КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 21-73-10131
НазваниеДвухфотонно-возбуждаемая ИК люминесценция допированных хиральных нанокристаллов перовскитов
Руководитель Цыпкин Антон Николаевич, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" , г Санкт-Петербург
Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-601 - Химия новых неорганических функциональных и наноразмерных материалов
Ключевые слова перовскит, нанокристалл, допирование, хиральность, двухфотонное поглощение, ближний инфракрасный диапазон, биовизуализация
Код ГРНТИ29.19.22
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Реализация полного потенциала нанотехнологий возможна путем целенаправленной разработки новых материалов и структур, строение которых предполагает эффективное сочетание уникальных свойств составляющих их частей. Актуальной научной проблемой является оптимизация новых наноматериалов на этапе их конструирования с целью нахождения максимально эффективных подходов к решению различных задач нанофотоники. Одной из таких задач является создание новых материалов, обладающих одновременно рядом ценных свойств: эффективным двухфотонным поглощением, фотолюминесценцией в ближней ИК области спектра, биосовместимостью и селективностью. Такие материалы обладают значительным научным потенциалом для формирования на их основе новых подходов к биовизуализации, создания биологических меток и сенсоров.
В рамках данного проекта предлагается реализация обозначенной задачи с помощью разработки и создания нового наноматериала на основе перовскитных нанокристаллов, который соответствует заданным требованиям по уровню цитотоксичности, эффективности двухфотонного поглощения, оптическим переходам в ближней ИК области и селективной оптической активности. Для этого планируется провести допирование полностью неорганических нанокристаллов перовскита лантаноидами, что обеспечит каскадный перенос двухфотонного фотовозбуждения от матрицы перовскита к иону-допанту, люминесцирующему в ближнем ИК диапазоне; разработать протоколы наращивания неорганической оболочки на нанокристаллах перовскита различного состава, что позволит обеспечить стабильность в водных растворах, снизить цитотоксичность и открыть широкие возможности для манипуляции состава лигандной оболочки; развить методы наведения индуцированной лигандами хиральности и связанной с ней оптической активности, что обеспечит биосовместимость и селективность нового материала; провести теоретическое моделирование оптической активности обладающих хиральной поверхностью и допированных разными ионами нанокристаллов перовскитов.
Неорганические нанокристаллы перовскитов привлекают большое внимание исследователей благодаря ряду уникальных физических свойств. Высокие значения коэффициента поглощения, узкие и интенсивные полосы люминесценции, устойчивость к дефектам делают их важным материалом для ряда приложений, включая оптоэлектронику и биомедицину. Для решения поставленной задачи нанокристаллы перовскитов являются идеальной матрицей для допирования лантаноидами благодаря высокой стабильности, оптимальном координационному числу связи и рекордным значениям сечения двухфотонного поглощения. В рамках выполнения проекта будут развиты новые подходы к их синтезу и постсинтетической функционализации, которые имеют большой потенциал не только для целенаправленного применения при создании биометок и биовизуализации, но и для расширения диапазона их возможного практического использования. Достижение поставленных целей позволит увеличить количество междисциплинарных компетенций и навыков членов заявленной исследовательской команды. Таким образом, масштаб поставленной задачи охватывает ряд научных областей, а ее решение будет способствовать развитию областей химии, физики и материаловедения.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