НИИЦ «Наноматериалы и нанотехнологии»

Научно-исследовательский информационный центр (НИИЦ) «Наноматериалы и нанотехнологии» был создан в 2009 г. приказом директора Чебоксарского политехнического института (филиала) Московского государственного открытого университета им. В. С, Черномырдина Акимовым Александром Петровичем. Руководителем НИИЦ является д.ф.-м.н., профессор, Филиппов Геннадий Михайлович.

Цель:

• Обеспечение единой научно-исследовательской информационной межвузовской базы для развития науки и нанотехнологий в Чувашской республике.

Задачи НИИЦ «Наноматериалы и нанотехнологии»:

• Создание и внедрение учебно-методического комплекса (УМК) по курсу Наноматериалы и нанотехнологии для преподавания в Чебоксарском политехническом институте.
• Ведение научно-исследовательской деятельности по разработке технологий и методов решения современных проблем энергетики, медицины и химии с целью дальнейшего внедрения результатов этой деятельности в промышленность.
• Систематизация новейших информационных ресурсов по технологиям производства с применением научных достижений в области нанотехнологии.
• Налаживание и укрепление сотрудничества между вузами с целью продуктивного ведения научно-исследовательской деятельности по вышеперечисленным направлениям
• Проведение еженедельных научных семинаров по актуальным проблемам науки и техники, лежащих в области интересов научного коллектива НИИЦ с обсуждением новейших мировых и отечественных достижений.

Способы достижения целей и решения задач:

• Создание УМК, практикума и курса лекция и набора лабораторных работ по предмету «Наноматериалы и нанотехологии»
• Ведение разработок по указанным выше научным направлениям и участие в конкурсах с проектами на их основе
• Создание информационного ресурса (сайта) с публикацией научных достижений мировой и отечественной науки в сфере нанотехнологий
• Участие в международных выставках, конференциях, семинарах, международных и межвузовских научных проектах. Проведение международных конференций, семинаров, выставок.
• Организация и проведение еженедельного научного семинара

Цели:

Поставленные цели и задачи планируется решать все время существования подразделения. 

Количественные показатели:

• Количество лабораторных работ по курсу «Наноматериалы и нанотехнологии». Успеваемость студентов по курсу наноматериалы и нанотехнологии. Рейтинговые опросы студентов.
• Результативность разработок (число публикаций), сумма привлеченных финансовых средств.
• Размеры и посещаемость информационного ресурса
• Число публикаций по результатам конференций и выставок. Количество партнеров вовлеченных в сотрудничество.
• Количество участников семинара. Число совместных научных публикаций. Число вузов задействованных в научной деятельности в рамках семинара

Конечные результаты:

Основными результатами являются документально и статистически подкрепленные достижения по каждому из выше перечисленных пунктов. Число успешно выполненных НИОКР, работ опубликованных в ведущих научных журналов. 

Научные разработки коллектива

Каналирование частиц в углеродных нанотрубках

Изучение каналирование частиц в углеродных нанотрубках открывает широкие возможности для техники имплантации и транспорта ионов  для приложений  микроэлектроники, ускорительной техники.

Квантовые точки как объект исследований позволяет создавать на их основе современные лазеры, высокочувствительные сенсоры, квантовые компьютеры. 

Взаимодействие наночастиц с биологическими объектами 

Развитие современной  медицины идет по пути понимания биологических процессов на молекулярном уровне и влияния их на всю изучаемую биологическую систему. В исследования таких процессов огромную роль играет взаимодействие наночастиц с органеллами и веществами, составляющими структуру клетки и их воздействие на механизм работы клетки.

Углеродные нанокомпозиты как контейнеры для хранения и транспортировки веществ.

Для биологических, химических технических приложений важно бывает найти правильный метод доставки веществ в зону реакции или обеспечить надежный способ хранения вещества в течение определенного времени, для этого оказывается полезной упаковка транспортируемых или хранимых веществ в наноразмерные капсулы.

Фотоактивируемые электроды для получения водорода электролизом воды

Фотоактивируемые аноды с более высоким КПД получения водорода позволят достичь лучших показателей получения экологически чистого топлива будущего ‑ водорода, применяя при этом возобновляемый источник энергии ‑ солнечную радиацию. 

Сотрудничество

Налажено сотрудничество  с Российскими и зарубежными университетами:

ЧГУ им. И. Н. Ульянова ъ

НИФТИ ННГУ им. Н. И. Лобачевского

НАН Украины

и др.

Учебная деятельность

В перечень основных функций НИИЦ «Наноматериалы и нанотехнологии» входит проведение учебных занятий по дисциплине «Наноматериалы и нанотехнологии». Дисциплина преподается на всех факультетах института и включает сведения по разделам:

• Наноматериалы и наноразмерные системы в науке и технике
• Физические основы нанотехнологий
• Методы и приборы создания наноматериалов
• Роль моделирование при создании и применении наноразмерных материалов

В учебном курсе предусмотрено выполнение студентами лабораторных работ по темам:

• Туннельный диод. Принципы работы туннельных диодов, снятие вольтамперной характеристики, моделирование туннельных процессов происходящих в туннельном диоде
• Электролиз. Электролиз воды с помощью обратимого топливного элемента на основе протонно-обменной мембраны для получения водорода. Работа топливной ячейки в режиме генерации электроэнергии. Изучение характеристик обоих процессов, вычисление КПД.
• Микроскопия. Изучение устройства и работы микроскопа, градуировка шкалы окуляра микроскопа. Наблюдение и измерение микрообъектов, построение гистограмм
• Компьютерное моделирование нанообъектов. Работа с программой Nanoengineer, создание и изучение характеристик нанообъектов на их компьютерных моделях.
• Фотоэлемент. Основы работы фотоэлементов. Особенности генерации электроэнергии  фотоэлементами. Свойства фотоэлементов важные при использовании их в целях электроснабжения.

Конференции и семинары

Еженедельно  проводится научный семинар по современным проблемам физики  наноматериалов и нанотехнологий

Коллектив научной группы активно участвует в конференциях и семинарах по тематике ведущихся исследований как в России, так и зарубежом.

Гранты

Три сотрудника НИИЦ являются обладателями грантов по программе УМНИК  Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.