Формирование углеродных каркасных наноматериалов при воздействии лазерного излучения на системы углеродных нанотрубок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Герасименко Александр Юрьевич

• Герасименко Александр Юрьевич
• доктор наук
• 2023

Оглавление диссертации доктор наук Герасименко Александр Юрьевич

Введение

Глава 1 - Методы создания каркасных материалов на основе углеродных нанотрубок для электроники и биомедицины (литературный обзор)

1.1 Лазерные методы получения каркасных наноматериалов из углеродных нанотрубок

1.1.1 Изменение структурных и морфлогических свойств углеродных нанотрубок в упорядоченных и неупорядоченных системах при внешних воздействиях

1.1.2 Изменение свойств материалов на основе углеродных нанотрубок при воздействии лазерного излучения

1.2 Управление свойствами каркасных наноматериалов из углеродных нанотрубок

1.2.1 Особенности изменения электрофизических, механических, тепловых и оптических свойств наноматериалов на основе систем углеродных нанотрубок

1.2.2 Трансформация жидких дисперсных сред из МУНТ и ОУНТ в твердотельные наноматериалы

1.3 Методы получения биосовместимых наноматериалов из систем углеродных нанотрубок

1.3.1 Взаимодействие углеродных нанотрубок и биополимеров в жидких дисперсных средах

1.3.2 Структура, механические, электрические, тепловые, оптические и магнитные свойства твердых биосовместимых наноматериалов

1.3.3 Применение биосовместимых наноматериалов на основе систем углеродных нанотрубок в биомедицине

подход

2.3.4. Молекулярно-динамическое моделирование лазерной наносварки углеродных нанотрубок с учетом неравномерного поглощения электромагнитной энергии

2.4 Результаты и выводы

Глава 3 - Структура, электрофизические и механические свойства каркасных наноматериалов с позиции поиска методов контроля в процессе их формирования

3.1 Особенности структуры углеродных каркасных наноматериалов

3.1.1 Структура углеродных каркасных наноматериалов из массивов МУНТ

3.1.2 Структура углеродных каркасных наноматериалов из неупорядоченных систем ОУНТ

3.2 Закономерности изменений электрофизических свойств каркасных углеродных наноматериалов

3.2.1 Эмиссионные вольт-амперные характеристики углеродных каркасных наноматериалов и применение в качестве холодных катодов

3.2.2 Электропроводность наноматериалов из неупорядоченных систем углеродных нанотрубок

3.3 Закономерность изменения твердости каркасных наноматериалов из неупорядоченных систем ОУНТ

3.3.1 Методика исследования твердости каркасных наноматериалов на основе ОУНТ

3.3.2 Контроль твёрдости каркасных наноматериалов на основе ОУНТ, сформированных импульсным лазерным излучением

3.3.3 Применение каркасных углеродных наноматериалов в твердотельной и гибкой электронике

3.4 Результаты и выводы

Глава 4 - Математическая модель нелинейного взаимодействия лазерного излучения с веществом и экспериментальное определение нелинейных оптических характеристик дисперсных сред с углеродными нанотрубками

4.1 Разработка математической модели нелинейного взаимодействия импульсного лазерного излучения с дисперсными средами

4.1.1 Пропускание одиночных лазерных импульсов сквозь жидкие дисперсные среды

4.1.2 Зависимость коэффициента поглощения от интенсивности выходящего из среды излучения

4.1.3 Зависимость прохождения излучения сквозь среду от его энергии (теоретическое и экспериментальное определение нормированного пропускания)

4.2 Разработка метода исследования нелинейных оптических свойств дисперсных сред с углеродными нанотрубками при воздействии импульсным лазерным излучением

4.2.1 Методика для случая с фиксированным положением среды на оптической оси излучения

4.2.2 Методика для случая перемещаемой среды вдоль оптической оси излучения

4.3 Получение жидких дисперсных сред и твердых материалов из неупорядоченных систем углеродных нанотрубок для разработки нелинейно-оптических элементов

4.3.1 Жидкие и твердые матрицы для углеродных нанотрубок

4.3.2 Модификация углеродных нанотрубок молекулами фталоцианинов

4.4 Нелинейно-оптические свойства жидких дисперсных сред и твердых наноматериалов с углеродными нанотрубками

4.4.1 Механизмы взаимодействия импульсного лазерного излучения с дисперсными средами на основе углеродных нанотрубок

4.4.2 Установление состава сред с высоким нелинейным коэффициентом поглощения лазерного излучения и низким энергетическим порогом срабатывания нелинейных оптических механизмов для разработки нелинейно-оптических элементов

4.5 Нелинейные оптические свойства жидких дисперсных сред с углеродными нанотрубками при добавлении биополимеров

4.6 Результаты и выводы

Глава 5 - Механизмы и условия лазерного формирования биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

5.1 Разработка лазерного метода облучения жидких дисперсных сред для получения биомиметических биофункционализированных каркасных наноматериалов с УНТ

5.1.1 Формирование плёночных и объёмных биополимерных каркасных наноматериалов при зазличных режимах лазерного воздействия на дисперсные среды

5.1.2 Особенности трансформации жидких биополимерных дисперсных сред с углеродными нанотрубками в твёрдое состояние

5.2 Выявление механизмов связывания углеродных нанотрубок с молекулами биополимеров методами колебательной спектроскопии

5.2.1 Влияние дефектов на спектр комбинационного рассеяния света графена

5.2.2 Механизмы биофункционализации ОУНТ биополимерами в зависимости от их диаметра и концентрации в биополимер-углеродных каркасных наноматериалах

5.2.3 Влияние температуры лазерного нагрева на механизм взаимодействия биополимеров с ОУНТ в наноматериалах

5.2.4 Взаимодействие хитозана с ОУНТ в биополимер-углеродных каркасных наноматериалах

5.3 Моделирование формирования биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

5.3.1 Биофункционализация углеродных нанотрубок молекулами биополимеров

5.3.2 Построение моделей слоев биомиметических биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

5.3.3 Взаимодействие слоев биомиметических биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

5.4 Результаты и выводы

Глава 6 - Выявление закономерностей изменения физических свойств. Апробация биополимер-углеродных каркасных наноматериалов в биомедицине

6.1 Термодинамические параметры формирования биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.2 Строение и рельеф поверхности плёночных и объёмных биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.2.1 Влияние параметров лазерного воздействия на микроструктуру и пористость слоёв биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.2.2 Параметры лазерного излучения, вызывающие изменения свойств жидких дисперсных сред с биополимерами и углеродными нанотрубками

6.2.3 Зависимость пористости объёмных биополимер-углеродных каркасных наноматериалов от размера и концентрации ОУНТ

6.2.4 Наноструктура биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.3 Влияние состава и метода формирования на механические и электрофизические свойства биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.4 Температурный коэффициент сопротивления/электропроводности биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.5 Устойчивость и растворимость биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.6 Апробация биополимер-углеродных каркасных наноматериалов на биологических объектах

6.6.1 Образование клеточных структур на поверхности и в объёме биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.6.2 Создание биоэлектронного устройства на основе биополимер-углеродных каркасных наноматериалов для электростимуляции роста клеток

6.6.3 Влияние биополимер-углеродных каркасных наноматериалов на восстановление биологических тканей

6.6.3.1 Гемосовместимость биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.6.3.2 Восстановление связок суставов с помощью биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.6.3.3 Восстановление хрящевых тканей с помощью биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.7 Технология лазерного восстановления биологических тканей с помощью биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.7.1 Свойства жидких нанодисперсных припоев для лазерной пайки биологических тканей

6.7.2 Разработка новой оптоэлектронной системы для лазерного восстановления биологических тканей с помощью биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.7.3 Восстановление структуры биологических тканей с помощью биополимер-углеродных каркасных наноматериалов

6.7.4 Структурные свойства лазерных швов биологических тканей

6.7.5 Прочность на разрыв лазерных швов

6.8 Результаты и выводы

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение А Акты внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование углеродных каркасных наноматериалов при воздействии лазерного излучения на системы углеродных нанотрубок»

Введение

Актуальность работы. Создание новых наноматериалов является актуальной и активно развивающейся областью нанотехнологий, важность которой обусловлена широким применением в электронной промышленности, медицине и многих областях современной науки и техники. Актуальность темы диссертационной работы подтверждается соответствием Программе фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы), Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 «О приоритетных направлениях развития науки, технологий и техники в Российской Федерации», Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.

Одними из наиболее перспективных объектов исследования в области нанотехнологий являются системы углеродных нанотрубок (УНТ), в том числе жидкие дисперсные среды и композитные структуры на основе УНТ, играющие важную роль в технологиях создания наноматериалов. Физические свойства новых наноматериалов зависят от типа УНТ, к которым относятся одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) и многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ), от образованной наноструктуры из связанных нанотрубок, а также от среды, которая может варьироваться от воды до биополимерной матрицы, наделяя наноматериалы заданными структурными и функциональными свойствами.

Основное содержание диссертационной работы посвящено исследованию механизмов и условий формирования каркасных углеродных наноматериалов и каркасных биополимер-углеродных наноматериалов. Под каркасными углеродными наноматериалами понимаются разветвлённые двумерные/трехмерные сети из углеродных нанотрубок (2D/3D-сети), соединенные ковалентными связями в результате лазерного воздействия. Под каркасными биополимер-углеродными наноматериалами понимаются биополимеры с внедрёнными 2D/3D-сетями из углеродных нанотрубок.

