Ученые провели моделирование свойств аэрогелей на основе кремния

Научные сотрудники Института химии растворов РАН (ИХР РАН) провели масштабное исследование свойств аэрогелей на основе кремния — уникальных химических соединений, которые открывают новые горизонты для развития современной отечественной фармацевтики.

Аэрогели, благодаря своей высокой пористости и низкой плотности, могут применяться в качестве эффективных систем доставки лекарственных препаратов, что делает их перспективными материалами для разработки инновационных медицинских технологий.

Исследователи изучили процесс внедрения мефенамовой кислоты — нестероидного противовоспалительного препарата — в структуру аэрогелей в среде сверхкритического диоксида углерода. Такой подход позволил изучить взаимодействие активного вещества с пористой матрицей аэрогеля и понять, как изменяются свойства препарата при таком способе загрузки.

Эксперименты при сверхкритических параметрах состояния требуют использования высокотехнологичного оборудования и часто занимают длительное время из-за необходимости строгого соблюдения условий (температуры и давления). Сотрудники группы теории и моделирования молекулярных систем ИХР РАН применили методы компьютерного моделирования, которые позволили ускорить процесс изучения сложных систем.

«Сегодня мы можем моделировать поведение систем, содержащих миллионы атомов, с высокой точностью. Компьютерное моделирование дает возможность наблюдать процессы на молекулярном уровне, что позволяет глубже понять механизмы взаимодействия между аэрогелем и внедряемым веществом. Кроме того, моделирование позволяет быстро изменять параметры — температуру, давление, концентрацию — и анализировать их влияние на сам процесс, что значительно ускоряет поиск оптимальных условий для проведения реальных экспериментов», — рассказала один из авторов исследования, научный сотрудник ИХР РАН Дарья Гурина.

Работа поддержана грантом РНФ.