Проведение научных исследований молодыми учеными. Теория самоорганизации полимеров для создания функциональных наносистем.

Объектом исследований на первом этапе проекта являлись разбавленные растворы полиэлектролитных частиц микрогеля и противоположно заряженных звездообразных макромолекул. Целью работы было определение факторов, стабилизирующих перезаряженный комплекс микрогеля с вовлечёнными в него звездообразными поликатионами. В процессе работы проводились теоретические исследования условий термодинамической стабильности перезаряженного комплекса с использованием теории среднего поля и приближения случайных фаз. В результате было установлено, что основным фактором, способствующим перезарядке, является выигрыш в собственной энергии звездообразных макроионов при их локализации в комплексе. Детально изучен механизм перезарядки и влияние на перезарядку таких факторов, как размер частиц микрогеля, количество лучей звездообразной макромолекулы, степень заряженности макромолекул и концентрация раствора. Полученные результаты являются очень важными для многих практических приложений, в частности, для создания так называемых наноконтейнеров для адресной доставки лекарств, а также для лучшего понимания физических основ ряда биологических процессов, таких как образование ДНК-гистонных комплексов и «доставка гена».

Объектом исследований на втором этапе проекта являлись системы линейных и гребнеобразных сополимеров. Целью работы было нахождение условий направленного движения одиночных макромолекул и выявление особенностей самоорганизации в тонких пленках блок-сополимеров и расплавах двойных гребнеобразных сополимеров. В процессе работы было найдено, что макромолекула диблок-сополимера, адсорбированная на плоской, полосообразной поверхности, способна совершать направленное движение под внешним периодическим воздействием, заключающимся в изменении энергии взаимодействия мономерных звеньев одного из блоков. Было изучено влияние размера макромолекул диблок-сополимера на ориентацию ламелей в тонких пленках. Изучена спинодаль микрофазного расслоения в расплавах двойных гребнеобразных сополимеров.
Полученные результаты являются очень важными для многих практических приложений, в частности, для создания так называемых синтетических молекулярных моторов, многофункциональных поверхностей (типа самоочищающихся стекол) и т.д.