Преимуществом каркасных наноматериалов является возможность эффективного наделения механическими, электрофизическими, оптическими свойствами финальной конструкции, что обеспечивает возможность интеграции в процессы создания микро-, нано- и биоэлектронных устройств и биосовместимых материалов для медицины.

Каркасные наноматериалы из упорядоченных вертикально ориентированных систем МУНТ широко применяются для создания экранов электромагнитных помех, суперконденсаторов, аккумуляторов, электрохимических датчиков, актюаторов, микрофлюидных биочипов, а также холодных автоэмиссионных катодов.

Каркасные наноматериалы из неупорядоченных систем МУНТ и ОУНТ активно применяются для создания электропроводников в интегральных схемах, накопителей энергии, теплопроводов для отведения тепла в электронных компонентах, преобразователей солнечной энергии, сенсоров, а также в качестве тепло- и электрочувствительных биозондов. Такие наноматериалы обладают нелинейно-оптическим откликом, вследствие чего хорошо себя зарекомендовали в качестве оптических переключателей, насыщающихся поглотителей в модуляторах добротности и ограничителях (ослабителях) лазерного излучения.

В настоящее время широко используются технологии внедрения неупорядоченных систем УНТ в биосовместимые матрицы для создания наноматериалов, применяемых в биоэлектронике и тканевой инженерии с целью восстановления дефектов структуры и функций биотканей. Среды на основе нанотрубок в совокупности с такими биополимерами, как альбумин, коллаген, хитозан обеспечивают адгезию биомолекул и открывают широкие возможности для создания каркасных биосовместимых материалов с идентичной биотканям структурой и свойствами.

Перспективным подходом при создании каркасных наноматериалов на основе нанотрубок является связывание УНТ под воздействием лазерного излучения, обеспечивающим контролируемое формирование каркасной наноструктуры. Такой подход может предопределять контроль морфологии наноматериалов, повышение твёрдости, тепло- и электропроводности при прецизионном установлении параметров лазерного воздействия от непрерывного до импульсного режима работы, от низко- до высокоинтенсивного излучения с длиной волны от ультрафиолетового (УФ) до дальнего инфракрасного (ИК) диапазонов и др.

Поэтому для получения каркасных наноматериалов существует необходимость установления закономерностей изменения структурных, механических, электрофизических и нелинейно-оптических характеристик при взаимодействии систем нанотрубок разных типов и с различной морфологией, в том числе биофунционализированных в жидких средах, с лазерным излучением.

Цель диссертационной работы: Разработка принципов создания наноматериалов и композитных структур на основе углеродных/биополимер-углеродных каркасных наноматериалов лазерным воздействием на системы из углеродных нанотрубок и биополимеров, а также установление закономерностей изменения структурных, механических, электрофизических свойств и определение возможности применения углеродных/биополимер-углеродных каркасных наноматериалов для создания электронных и биоэлектронных приборов и интегральных устройств и биосовместимых материалов.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Выявление механизмов и условий формирования каркасных углеродных наноматериалов при лазерном воздействии на вертикально ориентированные массивы и неупорядоченные системы нанотрубок, в том числе на жидкие дисперсные среды с углеродными нанотрубками.

2. Установление особенностей атомной структуры, закономерностей изменений электрофизических и механических свойств каркасных углеродных наноматериалов в процессе их получения, разработка метода контроля физических свойств этих наноматериалов и определение возможности их применения для приборов и интегральных устройств.

3. Разработка метода управления нелинейными оптическими свойствами жидких дисперсных сред с углеродными нанотрубками для последующего формирования биополимер-углеродных каркасных наноматериалов и создания ограничителей интенсивности мощного лазерного излучения.

4. Выявление механизмов и условий формирования биополимер-углеродных каркасных наноматериалов при лазерном воздействии на жидкие дисперсные среды с углеродными нанотрубками и биополимерами.

5. Установление особенностей структурных, механических, электрофизических свойств биополимер-углеродных каркасных наноматериалов и определение возможности их применения для создания биоэлектронных приборов и интегральных устройств и биосовместимых материалов.

Научная новизна результатов.

1. Выявлены физические механизмы и условия формирования каркасных наноматериалов с заданной морфологией при лазерном облучении неупорядоченных систем из многостенных и одностенных углеродных нанотрубок. Установлено, что электропроводностью и твердостью таких каркасных наноматериалов можно управлять путём изменения частоты и энергетических характеристик лазерного воздействия.

2. Выявлены закономерности формирования ячеистых каркасных наноматериалов из вертикально ориентированных массивов многостенных углеродных нанотрубок при воздействии на них импульсным лазерным излучением, обеспечивающие увеличение плотности автоэмиссионного тока и электропроводности.

3. Разработан метод определения нелинейного коэффициента поглощения и энергетического порога срабатывания нелинейных механизмов при взаимодействии жидких дисперсных сред на основе углеродных нанотрубок с импульсным лазерным излучением.

4. Выявлены механизмы и условия, а также разработан метод формирования биополимер-углеродных каркасных наноматериалов при стационарном и перемещающемся лазерном воздействии с заданной частотой и энергетическими характеристиками на жидкие дисперсии на основе углеродных нанотрубок и биополимеров за счёт их фазового перехода в твёрдые наноматериалы.

5. Разработана методика моделирования слоистых биополимер-углеродных наноструктур, позволившая установить конфигурации с максимальной энергией межслойного взаимодействия, а также выявить атомистическую модель биополимер-углеродного каркасного наноматериала, характеризующегося наибольшей энергией межслойного взаимодействия.

6. Выявлены закономерности изменения пористости, твёрдости и электропроводности биополимер-углеродных каркасных наноматериалов в зависимости от энергетических характеристик лазерного воздействия на жидкие дисперсные среды, а также от типа, морфологии и концентрации углеродных нанотрубок и биополимеров.

7. Установлено, что жидкие дисперсные среды на основе систем углеродных нанотрубок и биополимеров при лазерном воздействии трансформируются в биополимер-углеродные каркасные наноматериалы, обеспечивая эффективное восстановление дефектов биотканей.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Созданы экспериментальные и теоретические основы формирования лазерным воздействием каркасных наноматериалов из углеродных нанотрубок, включая:

- выявлены физические механизмы и условия формирования новых каркасных наноматериалов с заданной морфологией при лазерном связывании нанотрубок в вертикально ориентированных массивах и неупорядоченных системах;

- разработаны методы, позволяющие управлять структурой и физическими свойствами новых каркасных наноматериалов, а именно, обеспечить снижение работы выхода электронов и порогового напряжения при повышенной плотности тока полевой автоэмиссии, а также значительно повысить электропроводность и твёрдость каркасных наноматериалов;

- разработана математическая модель нелинейного взаимодействия лазерного излучения с веществом и экспериментально определены ее параметры для ряда дисперсных сред с углеродными нанотрубками;

- установлены параметры фазового перехода жидких дисперсных сред на основе биополимеров и углеродных нанотрубок в новые твёрдые биополимер-углеродные каркасные наноматериалы;

- установлена взаимосвязь между структурой, а также физическими свойствами пленочных/объемных биополимер-углеродных каркасных наноматериалов и параметрами импульсного/непрерывного лазерном облучении дисперсных сред с углеродными нанотрубками.

Полученные в диссертационной работе результаты могут быть использованы:

- в нанотехнологических процессах производства интегральных схем и компонентов гибкой электроники с масштабируемой площадью и высокой электропроводностью;

- для создания автоэмиссионных катодов, обеспечивающих низкую работу выхода и малое электропотребление при высокой энергии электронной эмиссии;

- для создания нелинейно-оптических и биоэлектронных компонентов, таких как оптические переключатели, электрооптические модуляторы, ограничители (ослабители) интенсивности мощного лазерного излучения, электрочувствительные зонды в биомедицине и др.;

- при получении конструкций и имплантатов для размножения клеток, в том числе при электростимуляции, и восстановления биологических тканей различных типов.

Учебные пособия Герасименко А.Ю. «Лазерная инженерия биосовместимых материалов», Герасименко А.Ю., Пьянов И.В. «Биологические материалы и биосовместимые материалы», Герасименко А.Ю., Данилов А.А., Пьянов И.В., Подгаецкий В.М. «Биомедицинские оптические системы», рекомендованные УМО по образованию в области микро- и наноэлектроники в качестве учебных пособий, используются для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям «Электроника и наноэлектроника», «Биотехнические системы и технологии», «Наноматериалы» и др.

Достоверность полученных результатов обеспечивается 1) использованием физически корректных подходов и методов; 2) использованием строго обоснованных математических моделей, представленных в мировой научной литературе, экспериментально апробированных и хорошо зарекомендовавших себя в научных исследованиях; 3) соответствием полученных экспериментальных данных по созданию новых углеродных и биополимер-углеродных каркасных наноматериалов при воздействии лазерного излучения на системы углеродных нанотрубок и биополимеров данным, полученным квантовыми методами и методами молекулярной динамики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Формирование новых каркасных наноматериалов из неупорядоченных систем одностенных углеродных нанотрубок при воздействии импульсного лазерного излучения с длинами волн в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах приводит к увеличению твёрдости и электропроводности наноматериалов по сравнению с наноматериалами, полученными без лазерного воздействия, причём максимальное увеличение электропроводности на 3 порядка (до 9,8*105 См/м) и твёрдости в 8 раз (до 2,2*109 Па) наноматериалов достигается при воздействии излучения с длиной волны 266 нм.

