, но если поместить внутрь лампочку, чаша становится красной. Все дело в том, что в её стекле находятся наноразмерные частицы серебра и золота.
Рубиновые звезды Кремля – это тоже наночастицы золота. Наноэффекты применяли на практике издавна, но не знали их происхождения, поэтому все открытия в этой области имели случайный характер. Но с наступлением эры нано в конце XX в. началось систематическое изучение этих объектов. Более того – стало понятно, как ими управлять.
Профессор приводит примеры нанообъектов, находящихся в человеческом организме, характеризует химические связи в супрамолекулярных объектах, знакомит с научным направлением – наноаналитикой, созданном учёными СГУ, делится его специфическими особенностями.
Ознакомиться с полным текстом интервью можно по ссылке.
Сергей Николаевич Штыков ― профессор кафедры аналитической химии и химической экологии, заслуженный деятель науки РФ, председатель рабочей группы «Наноаналитика» отделения аналитической химии Европейской ассоциации по химическим и молекулярным наукам (DAC EuCheMS) Европейского химического общества. В разные годы был руководителем 17 проектов РФФИ, проекта РНФ и четырех проектов Министерства науки и высшего образования РФ, подготовил 22 кандидата и восемь докторов наук.
