Создана новая модель гидратации ионов

В лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН предложили новую модель гидратации ионов — процесса, при котором вокруг ионов формируется оболочка из молекул воды. Эта модель учитывает не только электростатическое притяжение, но и структуру водородных связей, формирующихся или разрушаемых ионом.

⭐️ Исследователи впервые определили пороговые значения радиусов ионов, при которых гидратация не возникает, а также рассчитали ёмкость гидратных монослоёв. На основе этих данных удалось вывести формулы, описывающие, сколько молекул воды окружает ион в зависимости от его заряда, размера и химических свойств.

Учёные предложили геометрическое представление гидратной оболочки: «водоподобные» ионы образуют структуру, похожую на икосаэдр, а «металлоподобные» — на додекаэдр. Такое разделение помогает лучше понять, как ионы влияют на структуру воды и почему некоторые из них укрепляют водородные связи, а другие — разрушают их.

💡 Эта работа решает давнюю проблему теоретического описания гидратации без эмпирических подгонок. Новая модель позволит точнее прогнозировать свойства растворов и химические процессы, где ключевую роль играют ионные взаимодействия с водой.

Учёные обнаружили новый класс фотохромных металлорганических соединений
#Грани_РАН

Сотрудники Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН с коллегами из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН и РХТУ им. Д.И. Менделеева впервые продемонстрировали возможность использования ультрафиолетового излучения и красного света для управления редокс-изомерными состояниями во фталоцианиновых комплексах европия и самария.

🗣Нами обнаружен новый класс фотохромных металлорганических соединений, которые под действием облучения меняют свои оптические характеристики. У большинства фотохромных соединений облучение индуцирует структурную перестройку молекулы, что приводит к изменению её цвета. Планарные ансамбли бис-фталоцианинатов европия и самария демонстрируют такие же оптические переключения, как всем известные фотохромные соединения, но у них изменение цвета обусловлено переходом электрона с металлоцентра к лиганду и обратно🗣, — рассказал инженер-исследователь лаборатории физической химии супрамолекулярных соединений Андрей Аракчеев.

💡 Было установлено, что эти соединения в результате превращений в планарных организованных ансамблях меняют цвет в зависимости от облучения. Таким образом, впервые была обнаружена возможность управления внутримолекулярным переносом электрона в бис-фталоцианинатах лантанидов с помощью света, и список фотохромных соединений пополнился новым классом молекул.

📝 Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в статье Langmuir-Blodgett nanoarchitectonics for photoinduced redox-isomeric transformations in lanthanide bis-phthalocyaninates at air/water and air/solid interfaces (A.V. Arakcheev, O.Yu. Grafov, A.V. Naumkin, O.A. Raitman, A.G. Martynov, Yu.G. Gorbunova, S.L. Selektor).

Завершены подводные эксперименты по биоремедиации придонного слоя воды с помощью водорослей-макрофитов
#Грани_РАН

Завершены подводные эксперименты на биологической станции Мурманского морского биологического института РАН в Дальних Зеленцах: учёные апробировали использование водорослей-макрофитов для очистки придонного слоя воды от нефтепродуктов.

⭐️ Ранее в лаборатории альгологии ММБИ РАН успешно применяли плантации-биофильтры для очистки поверхностных слоёв воды, а этим летом специалисты переключились на очистку донных отложений. Этот подход был отчасти вызван реальной проблемой — последствиями разлива мазута у побережья Анапы, когда с поверхности дна удаляли лишь видимую массу, а оставшийся мазут продолжал создавать неблагоприятный фон.

Для очистки были разработаны специальные «биоматы» с водорослями, которые закреплялись на дне рядом с источниками загрязнения и скоплениями нефтепродуктов. В основе технологии — природная симбиотическая ассоциация: углеводородокисляющие бактерии на поверхности водорослей расщепляют НУ и делают их доступными для поглощения, а сами водоросли включают эти вещества в свой метаболизм.