2. Лазерное воздействие в импульсном и непрерывном режимах на жидкие дисперсные среды, включающие углеродные нанотрубки и биополимеры альбумин, коллаген и хитозан, обеспечивает фазовый переход в твёрдый биополимер-углеродный каркасный наноматериал.

3. Формирование биополимер-углеродных каркасных наноматериалов импульсным лазерным воздействием на неупорядоченные системы из многостенных и одностенных углеродных нанотрубок с биополимерами альбумином, коллагеном и хитозаном приводит к контролируемому образованию пор в наноматериалах, увеличению их твёрдости в 4,6 - 7,7 раз (до 4,8*108 Па) и электропроводности в 1,3 - 3,7 раз (до 12,4 См/м) в зависимости от типа биополимера по сравнению с наноматериалами, полученными без лазерного воздействия.

4. Воздействие импульсного лазерного излучения на вертикально ориентированные массивы многостенных углеродных нанотрубок обеспечивает увеличение плотности автоэмиссионного тока в 2,3 раза за счёт формирования ячеистого каркасного наноматериала из нанотрубок.

5. Разработанный метод на основе математической модели нелинейного взаимодействия импульсного лазерного излучения с жидкими дисперсными средами на основе углеродных нанотрубок позволяет выявить дисперсные среды с высоким значением нелинейного коэффициента поглощения излучения и низким значением энергетического порога срабатывания нелинейных оптических механизмов.

6. Формирование новых каркасных биофункционализированных наноматериалов на основе альбумина и одностенных углеродных нанотрубок происходит за счёт ковалентного связывания атомов нанотрубок с атомами кислорода аспарагиновой и глутаминовой аминокислот, расположенных на внешней поверхности молекулы альбумина.

7. Разработанный метод формирования биополимер-углеродных каркасных наноматериалов за счет фазового перехода дисперсной среды с углеродными нанотрубками и биополимером альбумином в области дефектов биотканей позволяет обеспечить лазерное спаивание биотканей с прочностью на разрыв лазерных швов 4 ± 0,4 МПа.

8. Разработанные электропроводящие интерфейсы из биополимер-углеродных каркасных наноматериалов на основе вертикально ориентированных массивов многостенных углеродных нанотрубок в матрице альбумина на кремниевой подложке совместно с прибором для электрической стимуляции роста клеток различных биотканей через 48 часов обеспечивают увеличение количества клеток более чем в 1,2 - 2 раза по сравнению со стандартным методом размножения клеток на дне лунки культурального планшета.

Личный вклад автора. В подавляющем большинстве работ, выполненных в соавторстве, соискателю принадлежат постановка задачи и концепции, разработка или модификация методик

проведения экспериментальных исследований и теоретических методов описания физических процессов, участие в проведении численных экспериментов, анализ полученных результатов. Из всех работ, выполненных в соавторстве, в диссертацию включены положения и результаты, принадлежащие лично соискателю, либо полученные при его непосредственном участии. Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации представлялись и обсуждались на 52 всероссийских и международных научных конференциях, школах и семинарах, в том числе: Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества (2018, 2020, 2022, Россия); Микроэлектроника (2022, 2021, 2020, Россия); SPB open on optoelectronics, photonics, engineering and nanostructures (2021, Россия); International Conference on Composite Structures & Mechanics of Composites Faculty of Engineering (2021, Португалия); International Conference on Diamond and Carbon Materials (2019, Испания); SPIE Photonics Europe (2020, 2018, Франция, 2016, Бельгия), International Conference Applied Nanotechnology and Nanotoxicology (2019, Россия); International Congress on Microsсopy & Spectrosсopy & Biomaterials & Biosensors (2019, Турция); SPIE Optics + Optoelectronics (2019, Чехия); International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials (2019, Испания); IEEE Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (2020, 2019, 2018, 2017, 2016, Россия); International Conference on Laser Optics (2022, 2020, 2018, 2016, 2014, 2012, Россия); Russian-Germany Conference (2019, 2016, Россия, 2018, 2014, 2012, Германия); Congress European Society for Artificial Organs (2019, 2018, 2017, 2016, Европа); European Conferences on Biomedical Optics (2017, Германия); International School on Optics, Laser Physics & Biophysics (2022, 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, Россия); AMPL (2022, 2017, Россия); 3D Bioprinting: Physical and Chemical Processes (2017, США); International Conference Nanotechnologies Nano (2016, Грузия); International Conference on Intergranular and interphase boundaries in materials (2016, Россия); International Conference on Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications (2022, 2015, Россия); Деформация и разрушение материалов и наноматериалов (2015, Россия); ЛОМОНОСОВ (2015, Россия); SPIE Laser Damage (2014, США); International Conference on Material Technologies and Modeling (2014, Израиль), Медицинская физика (2014, Россия).

Результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались на семинарах в Объединенном институте ядерных исследований, Инженерно-физическом институте биомедицины НИЯУ МИФИ, Институте нанотехнологий микроэлектроники РАН, Институте общей физики РАН, Саратовском национальном исследовательском государственном университете, Национальном исследовательском центре эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи, Институте бионических технологий и инжиниринга Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России, АО «НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха», НИУ МИЭТ и др.

Публикации по теме диссертационной работы. Основные результаты диссертации отражены в 211 публикациях, в том числе: 86 статей в журналах, соответствующих требованиям ВАК (22 статьи в журналах, входящих в квартиль Q1 и 20 статей, входящих в Q2), 84 статьи в трудах российских и международных научных конференций; 9 глав в коллективных монографиях; 19 патентов РФ на изобретения; 1 патент РФ на полезную модель; 11 свидетельств на программы для ЭВМ; 3 учебных пособия.

Исследования, результаты которых составили основной материал диссертации, выполнялись в рамках грантов Президента Российской Федерации (№ МК-1328.2017.8, МК-5975.2015.8, МК-5559.2012.8), стипендии Президента РФ (СП-2477.2012.4), федеральных целевых программ Минобрнауки РФ Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2009-2013 (НК-284П, НК-208П, НК-496П, 16.740.11.0765, 14.B37.21.1157, № 14.B37.21.0567), Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы (14.513.12.0002) и 2014-2020 годы (14.575.21.0044, 14.575.21.0089, 14.578.21.0221, 14.578.21.0234), соглашения №075-03-2023-024, гранта Правительства Российской Федерации № 075-15-2021-596 (Сеченовский университет), были поддержаны грантами РФФИ (№ 09-02-01114), РНФ (№ 20-49-04404, 18-79-10008, 14-3900044, 21-19-00226).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка цитируемой литературы; содержит 3 17 страниц текста (включая 26 таблиц и 185 рисунков), список литературы из 423 наименований.

Глава 1 - Методы создания каркасных материалов на основе углеродных нанотрубок для электроники и биомедицины (литературный обзор)

1.1 Лазерные методы получения каркасных наноматериалов из углеродных нанотрубок

В соответствии с последней версией Международного плана по развитию полупроводниковых технологий [1], миниатюризация электронных устройств и материалов в нанометровом масштабе незаменимы для следующего поколения полупроводниковых технологий. Ввиду высокой электронной миграции, углеродные нанотрубки (УНТ) считаются перспективными кандидатами для создания проводящих каналов в электронных устройствах нового поколения с сверхвысокой механической прочностью, превосходными электрическими, термическими и оптическими свойствами [2]. Систему углеродных нанотрубок можно рассматривать в качестве идеальных одномерных проводников, которые могут найти применение в качестве максимально тонких проводов для соединения между собой наноустройств [3]. Использование межсоединений из углеродных нанотрубок позволяет изготавливать более энергоэффективные и быстрые автономные интегральные схемы, в которых кремниевые транзисторы соеденены проводами из нанотрубок на одном чипе [4]. Благодаря высокому соотношению поверхности к объёму системы нанотрубок могут использоваться для создания чувствительных и избирательных химических и биологических сенсоров [5]. Модификация материалов с помощью нанотрубок в последнее десятилетие является тенденцией для улучшения функциональных и структурных свойств материалов. Механические и демпфирующие свойства нанотрубок используются для получения многофункциональных композитов [6]. Увеличение механической прочности композитов на основе УНТ последовательно сопровождается увеличением электропроводности и теплопроводности [7]. Эффект наноструктурирования поверхности и объёма материалов с помощью нанотрубок позволяет их успешно использовать биомедицине [8]. Поскольку покрытия и трёхмерные конструкции на основе УНТ способствуют индукции клеточных функций, а также восстановлению биологических тканей, в том числе тканей опорно-двигательной (хрящ, связки суставов, кости) и сердечно-сосудистой систем (кровеносные сосуды, миокард, эндокард) организма [9]. В последнее время развитие многих жизненно важных направлений биомедицины невозможно без разработки нано- и биоэлектронных материалов и компонентов [10]. Поэтому для создания проводящих каналов перспективными являются технологии, направленные на образование контактов между УНТ, в том числе внутри биосовместимых матриц [11]. В последнее время значительное внимание обращено на развитие методов связывания углеродных нанотрубок с различной морфологией в различных видах. УНТ после синтеза могу быть представлены в виде неупорядоченных и упорядоченных (ориентированных массивов) систем на подложке или в различных средах. Связывание УНТ достигается при использовании принципов воздействия концентрированной энергии в рамках современных методов, основанных на последних достижениях физики конденсированного состояния, квантовой электроники, лазерной оптики и прецизионной механики, вычислительной техники, фотохимии органических и неорганических соединений, химии и физики высокомолекулярных соединений.

