В СПбГУ работают над созданием материала нового поколения

Обучающиеся Санкт-Петербургского государственного университета в рамках конкурса «Start-up СПбГУ» занимаются созданием нанокомпозитного материала на основе диоксида циркония. В будущем разработка поможет создать устройства нового поколения: кислородный датчик, твердотельный топливный элемент и кислородный насос — специальный прибор, который будет способен выделять из воздуха «чистый» кислород.

Получение новых материалов — бурно развивающееся направление в современной химии. Сегодня в химической промышленности очень востребованными оказываются так называемые композитные материалы — материалы сложного состава, которые обладают новыми, уникальными свойствами.

Студенты и аспиранты команды разрабатывают материал на основе диоксида циркония — соединения, которое находит широкое применение в промышленности, — например, в разнообразных кислородных датчиках (так называемых лямбда-зондах). Для разработки устройств нового поколения исследователи СПбГУ решили совместить диоксид циркония с другим перспективным материалом под названием графен. Его несколько лет назад открыли британские ученые русского происхождения Андрей Гейм и Константин Новоселов, за что в 2010 году получили Нобелевскую премию.

«Графен обладает рядом интересных свойств, — отметил капитан команды, аспирант направления "Химические науки" Артем Глухарев. — К примеру, графен в сто раз прочнее стали. Но для нас главное — то, что он обладает хорошей электронной проводимостью. В случае успешного создания нового материала перед нами откроются возможности по созданию новых устройств, например кислородного насоса».

Кислородный насос — устройство, способное выкачивать кислород прямо из воздуха. Сейчас этот газ, как правило, получают методом электролиза воды, но необходимость в таком приборе все же существует. Дело в том, что данная технология поможет увеличить КПД автомобильных двигателей.

«Представьте москитную сетку, которая действует как фильтр: пропускает воздух и не пропускает комаров, — объясняет принцип действия кислородного насоса Артем Глухарев. — Мы разрабатываем устройство, у которого по одну сторону — атмосферный воздух, по другую — в первый момент времени условно ничего. Мы включаем насос, и он селективно, через специальную мембрану, выкачивает из атмосферы только кислород».

Создание нового материала, как признаются молодые исследователи, — очень амбициозная задача, для которой трех конкурсных месяцев, конечно, недостаточно. Подобные цели перед собой ставят целые научно-исследовательские институты, а на их реализацию тратятся годы. К тому же нужно время на создание прототипа устройства, а также его тестирование.

Кроме Артема над идеей сегодня работают аспирант направления «Математика и механика» Евгений Болтынюк, студентка направления «Химия» Валерия Лебедева, магистрант направления «Тектоника, осадочная геология и палеонтология» Михаил Курапов, а также магистрант направления «Менеджмент» Павел Лизогубов. Руководит исследованиями профессор Владимир Конаков, основатель научной группы «Нанокерамика, высокотемпературные сенсоры» кафедры физической химии СПбГУ.

Финалистов конкурса «Start-up СПбГУ» определят уже 25 мая. Из 11 команд экспертный совет выберет три проекта-победителя: за первое место дадут 1 000 000 рублей на открытие собственного малого инновационного предприятия при СПбГУ, за второе — 500 000 рублей, за третье — 200 000 рублей.