Предварительные результаты показали высокую эффективность метода, что даёт основания для дальнейших испытаний и масштабирования в прибрежных экосистемах. Исследование выполнялось в рамках гранта Российского научного фонда по проекту, посвящённому радиационной океанологии и геоэкологии шельфа Баренцева и Белого морей.

Учёные изучили богатый металлом метеорит Northwest Africa 13202
#Грани_РАН

Сотрудники лаборатории метеоритики и космохимии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН изучили аномальный хондрит Northwest Africa 13202, впервые поступивший в коллекцию метеоритов РАН.

📊 Метеорит относится к богатым металлом несгруппированным хондритам и является парным с хондритами NWA 12379/ 12273. Данный хондрит отличает отсутствие силикатной матрицы — 70 объёмных процентов в нём составляет Fe-Ni-металл. Состав оливина хондр метеорита соответствует составу обыкновенных хондритов L группы, а изотопный состав кислорода находится в поле составов LL хондритов.

💡 После реаккреции хондрит NWA 13202 сохранил признаки водного преобразования на родительском теле. Таким образом, метеорит представляет собой новый, ранее неизвестный родительский астероид с уникальными характеристиками.

Хондриты такого типа образовались, вероятно, в результате катастрофического столкновения металлического и хондритового тел. Столкновение не было настолько мощным, чтобы сформировать хондры закалочной структуры, таких как CC- и SO-типы типичные для Cba, которые сформировались в плюме.

📝 Результаты исследования опубликованы в статье Metal-Rich Ungrouped Chondrite Northwest Africa 13202 (M. A. Ivanova, K. M. Ryazantsev, S. N. Teplyakova, D. A. Sadilenko)

В Москве проходит Форум природоподобных технологий

В Москве прошло торжественное открытие III Международного форума природоподобных технологий. Организатором выступил Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт».

Мероприятие проходит ежегодно. Форум объединяет два ключевых научных события. Первое из них — Курчатовский форум «Исследования с применением синхротронного излучения, нейтронов и электронов». В рамках этой конференции учёные и эксперты обсуждают вопросы, связанные с исследованиями на установках-ускорителях частиц класса «мегасайенс».

Второе событие — Курчатовский геномный форум. В его фокусе — современные вызовы и достижения генетических технологий в медицине, микробиологии, сельском хозяйстве и других отраслях.

🗣Внедрение новых технологий, которые не наносят урона окружающему миру, а существуют с ним в гармонии и позволяют восстановить нарушенный человеком баланс между биосферой и техносферой, — это вызов планетарного масштаба. Убеждён, что человечество накопило достаточный интеллектуальный потенциал, чтобы с достоинством ответить на него🗣, — прокомментировал в своём выступлении президент Российской академии наук Геннадий Красников.

Он добавил, что решение этих задач требует объединения международных научных усилий. И потому важно, что в форуме, кроме российских научных организаций, участвуют учёные из Казахстана, Молдовы, Белоруссии, Азербайджана и Узбекистана.

Эллиптический ондулятор для генерации излучения успешно прошёл проверку
#Грани_РАН

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН спроектировали, произвели и начали финальные измерения уникального электромагнитного ондулятора для поляризационных экспериментов на станции «Электронная структура». Осенью его установят в ЦКП «СКИФ».

💡 В ЦКП «СКИФ» запланировано создание 30 пользовательских станций — для каждой из них физики разработали оригинальные конструкции многополюсных устройств генерации.

🗣Стандартный ондулятор – планарный, его полюса, располагающиеся сверху и снизу вакуумной камеры, создают вертикальное магнитное поле, которое, в свою очередь, заставляет электроны отклоняться в горизонтальной плоскости от своей равновесной орбиты то вправо, то влево. Но в данной конструкции ондулятора есть ещё боковые полюса, которые позволяют создавать также знакопеременное магнитное поле в горизонтальной плоскости🗣, — рассказал научный сотрудник ИЯФ СО РАН Денис Гуров.

📊 На данный момент специалисты приступили к магнитным измерениям ондулятора. После этого этапа устройство будет готово к транспортировке в накопительный тоннель ускорительного комплекса СКИФ.