1.1.1 Изменение структурных и морфлогических свойств углеродных нанотрубок в упорядоченных и неупорядоченных системах при внешних воздействиях

Неупорядоченные системы углеродных нанотрубок. После ряда теоретических исследований механизмов образования соединений между углеродными нанотрубками с различными свойствами (металлическими или полупроводниковыми) в неупорядоченной системе с помощью молекулярно-динамического моделирования (рисунок 1.1 а), установлено, что из-за топологических дефектов (пары пятиугольник - семиугольник) формируются изгибы одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ), которые так-же могут называться изгибными соединениями [12]. Нанотрубки диаметром от 1 до 2,5 нм могут изгибаться под углами от 4° до 34° в результате каталитического разложения углеводородов при нагреве до температуры в диапазоне 600-1200 °С. Например, при изгибе 34° образуется один пятиугольник и один семиугольник, а при 26° - три дефекта пятиугольник-семиугольник. Такой эффект наблюдается на изображениях просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), а также атомно-силовой микроскопии (АСМ) (рисунок 1.1 б).

а б

Рисунок 1.1 - Изгибы ОУНТ, полученные при каталитическом разложении углеводородов: молекулярные динамические модели (а), изображения ПЭМ, АСМ (врезка) (б)

Вскоре после изгибных соединений с помощью метода химического осаждения из газовой фазы удалось получить Y-образные соединения многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) при нагреве до 1000 °С [13] (рисунок 1.2). Такие соединения продемонстрировали нелинейные свойства электронного транспорта и ассиметричные вольт-амперные характеристики (ВАХ). Формирование соединений между нанотрубками в сети возможно достичь при синтезе нанотрубок с помощью образования графитового углерода в области контакта. Такой эффект может быть достигнут с помощью газофазного метода [14] в среде водорода Ш [15]. Обычно избыток углерода считается нежелательным при синтезе нанотрубок, однако, в данном случае за счет включений избыточного углерода формируются места соединений изолированных углеродных нанотрубок (рисунок 1.2 г). Образование контактов между нанотрубками способствовало снижению сопротивления такой сети за счет снижения длины и количества изолированных нанотрубок, т.е. образования контактов. Избыточные атомы углерода при пиролизе углеводородов откладываются в виде графитового углерода, преимущественно, в соединениях ОУНТ, образуя «спаивание» углеродными филаментами сети, которые выступают

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Герасименко Александр Юрьевич, 2023 год

Список литературы

1. Semiconductor Industry Association, International Technology roadmap for Semiconductors: URL: http : //public.itrs.net/

2. Malapanis A. et al. Quantum efficiency and capture cross section of first and second excitonic transitions of single-walled carbon nanotubes measured through photoconductivity //Nano letters. 2013. Vol. 13, N 8. P. 3531-3538.

3. Cretu O. et al. Electrical transport measured in atomic carbon chains //Nano letters. 2013. Vol. 13, N 8. P. 3487-3493.

4. Close G. F. et al. A 1 GHz integrated circuit with carbon nanotube interconnects and silicon transistors //Nano Letters. 2008. Vol. 8, N 2. P. 706-709.

5. Schroeder V. et al. Carbon nanotube chemical sensors //Chemical reviews. 2018. Vol. 119, N 1. P. 599663.

6. Soni S. K. et al. A comprehensive review on CNTs and CNT-reinforced composites: syntheses, characteristics and applications //Materials Today Communications. 2020. Vol. 25. P. 101546.

7. Mikhalchan A. et al. A perspective on high-performance CNT fibres for structural composites //Carbon. 2019. Vol. 150. P. 191-215.

8. Li X. et. al. Maturation of osteoblast-like SaoS2 induced by carbon nanotubes //Biomedical Materials. 2008. Vol. 4, N 1. P. 015005.

9. Barrejôn M. et.al. Carbon nanotubes for cardiac tissue regeneration: State of the art and perspectives //Carbon. 2021. Vol. 184. P. 641-650.

10. Rastogi S. et. al. Bioelectronics with nanocarbons //Journal of materials chemistry B. 2018. Vol. 6, N 44. P. 7159-7178.

11. Shulaker M. M. et. al. Carbon nanotube circuit integration up to sub-20 nm channel lengths //ACS nano. 2014. Vol. 8., N. 4. P. 3434-3443.

12. Han J. et. al. Observation and modeling of single-wall carbon nanotube bend junctions //Physical Review B. 1998. Vol. 57, N 23. P. 14983.

13. Cao L. et. al. Boron nitride nanotube branched nanojunctions //Nanotechnology. 2007. Vol. 18, N 15. P. 155605.

14. Jiang S. et. al. -performance transparent conductive films of carbon-welded isolated single-wall carbon nanotubes //Science advances. 2018. Vol. 4, N 5. P. eaap9264.

15. Saito T. et. al. Selective diameter control of single-walled carbon nanotubes in the gas-phase synthesis //Journal of nanoscience and nanotechnology. 2008. Vol. 8, N 11. P. 6153-6157.

16. Borrnert F. et. al. Amorphous carbon under 80 kV electron irradiation: a means to make or break graphene //Advanced Materials. 2012. Vol. 24, N 41. P. 5630-5635.

17. Terrones M. et. al. junctions by joining single-walled carbon nanotubes //Physical review letters. 2002. Vol. 89, N 7. P. 075505.

18. Goedecker S. et. al. Efficient linear scaling algorithm for tight-binding molecular dynamics //Physical review letters. 1994. Vol. 73, N 1. P. 122.

19. Krasheninnikov A. V. et. al. Ion and electron irradiation-induced effects in nanostructured materials //Journal of applied physics. 2010. Vol. 107, N 7. P. 3.

20. Shen G. et. al. Nondestructively creating nanojunctions by combined-dynamic-mode dip-pen nanolithography //ChemPhysChem. 2009. Vol. 10, N 13. P. 2226-2229.

21. Wu W. et. al. Vacuum brazing of carbon nanotube bundles //Materials letters. 2008. Vol. 62, N 30. P. 4486-4488.

22. Dockendorf C. P. et. al. Individual carbon nanotube soldering with gold nanoink deposition //Applied Physics Letters. 2007. Vol. 90, N 19. P. 193116.

23. Kim J. et. al. Plasmonic welded single walled carbon nanotubes on monolayer graphene for sensing target protein //Applied Physics Letters. 2016. Vol. 108, N 20. P. 203110.

24. Yang L. et. al. Nanospot welding of carbon nanotubes using near-field enhancement effect of AFM probe irradiated by optical fiber probe laser //RSC Advances. 2015. Vol. 5, N 70. P. 56677-56685.

25. Qin L. C. et. al. Fibrilliform growth of carbon nanotubes //Materials Letters. 1997. Vol. 30., N 4. P. 311314.

26. Ho G. et. al. Electric field-induced carbon nanotube junction formation //Applied Physics Letters. 2001. Vol. 79, N 2. P. 260-262.

27. Lobo A. O. et. al. Fast functionalization of vertically aligned multiwalled carbon nanotubes using oxygen plasma //Materials Letters. 2012. Vol. 70. P. 89-93.

28. Zhao B. et. al. Surface functionalization of vertically-aligned carbon nanotube forests by radio-frequency Ar/O2 plasma //Carbon. 2012. Vol. 50, N 8. P. 2710-2716.

29. Huang X. et. al. Inherent-opening-controlled pattern formation in carbon nanotube arrays //Nanotechnology. 2007. Vol. 18, N 30. P. 305301.

30. Welna D. T. et. al. Vertically aligned carbon nanotube electrodes for lithium-ion batteries //Journal of Power Sources. 2011. Vol. 196, N 3. P. 1455-1460.

31. Hwang G. L. et. al. Carbon nanotube reinforced ceramics //Journal of Materials Chemistry. 2001. Vol. 11, N 6. P. 1722-1725.

32. Wu W. et. al. The photoconductivity of PVK-carbon nanotube blends //Chemical physics letters. 2002. Vol. 364, N 1-2. P. 196-199.

33. Sandler J. et. al. Development of a dispersion process for carbon nanotubes in an epoxy matrix and the resulting electrical properties //Polymer. 1999. Vol. 40, N 21. P. 5967-5971.

34. Li Q. et. al. Carbon nanotube/epoxy resin composites using a block copolymer as a dispersing agent //Physica status solidi (a). 2004. Vol. 201, N 13. P. R89-R91.

35. Lee D. H. et. al. Versatile carbon hybrid films composed of vertical carbon nanotubes grown on mechanically compliant graphene films //Advanced Materials. 2010. Vol. 22, N 11. P. 1247-1252.

36. Guo T. et. al. Self-assembly of tubular fullerenes //The Journal of Physical Chemistry. 1995. Vol. 99, N 27. P. 10694-10697.

37. Guo T et. al. Catalytic growth of single-walled manotubes by laser vaporization //Chemical physics letters. 1995. Vol. 243, N 1-2. P. 49-54.

38. Ma R. Z. et. al. The morphology changes of carbon nanotubes under laser irradiation //Carbon. 2000. Vol.

38. N 4. P. 636-638.

39. Sadeghpour H. R. et. al. Interaction of laser light and electrons with nanotubes //Physica Scripta. 2004. Vol. 2004, N T110. P. 262.

