Разработка научных основ технологии создания наноструктурированных материалов с использованием биополимеров

Проведен анализ научной литературы и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме. Исследованы структурные и динамические характеристики биополимерных наноструктур. Произведен анализ времяразрешенных люминесценцентных сигналов молекулярных зондов, локализованных на цепи биополимера, адсорбированного поверхностью твердой наночастицы, содержащей точечные тепловые источники. Проведены эксперименты по двуступенчатой лазерной активации окрашенных полимерных систем, для которых выполняются условия двуквантового резонанса. Показано, что быстрая релаксация населенностей триплетных уровней сенсибилизирующих центров может быть связана с генерацией одномерных триплетных экситонов в полимерных цепях. Разработаны протоколы молекулярного моделирования адсорбированных полимерных цепей методами молекулярной динамики и произведено тестирование соответствующего программного обеспечения. Разработаны методы проведения МД расчетов функциональных наноструктур на примере углеродных нанотрубок и их комплексов с полимерами (полиаланином). Показано, что адсорбция полипептида на углеродной нанотрубке является самопроизвольным процессом и может рассматриваться как модельная самосборка наноустройства. Продемонстрирована принципиальная возможность создания современных методов молекулярного дизайна наноматериалов и оценки их функциональных свойств. Проведены расчеты релаксации биомолекул классическими методами. Разработаны алгоритмы, позволяющие объединить квантово-механические расчеты и классический метод молекулярной динамики.

Проведено исследование физических характеристик резонансно-туннельных структур.
2. Разработаны технологические методы изготовления монолитно интегрированных структур на основе резонансно-туннельных структур. Изготовлены экспериментальные образцы монолитно-интегрированных планарных генераторов релаксационного типа и обострителей фронтов.
3 Проведено моделирование высокочастотного отклика в двухямных резонансно-туннельных структурах, проведен анализ возможностей реализации квантового режима генерации и возможностей создания нового типа источников микроволнового излучения для терагерцового диапазона частот.
4 Проведено экспериментальное исследование базовых элементов источников и преобразователей микроволнового излучения – генератора релаксационного типа и обострителя фронтов для аттестации технологии выращивания резонансно-туннельных гетероструктур.
5 Проведено обобщение и оценка результатов исследований, оценена эффективность полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
6 Составлен и оформлен научно-технический отчет.