Научная работа.

Факультетом наук о материалах проводятся современные междисциплинарные исследования, направленные на получение новых классов функциональных материалов и связанные с развитием приоритетных направлений науки в Российской Федерации. Особое внимание уделяется наноматериалам, биоматериалам, электрокерамике, функциональным композитам, тонким пленкам и гетероструктурам. 

Перечень приоритетных научных тем, утвержденный Ученым Советом ФНМ на 2014 год, включает следующее: 

• Развитие новых поколений наноматериалов и нанотехнологий.
• Создание новых функциональных материалов.
• Развитие фундаментальных основ современного материаловедения.
• Развитие системы подготовки специалистов-материаловедов на базе классических университетов. 

На ФНМ отсутствуют штатные единицы научных сотрудников и целевое бюджетное финансирование на проведение научных исследований, поэтому вся экспериментальная работа выполняется силами преподавателей, бакалавров, обучающихся по образовательной программе "Химия, физика и механика материалов", магистрантов, обучающихся по образовательной программе "Химия" и аспирантов факультета на оборудовании ЦКП ФНМ (подробнее об оснащении ЦКП ФНМ можно прочитать в соответствующем разделе сайта). ФНМ активно участвует в выполнении научно-исследовательских проектов, о высокой научной активности ФНМ свидетельствует и возрастающее число краткосрочных командировок сотрудников, студентов и аспирантов за границу для участия в международных научных конференциях. Так в 2013 г. были выполнены работы по различным научным проектам и грантам, в том числе по 2 государственным контрактам ФЦП, 3 грантам Президента РФ для молодых кандидатов и докторов наук, 1 гранту Президента РФ для государственной поддержки ведущих научных школ РФ, 21 проекту РФФИ. Особое внимание уделялось разработке мембранных материалов, материалов для информационных технологий, наноэлектроники и фотоники и т.д.  Отличительной особенностью факультета является большое число публикаций с участием студентов и аспирантов: так к защите дипломной работы студенты факультета в среднем имеют от 3 до 5 статей в высокоцетируемых научных журналах, к защите кандидатской диссертации - 10-12 публикаций.

За последние 10 лет научной деятельности ФНМ удалось достичь перспективных результатов, сопоставимых по своему научному уровню с лучшими мировыми достижениями, в различных областях передовых наукоемких исследований:

• Предложены и успешно реализованы методы химического дизайна магнитных нанокомпозитов в твердофазных нанореакторах (мезопористых оксидов, слоистых двойных гидроксидов и др.) для создания устройств со сверхвысокой плотностью записи информации - вплоть до 103 Гбит/см² - на основе наночастиц железа, кобальта, никеля и платины (размером менее 50 нм).
• Изучены термодинамические и химические особенности фуллеренов - необычной глобулярной аллотропной модификации углерода.
• Разработаны методы получения высокоплотной керамики церата и цирконата бария, которые используются в качестве барьерных материалов, химически устойчивых к действию различных расплавов.
• На основе процессов химического осаждения из газовой фазы разработана методика получения термозащитных покрытий из стабилизированного диоксида циркония для лопаток авиационных турбин.
• Разработана универсальная технология графотекстурирования, позволяющая получать гибкие длинномерные проводники из биаксиально-текстурированных высокотемпературных сверхпроводников, которые могут с успехом применяться в различных устройствах, работающих при температуре жидкого азота.
• Получены материалы с колоссальным магнетосопротивлением для магнитных сенсоров и спинтроники на основе манганитов (керамика, тонкие пленки и туннельные гетероструктуры), для которых установлены корреляция типа «состав - структура - свойства».
• Синтезированы различные ион-проводящие оксидные материалы (кобальтиты, BiMeVOx, вискеры одномерных суперионных проводников) и полимеры для вторичных литиевых источников тока, изучен электронный и ионный транспорт в нанокристаллических оксидах. Подобные материалы находят широкое применение, например, в аккумуляторах высокой емкости для мобильных телефонов.
• Для создания топливных элементов новых поколений разработаны подходы к формированию мембран с электрон-ионной проводимостью на основе оксидов кобальта.
• В области материалов для фотоники разработаны способы получения фотонных кристаллов с прямой и обратной структурой опала, а также прекурсоров органических светодиодов.
• Созданы перспективные супрамолекулярные термоэлектрические материалы.
• Предложены цементные смеси фосфатов и силикатов кальция, компактные материалы на основе которых демонстрируют прочность 5-13 МПа после трехдневной обработки в растворе искусственной межтканевой жидкости. Такие биоактивные материалы могут быть эффективно использованы в стоматологии для заполнения внутренних полостей зубной ткани любой формы. Разработаны также композиционные материалы нового поколения для замены костных тканей.
• С помощью гидротермального синтеза, процесса быстрого расширения сверхкритических растворов или сверхкритической сушки получены натрий-титановые бронзы в виде нанотрубок для фотодеградация промышленных стоков, а также аэрогелей. универсальных теплоизоляционных материалов.

Создание подобных перспективных материалов закладывает фундамент для последующего развития в России наукоемких технологий в энергетике, информационных технологиях, здравоохранении и медицине.    

МИКРОСТРУКТУРЫ НОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Наноструктурированные материалы. Введение -- Наночастицы -- Фотонные кристаллы -- Пористые материалы -- Нанотрубки -- Неорганические волокна -- Тонкие пленки -- Нанокерамика -- Микро- и нанокомпозиты -- Биоматериалы