40. Gyorgy E. et. al. Effect of laser radiation on multi-wall carbon nanotubes: study of shell structure and immobilization process //Journal of nanoparticle research. 2013. Vol. 15, N 8. P. 1-11.

41. Krasheninnikov A. V. et. al. Engineering of nanostructured carbon materials with electron or ion beams //Nature materials. 2007. Vol. 6, N 10. P. 723-733.

42. Kichambare P. D. et. al. Laser irradiation of carbon nanotubes //Materials chemistry and physics. 2001. Vol. 72, N 2. P. 218-222.

43. Yuan Y. et. al. Morphology adjustments of multi-walled carbon nanotubes by laser irradiation //Laser Physics Letters. 2016. Vol. 13, N 6. P. 066001.

44. Yuan Y. et. al. Nano-welding of multi-walled carbon nanotubes on silicon and silica surface by laser irradiation //Nanomaterials. 2016. Vol. 6, N 3. P. 36.

45. Chico L. et. al. Pure carbon nanoscale devices: nanotube heterojunctions //Physical review letters. 1996. Vol. 76, N 6. P. 971.

46. Banhart F. Irradiation effects in carbon nanostructures //Reports on progress in physics. 1999. Vol. 62, N 8. P. 1181.

47. Li J. et. al. The engineering of hot carbon nanotubes with a focused electron beam //Nano Letters. 2004. Vol. 4, N 6. P. 1143-1146.

48. Banhart F. Irradiation of carbon nanotubes with a focused electron beam in the electron microscope //Journal of materials science. 2006. Vol. 41, N 14. P. 4505-4511.

49. Fulkerson W. et. al. Thermal conductivity, electrical resistivity, and seebeck coefficient of silicon from 100 to 1300 K //Physical Review. 1968. Vol. 167, N 3. P. 765.

50. Schafft H. A. et. al. Thermal conductivity measurements of thin-film silicon dioxide //Proceedings of the 1989 International Conference on Microelectronic Test Structures. IEEE, 1989. P. 121-125.

51. Menon M. et. al. Carbon nanotube "T junctions": Nanoscale metal-semiconductor-metal contact devices //Physical review letters. 1997. Vol. 79, N 22. P. 4453.

52. Lau A. K. T. et. al. The revolutionary creation of new advanced materials—carbon nanotube composites //Composites Part B: Engineering. 2002. Vol. 33, N 4. P. 263-277.

53. Cheong F. C. et. al. Large area patterned arrays of aligned carbon nanotubes via laser trimming //Nanotechnology. 2003. Vol. 14, N 4. P. 433.

54. Hughes M. et. al. Multiwalled carbon nanotube actuators //Advanced Materials. 2005. Vol. 17, N 4. P. 443-446.

55. Zhang Y. et. al. Elastic response of carbon nanotube bundles to visible light //Physical review letters. 1999. Vol. 82, N 17. P. 3472.

56. Xin H. et. al. Optical orientation and shifting of a single multiwalled carbon nanotube //Light: Science & Applications. 2014. Vol. 3, N 9. P. e205-e205.

57. Liu Y. T. et. al. Laser welding of carbon nanotube networks on carbon fibers from ultrasonic-directed assembly //Materials Letters. 2019. Vol. 236. P. 244-247.

58. Yao Y. et. al. Epitaxial welding of carbon nanotube networks for aqueous battery current collectors //ACS nano. 2018. Vol. 12, N 6. P. 5266-5273.

59. Nakanishi W. et. al. Bioactive nanocarbon assemblies: Nanoarchitectonics and applications //Nano Today. 2014. Vol. 9, N 3. P. 378-394.

60. Liu Y. et. al. Introduction of amino groups into polyphosphazene framework supported on CNT and coated Fe3O4 nanoparticles for enhanced selective U (VI) adsorption //Applied Surface Science. 2019. Vol. 466. P. 893-902.

61. Meyyappan M. Carbon nanotube-based chemical sensors //Small. 2016. Vol. 12, N 16. P. 2118-2129.

62. Gorain B. et. al. Carbon nanotube scaffolds as emerging nanoplatform for myocardial tissue regeneration: A review of recent developments and therapeutic implications //Biomedicine & Pharmacotherapy. 2018. Vol. 104. P. 496-508.

63. Fraczek-Szczypta A. Carbon nanomaterials for nerve tissue stimulation and regeneration //Materials Science and Engineering: C. 2014. Vol. 34. P. 35-49.

64. Liu L. et. al. Biomimetic bone tissue engineering hydrogel scaffolds constructed using ordered CNTs and HA induce the proliferation and differentiation of BMSCs //Journal of Materials Chemistry B. 2020. Vol. 8, N 3. P. 558-567.

65. Singh N. et. al. Chitin and carbon nanotube composites as biocompatible scaffolds for neuron growth //Nanoscale. 2016. Vol. 8, N 15. P. 8288-8299.

66. Bandaru P. R. Electrical properties and applications of carbon nanotube structures //Journal of nanoscience and nanotechnology. 2007. Vol. 7, N 4-5. P. 1239-1267.

67. Odom T.W. et. al. Structure and electronic properties of carbon nanotubes //The Journal of Physical Chemistry B. 2000. Vol. 104, N 13. P. 2794-2809.

68. Collins P. G. et. al. Engineering carbon nanotubes and nanotube circuits using electrical breakdown //science. 2001. Vol. 292, N 5517. P. 706-709.

69. Srivastava D. et. al. Computational nanotechnology with carbon nanotubes and fullerenes //Computing in Science & Engineering. 2001. Vol. 3, N 4. P. 42-55.

70. Salvetat-Delmotte J. P. et. al. Mechanical properties of carbon nanotubes: a fiber digest for beginners //Carbon. 2002. Vol. 40, N 10. P. 1729-1734.

71. Hone J. Carbon nanotubes: thermal properties //Dekker Encyclopedia of Nanoscience and nanotechnology. 2004. Vol. 7. P. 603-610.

72. Pop E. et. al. Thermal conductance of an individual single-wall carbon nanotube above room temperature //Nano letters. 2006. Vol. 6, N 1. P. 96-100.

73. Chu H. et. al. Recent investigations on nonlinear absorption properties of carbon nanotubes //Nanophotonics. 2020. Vol. 9, N 4. P. 761-781.

74. Perebeinos V. et. al. Effect of exciton-phonon coupling in the calculated optical absorption of carbon nanotubes //Physical review letters. 2005. Vol. 94, N 2. P. 027402.

75. Zawadzka A. et. al. Optical properties of chiral single-walled carbon nanotubes thin films //Optical Materials. 2019. Vol. 96, P. 109295.

76. Correa J. D. et. al. Tight-binding model for carbon nanotubes from ab initio calculations //Journal of Physics: Condensed Matter. 2010. Vol. 22, N 27. P. 275503.

77. Ando T. Effects of valley mixing and exchange on excitons in carbon nanotubes with AharonovBohm flux //Journal of the Physical Society of Japan. 2006. Vol. 75, N 2. P. 024707-024707.

78. Skâkalovâ V. et. al. Electronic transport in carbon nanotubes: From individual nanotubes to thin and thick networks //Physical Review B. 2006. Vol. 74, N 8. P. 085403.

79. Cesano F. et. al. Structure and properties of metal-free conductive tracks on polyethylene/multiwalled carbon nanotube composites as obtained by laser stimulated percolation //Carbon. 2013. Vol. 61. P. 63-71.

80. Gnanasekaran K. et. al. unified view on nanoscale packing, connectivity, and conductivity of CNT networks //Advanced Functional Materials. 2019. Vol. 29, N 13. P. 1807901.

81. Riyajuddin S. et. al. Study of field emission properties of pure graphene-CNT heterostructures connected via seamless interface //Nanotechnology. 2019. Vol. 30, N 38. P. 385702.

82. Arkhipov V. E. et. al. Continuous synthesis of aligned carbon nanotube arrays on copper substrates using laser-activated gas jet //Applied Physics Letters. 2018. Vol. 113, N 22. P. 223102.

83. Gorodetskiy D. V. et. al. Laser beam patterning of carbon nanotube arrays for the work of electron field emitters in technical vacuum //Materials Science and Engineering: B. 2020. Vol. 262. P. 114691.

84. Dang M. N. et. al. Improved Field Emission Properties of Carbon Nanostructures by Laser Surface Engineering //Nanomaterials. 2020. Vol. 10, N 10. P. 1931.

85. Lyth S. M. et. al. Improved field emission via laser processing of carbon nanotubes on paper substrates //Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement, and Phenomena. 2009. Vol. 27, N 3. P. 1068-1071.

86. Saurakhiya N. et. al. Pulsed laser deposition-assisted patterning of aligned carbon nanotubes modified by focused laser beam for efficient field emission //Carbon. 2005. Vol. 43., N 10. P. 2128-2133.

87. Zhao W. J. et. al. Field emission characteristics of screen-printed carbon nanotube after laser irradiation //Japanese journal of applied physics. 2002. Vol. 41, N 6S. P. 4314.

88. Chen Y. C. et. al. Electron field emission properties of carbon nanotubes during thermal heating and laser irradiation //Journal of applied physics. 2003. Vol. 94, N 12. P. 7739-7742.

89. Fowler R. H. et. al. Electron emission in intense electric fields //Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. 1928. Vol. 119, N 781. P. 173181.

90. Ruoff R. S. et. al. Mechanical properties of carbon nanotubes: theoretical predictions and experimental measurements //Comptes Rendus Physique. 2003. Vol. 4, N 9. P. 993-1008.

91. Xiong W. et. al. Laser-directed assembly of aligned carbon nanotubes in three dimensions for multifunctional device fabrication //Advanced Materials. 2016. Vol. 28, N 10. P. 2002-2009.

92. Dong Z. et. al. of laser remelting on CNT's behavior, microstructure and hardness of CNT-doped Fe-base composite //Surface and Coatings Technology. 2018. Vol. 335. P. 140-147.

93. Zhao X. et. al. Selective laser melting of carbon/AlSi10Mg composites: Microstructure, mechanical and electronical properties //Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 665. P. 271-281.

94. Shahil K. M. F. et. al. Graphenemultilayer graphene nanocomposites as highly efficient thermal interface materials //Nano letters. 2012. Vol. 12, N 2. P. 861-867.

95. Mialichi J. R. et. al. Laser irradiation of carbon nanotube films: Effects and heat dissipation probed by Системы локального электрофизиологического //Journal of Applied Physics. 2013. Vol. 114, N 2. P. 024904.

96. Hong J. et. al. Effects of Laser Irradiation on the Thermal Conductivity and Viscosity of Aqueous Multiwalled Carbon Nanotube Suspensions //International Journal of Thermophysics. 2012. Vol. 33, N 1. P. 121134.

97. Венедиктова А. В. и др. Водные суспензии одностенных углеродных нанотрубок: степень агрегированности в пучки и оптические свойства //Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 116. №. 3. С. 448448.

98. Dresselhaus M. S. et. al. Raman spectroscopy of carbon nanotubes //Physics reports. 2005. Vol. 409, N 2. P. 47-99.

99. Iakoubovskii K. et. al. IR-extended photoluminescence mapping of single-wall and double-wall carbon nanotubes //The Journal of Physical Chemistry B. 2006. Vol. 110, N 35. P. 17420-17424.

100. Joh D. Y. et. al. Single-walled carbon nanotubes as excitonic optical wires //Nature nanotechnology. 2011. Vol. 6, N 1. P. 51-56.

101. Iakovlev V. Y. et. al. G. Improvement of optoelectronic properties of single-walled carbon nanotube films by laser treatment //Diamond and Related Materials. 2018. Vol. 88. P. 144-150.

102. Joo M. et. al. Laser treatment of solution-deposited carbon nanotube thin films for improved conductivity and transparency // Nanotechnology. 2011. Vol. 22, N 26. P. 265709.

103. George N. et. al. High performance natural rubber composites with conductive segregated network of multiwalled carbon nanotubes //Composites Science and Technology. 2015. Vol. 116. P. 33-40.

104. Alig I. et. al. spectroscopy on melt processed polypropylenemultiwalled carbon nanotube composites: Recovery after shear and crystallization //Polymer. 2007. Vol. 48, N 4. P. 1020-1029.

105. Xiang D. et. al. Effect of phase transitions on the electrical properties of polymer/carbon nanotube and polymer/graphene nanoplatelet composites with different conductive network structures //Polymer International. 2018. Vol. 67, N 2. P. 227-235.

106. Kim J. H. et. al. Versatile reorganization of metal-polyphenol coordination on CNTs for dispersion, assembly, and transformation //Carbon. 2019. Vol. 144. P. 402-409.

107. Lalwani G. et. al. Three-dimensional carbon nanotube scaffolds for long-term maintenance and expansion of human mesenchymal stem cells //Journal of Biomedical Materials Research Part A. 2017. Vol. 105, N 7. P. 1927-1939.

108. Ahadian S. et. al. Moldable elastomeric polyester-carbon nanotube scaffolds for cardiac tissue engineering //Acta biomaterialia. 2017. Vol. 52. P. 81-91.

109. Fujigaya T. et. al. NIR Laser-Driven Reversible Volume Phase Transition of Single-Walled Carbon Nanotube/Poly (N-isopropylacrylamide) Composite Gels //Advanced Materials. 2008. Vol. 20, N 19. P. 36103614.

110. Lai S. et. al. Submicron bubbles/voids formation in the subsurface region of soda-lime glass by single pulse fs laser-induced spallation //Applied Surface Science. 2020. Vol. 502. P. 144134.

111. Zhang J. et. al. Pseudo-topotactic conversion of carbon nanotubes to T-carbon nanowires under picosecond laser irradiation in methanol //Nature communications. 2017. Vol. 8, N 1. P. 1-7.

112. Zhang Y. et. al. Broadband nonlinear optical and optical limiting effects of partially unzipped carbon nanotubes //Journal of Materials Chemistry. 2015. Vol. 3, N 38. P. 9948-9954.

113. Claessens C. G. et. al. Phthalocyanines and phthalocyanine analogues: the quest for applicable optical properties //Monatshefte ffir Chemie/Chemical Monthly. 2001. Vol. 132, N 1. P. 3-11.

114. Sekhosana K. E., et. al. Optical limiting response of multi-walled carbon nanotube-phthalocyanine nanocomposite in solution and when in poly (acrylic acid) //Journal of Molecular Structure. 2016. Vol. 1117. P. 140-146.

115. Shi K. et. al. Electrodeposition of carbon nanotubes triggered by cathodic and anodic reactions of dispersants //Materials and Manufacturing Processes. 2015. Vol. 30, N 6. P. 771-777.

116. Karimi A. R. et. al. Mechanically robust 3D nanostructure chitosan-based hydrogels with autonomic self-healing properties //ACS applied materials & interfaces. 2016. Vol. 8, N 40. P. 27254-27263.

117. Buber E. et. al. Construction and amperometric biosensing performance of a novel platform containing carbon nanotubes-zinc phthalocyanine and a conducting polymer //International journal of biological macromolecules. 2017. Vol. 96. P. 61-69.

118. Zannotti M. et. al. Spectroscopic studies of porphyrin functionalized multiwalled carbon nanotubes and their interaction with TiO2 nanoparticles surface //Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2016. Vol. 153. P. 22-29.

119. Ajayan P. M. et. al. Single-walled carbon nanotubepolymer composites: strength and weakness //Advanced materials. 2000. Vol. 12, N 10. P. 750-753.

120. Baek J. B. et. al. Covalent modification of vapour-grown carbon nanofibers via direct FriedelCrafts acylation in polyphosphoric acid //Journal of Materials Chemistry. 2004. Vol. 14, N 13. P. 2052-2056.

121. Bomboi F. Interactions between single-walled carbon nanotubes and lysozyme //Journal of colloid and interface science. 2011. Vol. 355, N 2. P. 342-347.

122. Dieckmann G. R. et. al. Controlled assembly of carbon nanotubes by designed amphiphilic peptide helices //Journal of the American Chemical Society. 2003. Vol. 125, N 7. P. 1770-1777.155

123. Devi K. S. et. al. Nanoparticle and polysaccharide conjugate: A potential candidate vaccine to improve immunological stimuli //International journal of biological macromolecules. 2015. Vol. 72. P. 1254-1264.

124. Cathcart H. et. al. Spontaneous debundling of single-walled carbon nanotubes in DNA-based dispersions //The Journal of Physical Chemistry. 2007. Vol. 111, N 1. P. 66-74.

125. Davis J. et. al. The immobilisation of proteins in carbon nanotubes //Inorganica Chimica Acta. 1998. Vol. 272, N 1-2. P. 261-266.

126. Shim M. et. al. Functionalization of carbon nanotubes for biocompatibility and biomolecular recognition //Nano letters. 2002. Vol. 2, N 4. P. 285-288.

127. Guo Z. et. al. Immobilization and visualization of DNA and proteins on carbon nanotubes //Advanced Materials. 1998. Vol. 10, N 9. P. 701-703.

128. Zheng M. G. et. al. DNA-assisted dispersion and separation of carbon nanotubes //Nature materials. 2003. Vol. 2, N 5. P. 338-342.

129. Barisci J. N. et. al. Properties of carbon nanotube fibers spun from DNA-stabilized dispersions //Advanced Functional Materials. 2004. Vol. 14, N 2. P. 133-138.

130. Keren K. et. al. DNA-templated carbon nanotube field-effect transistor //Science. 2003. Vol. 302, N 5649. P. 1380-1382.

131. Park H. et. al. Effects of sidewall functionalization on conducting properties of single wall carbon nanotubes //Nano Letters. 2006. Vol. 6, N 5. P. 916-919.

132. Liu Z. et. al. Carbon nanotubes in biology and medicine: in vitro and in vivo detection, imaging and drug delivery //Nano research. 2009. Vol. 2, N 2. P. 85-120.

133. Park C. et. al. Controlled assembly of carbon nanotubes encapsulated with amphiphilic block copolymer //Carbon. 2007. Vol. 45, N 10. P. 2072-2078.

134. Li X. et. al. Noncovalent assembly of carbon nanotube-inorganic hybrids //Journal of Materials Chemistry. 2011. Vol. 21, N 21. P. 7527-7547.

135. Shen G. et. al. Advances in the study of carbon nanotube-polymer composites //Progress in Chemistry. 2004. Vol. 16, N 01. P. 21.

136. Azamian B. R. et. al. Bioelectrochemical single-walled carbon nanotubes //Journal of the American Chemical Society. 2002. Vol. 124, N 43. P. 12664-12665.

137. Lu L. et. al. Carbon nanotubes engineering assisted by natural biopolymers //Carbon nanotubespolymer nanocomposites. InTech, Rijeka. 2011. P. 15-35.

138. Moore V. C. et. al. Individually suspended single-walled carbon nanotubes in various surfactants //Nano letters. 2003. Vol. 3, N 10. P. 1379-1382.

139. O'Connell M. J. et. al. Reversible water-solubilization of single-walled carbon nanotubes by polymer wrapping //Chemical physics letters. 2001. Vol. 342, N 3-4. P. 265-271.

140. Derkach S. R. et. al. Molecular structure and properties of K-carrageenan-gelatin gels //Carbohydrate polymers. 2018. Vol. 197. P. 66-74.

141. Chirani N. et. al. History and applications of hydrogels //Journal of biomedical sciences. 2015.

142. Voron'ko N. G. et. al. Complexation of K-carrageenan with gelatin in the aqueous phase analysed by 1H NMR kinetics and relaxation //Carbohydrate polymers. 2017. Vol. 169. P. 117-126.

143. Chodankar S. et. al. Small-angle neutron scattering study of structure and kinetics of temperature-induced protein gelation //Physical Review E. 2009. Vol. 79, N 2. P. 021912.

144. Tardani F. et. al. Effects of single-walled carbon nanotubes on lysozyme gelation //Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2014. Vol. 121. P. 165-170.

145. Hajian A. et. al. Understanding the dispersive action of nanocellulose for carbon nanomaterials //Nano Letters. 2017. Vol. 17, N 3. P. 1439-1447.

146. Wu Y. et. al. Advances in halloysite nanotubespolysaccharide nanocomposite preparation and applications //Polymers. 2019. Vol. 11, N 6. P. 987.

147. Ojamäe L. et. al. IR and quantum-chemical studies of carboxylic acid and glycine adsorption on rutile TiO2 nanoparticles //Journal of colloid and interface science. 2006. Vol. 296, N 1. P. 71-78.

148. Liu J. et. al. Alkalineacid treated mordenite and beta zeolites featuring mesoporous dimensional uniformity //Materials Letters. 2014. Vol. 132, P. 78-81.

149. Creti A. et. al. Optical absorption measurements at high temperature (500 °C) of oxide nanoparticles for application as gas-based nanofluid in solar thermal collector systems //Advanced Materials Research. Trans Tech Publications Ltd, 2013. Vol. 773. P. 80-86.

150. Di Crescenzo A. et. al. Disaggregation of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) promoted by the ionic liquid-based surfactant 1-hexadecyl-3-vinyl-imidazolium bromide in aqueous solution //Soft Matter. 2009. Vol. 5, N 1. P. 62-66.

151. Verboekend D. et. al. Hierarchical silicoaluminophosphates by postsynthetic modification: influence of topology, composition, and silicon distribution //Chemistry of Materials. 2014. Vol. 26, N 15. P. 4552-4562.

152. van Blaaderen A. Colloids get complex //Nature. 2006. Vol. 439, N 7076. P. 545546.

153. Lystvet S. M. et. al. Immobilization onto gold nanoparticles alters a-lactalbumin interaction with pure and mixed phospholipid monolayers //Soft Matter. 2011. Vol. 7, N 24. P. 11501-11509.

154. Zueva O. et. al. Influence of carbon nanotubes on surfactants supramolecular structures. //Liquid Crystals and their Application. 2016. Vol. 16, N 1. P. 90-96.

155. Zueva O. et. al. Carbon nanotubes in composite hydrogels based on plant carbohydrates //Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd, 2019. Vol. 945. P. 522-527.

156. Artyukhin A. B. et. al. Layer-by-layer electrostatic self-assembly of polyelectrolyte nanoshells on individual carbon nanotube templates //Langmuir. 2004. Vol. 20, N 4. P. 1442-1448.

157. Ushiba S. et. al. 3D microfabrication of single-wall carbon nanotube/polymer composites by two-photon polymerization lithography //Carbon. 2013. Vol. 59. P. 283-288.

158. Alam A. K. M. M. et. al. and fractography of multiwalled carbon nanotube reinforced unsaturated polyester nanocomposites //Polymer Composites. 2017. Vol. 38. P. E462-E471.

159. Stauffer D., Aharony A. Introduction to percolation theory. London, UK: Taylor & Francis, 2018. 192 p.

160. Grunlan J. C. et. al. Water-based single-walled-nanotube-filled polymer composite with an exceptionally low percolation threshold //Advanced Materials. 2004. Vol. 16, N 2. P. 150-153.

161. Wu Z. et. al. Transparent, conductive carbon nanotube films //Science. 2004. Vol. 305, 5688. P. 12731276.

162. Balberg I. et. al. Percolation thresholds in the three-dimensional sticks system //Physical Review Letters. 1984. Vol. 52, N 17. P. 1465.

163. Sugai T. et. al. New synthesis of high-quality double-walled carbon nanotubes by high-temperature pulsed arc discharge //Nano letters. 2003. Vol. 3, N 6. P. 769-773.

164. Kobashi K. et. al. Liquid sensing of melt-processed poly (lactic acid)/multi-walled carbon nanotube composite films //Sensors and Actuators B: Chemical. 2008. Vol. 134, N 2. P. 787-795.

165. Kumar B. et. al. Poly (lactic acid)multi-wall carbon nanotube conductive biopolymer nanocomposite vapour sensors //Sensors and Actuators B: Chemical. 2012. Vol. 161, N 1. P. 621-628.

166. Chiu W. M. et. al. A study of carbon nanotubes/biodegradable plastic polylactic acid composites //Journal of Applied Polymer Science. 2008. Vol. 108, N 5. P. 3024-3030.

167. Koerner H. et. al. Remotely actuated polymer nanocomposites—stress-recovery of carbon-nanotube-filled thermoplastic elastomers //Nature materials. 2004. Vol. 3, N 2. P. 115-120.

168. Zhang S. et. al. Microstructure and electromechanical properties of carbon nanotube/poly (vinylidene fluoride—trifluoroethylene—chlorofluoroethylene) composites //Advanced Materials. 2005. Vol. 17, N 15. P. 1897-1901.

169. Hu Y. et. al. Electromechanical actuation with controllable motion based on a single-walled carbon nanotube and natural biopolymer composite //ACS nano. 2010. Vol. 4, N 6. P. 3498-3502.

170. Wu D., et. al. Rheological properties and crystallization behavior of multi-walled carbon nanotube/poly (s-caprolactone) composites //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 2007. Vol. 45, N 23. P. 31373147.

171. Silvestre J. et. al. An overview on the improvement of mechanical properties of ceramics nanocomposites //Journal of Nanomaterials. 2015. Vol. 2015.

172. Ajayan P. M. et. al. Mechanical response of singlewalled carbon nanotubes in polymer nanocomposites //Adv. Mater. 2000. Vol. 12. P. 750-753.

173. Schadler L. S. et. al. Load transfer in carbon nanotube epoxy composites //Applied physics letters. 1998. Vol. 73, N 26. P. 3842-3844.

174. Arnold H. D. et. al. The thermophone as a precision source of sound //Physical review. 1917. Vol. 10, N 1. P. 22.

175. Kato M. et. al. Carbon nanoparticle composite actuators //Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2008. Vol. 127, N 1. P. 012003.

176. Mai F. et. al. Poly (lactic acid)/carbon nanotube nanocomposites with integrated degradation sensing //Polymer. 2013. Vol. 54, N 25. P. 6818-6823.

177. Fischer J. E. et. al. Magnetically aligned single wall carbon nanotube films: Preferred orientation and anisotropic transport properties //Journal of applied physics. 2003. Vol. 93, N 4. P. 2157-2163.

178. Lu J. P. Novel magnetic properties of carbon nanotubes //Physical review letters. 1995. Vol. 74, N 7. P. 1123.

179. Fujiwara M. Magnetic orientation of benzophenone crystals in fields up to 80.0 kOm //The Journal of Physical Chemistry B. 1999. Vol. 103, N 14. P. 2627-2630.

180. Suda T. et. al. Magnetic orientation of red blood cell membranes //IEEE Transactions on Magnetics. 1994. Vol. 30, N 6. P. 4713-4715.

181. Kimura T. et. al. Polymer composites of carbon nanotubes aligned by a magnetic field //Advanced materials. 2002. Vol. 14, N 19. P. 1380-1383.

182. Gupta P. et. al. Aligned carbon nanotube reinforced polymeric scaffolds with electrical cues for neural tissue regeneration //Carbon. 2015. Vol. 95. P. 715-724.

183. O'connell M. J. et. al. Band gap fluorescence from individual single-walled carbon nanotubes //Science. 2002. Vol. 297, N 5581. P. 593-596.

184. Choi J. H. et. al. Solvatochromism in single-walled carbon nanotubes //Applied Physics Letters. 2007. Vol. 90, N 22. P. 223114.

185. Pan J. et. al. Single-walled carbon nanotubes as optical probes for bio-sensing and imaging //Journal of Materials Chemistry B. 2017. Vol. 5, N 32. P. 6511-6522.

186. Bachilo S. M. et. al. Structure-assigned optical spectra of single-walled carbon nanotubes //science. 2002. Vol. 298, N 5602. P. 2361-2366.

187. Cha T. G. et. al. Optical nanosensor architecture for cell-signaling molecules using DNA aptamer-coated carbon nanotubes //ACS nano. 2011. Vol. 5, N 5. P. 4236-4244.

188. Weisman R. B. et. al. Dependence of optical transition energies on structure for single-walled carbon nanotubes in aqueous suspension: an empirical Kataura plot //Nano letters. 2003. Vol. 3, N 9. P. 1235-1238.

189. Hong G. et. al. Near-infrared fluorophores for biomedical imaging //Nature biomedical engineering. 2017. Vol. 1, N 1. P. 1-22.

190. Kostarelos K. et. al. Promises, facts and challenges for carbon nanotubes in imaging and therapeutics //Nature nanotechnology. 2009. Vol. 4, N 10. P. 627.

191. Ogihara N. et. al. Biocompatibility and bone tissue compatibility of alumina ceramics reinforced with carbon nanotubes //Nanomedicine. 2012. Vol. 7, N 7. P. 981-993.

192. Namgung S. et. al. Fibronectincarbon-nanotube hybrid nanostructures for controlled cell growth //Small. 2011. Vol. 7, N 1. P. 56-61.

193. Namgung S. the growth and differentiation of human mesenchymal stem cells by the arrangement of individual carbon nanotubes //ACS nano. 2011. Vol. 5, N 9. P. 7383-7390.

194. Nayak T. et. al. Thin films of functionalized multiwalled carbon nanotubes as suitable scaffold materials for stem cells proliferation and bone formation //ACS nano. 2010. Vol. 4, N 12. P. 7717-7725.

195. Chao T. I. et. al. Poly (methacrylic acid)-grafted carbon nanotube scaffolds enhance differentiation of hESCs into neuronal cells //Advanced Materials. 2010. Vol. 22, N 32. P. 3542-3547.

196. Shao S. et. al. Osteoblast function on electrically conductive electrospun PLA/MWCNTs nanofibers //Biomaterials. 2011. Vol. 32, N 11. P. 2821-2833.

197. Elias K. L. et. al. Enhanced functions of osteoblasts on nanometer diameter carbon fibers //Biomaterials. 2002. Vol. 23, N 15. P. 3279-3287.

198. Park S. Y. et. al. Carbon nanotube monolayer patterns for directed growth of mesenchymal stem cells //Advanced Materials. 2007. Vol. 19, N 18. P. 2530-2534.

199. Newman P. et. al. Carbon nanotubes: their potential and pitfalls for bone tissue regeneration and engineering //Nanomedicine: Nanotechnology, biology and medicine. 2013. Vol. 9, N 8. P. 1139-1158.

200. Wang J. Carbon-nanotube based electrochemical biosensors: A review //Electroanalysis: An International Journal Devoted to Fundamental and Practical Aspects of Electroanalysis. 2005. Vol. 17, N 1. P. 7-14.

201. Shin S. R. et. al. Carbon-nanotube-embedded hydrogel sheets for engineering cardiac constructs and bioactuators //ACS Nano. 2012. Vol. 7, N 3. P. 2369-2380.

202. Gabay T. et. al. Electro-chemical and biological properties of carbon nanotube based multi-electrode arrays //Nanotechnology. 2007. Vol. 18, N 3. P. 035201.

203. Liu J. et. al. Control of neuronal network organization by chemical surface functionalization of multiwalled carbon nanotube arrays //Nanotechnology. 2011. Vol. 22, N 19. P. 195101.

204. David-Pur M. et. al. All-carbon-nanotube flexible multi-electrode array for neuronal recording and stimulation //Biomedical microdevices. 2014. Vol. 16, N 1. P. 43-53.

205. Wong E. W. et. al. Nanobeam mechanics: elasticity, strength, and toughness of nanorods and nanotubes //science. 1997. Vol. 277, N 5334. P. 1971-1975.

206. Cellot G. et. al. Carbon nanotubes might improve neuronal performance by favouring electrical shortcuts //Nature nanotechnology. 2009. Vol. 4, N 2. P. 126-133.

207. Zhang X. et. al. Guided neurite growth on patterned carbon nanotubes //Sensors and Actuators B: Chemical. 2005. Vol. 106, N 2. P. 843-850.

208. Nick C. et. al. Growth and structural discrimination of cortical neurons on randomly oriented and vertically aligned dense carbon nanotube networks //Beilstein journal of nanotechnology. 2014. Vol. 5, N 1. P. 1575-1579.

209. Gabriel G. et. al. Easily made single-walled carbon nanotube surface microelectrodes for neuronal applications //Biosensors and Bioelectronics. 2009. Vol. 24, N 7. P. 1942-1948.

210. Eleftheriou C. G. et. al. Carbon nanotube electrodes for retinal implants: A study of structural and functional integration over time //Biomaterials. 2017. Vol. 112. P. 108-121.

211. Johnen S. et. al. Properties of retinal precursor cells grown on vertically aligned multiwalled carbon nanotubes generated for the modification of retinal implant-embedded microelectrode arrays //Journal of Ophthalmology. 2016. Vol. 2016.

212. Jin G. Z. et. al. Neurite outgrowth of dorsal root ganglia neurons is enhanced on aligned nanofibrous biopolymer scaffold with carbon nanotube coating //Neuroscience letters. 2011. Vol. 501, N 1. P. 10-14.

213. Wang K. et. al. Neural stimulation with a carbon nanotube microelectrode array //Nano letters. 2006. Vol. 6, N 9. P. 2043-2048.

214. Musa S. et. al. Bottom-up SiO2 embedded carbon nanotube electrodes with superior performance for integration in implantable neural microsystems //ACS nano. 2012. Vol. 6, N 6. P. 4615-4628.

215. Shin J. H. et. al. Carbon-Nanotube-Modified Electrodes for Highly Efficient Acute Neural Recording //Advanced healthcare materials. 2014. Vol. 3, N 2. P. 245-252.

216. Lovat V. et. al. Carbon nanotube substrates boost neuronal electrical signaling //Nano letters. 2005. Vol. 5, N 6. P. 1107-1110.

217. Mazzatenta A. et. al. Interfacing neurons with carbon nanotubes: electrical signal transfer and synaptic stimulation in cultured brain circuits //Journal of Neuroscience. 2007. Vol. 27, N 26. P. 6931-6936.

218. Komane P. P. et. al. Functionalized, vertically super-aligned multiwalled carbon nanotubes for potential biomedical applications //International journal of molecular sciences. 2020. Vol. 21, N 7. P. 2276.

219. Kafa H. et. al. The interaction of carbon nanotubes with an in vitro blood-brain barrier model and mouse brain in vivo //Biomaterials. 2015. Vol. 53. P. 437-452.

220. Zhou J. et. al. Engineering the heart: evaluation of conductive nanomaterials for improving implant integration and cardiac function //Scientific reports. 2014. Vol. 4, N 1. P. 1-11.

221. Martinelli V. et. al. Carbon nanotubes instruct physiological growth and functionally mature syncytia: nongenetic engineering of cardiac myocytes //ACS nano. 2013. Vol. 7, N 7. P. 5746-5756.

222. Rezaei B. et. al. Electrochemical biosensors based on nanofibres for cardiac biomarker detection: A comprehensive review //Biosensors and Bioelectronics. 2016. Vol. 78. P. 513-523.

223. Bhatnagar D. et. al. Label-free detection of hemoglobin using MWNT-embedded screen-printed electrode //BioNanoScience. 2013. Vol. 3, N 3. P. 223-231.

224. Tsai Y. C. et. al. Electrodeposition of polypyrrolemultiwalled carbon nanotubeglucose oxidase nanobiocomposite film for the detection of glucose //Biosensors and Bioelectronics. 2006. Vol. 22, N 4. P. 495500.

225. Xu Z. et. al. Single-wall carbon nanotube-based voltammetric sensor and biosensor //Biosensors and Bioelectronics. 2004. Vol. 20, N 3. P. 579-584.

226. Tang X. et. al. Carbon nanotube DNA sensor and sensing mechanism //Nano letters. 2006. Vol. 6, N 8. P. 1632-1636.

227. Nouri M. et. al. Experimental and theoretical investigation of sensing parameters in carbon nanotube-based DNA sensor //IET nanobiotechnology. 2018. Vol. 12, N 8. P. 1125-1129.

228. Chen Y. Amperometric DNA biosensor for Mycobacterium tuberculosis detection using flower-like carbon nanotubes-polyaniline nanohybrid and enzyme-assisted signal amplification strategy //Biosensors and Bioelectronics. 2018. Vol. 119. P. 215-220.

229. Sun Y. et. al. Suspended CNT-Based FET sensor for ultrasensitive and label-free detection of DNA hybridization //Biosensors and Bioelectronics. 2019. Vol. 137. P. 255-262.

230. Supronowicz P. R. et. al. Novel current-conducting composite substrates for exposing osteoblasts to alternating current stimulation //Journal of Biomedical Materials Research: An Official Journal of The Society for Biomaterials, The Japanese Society for Biomaterials, and The Australian Society for Biomaterials and the Korean Society for Biomaterials. 2002. Vol. 59, N 3. P. 499-506.

231. Chakravarty P. et. al. Thermal ablation of tumor cells with antibody-functionalized single-walled carbon nanotubes //Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008. Vol. 105, N 25. P. 8697-8702.

232. Antaris A. L. et. al. Single Chirality (6, 4) Single-Walled Carbon Nanotubes for Fluorescence Imaging with Silicon Detectors //Small. 2015. Vol. 11, N 47. P. 6325-6330.

233. Yudasaka M. et. al. Near-infrared photoluminescent carbon nanotubes for imaging of brown fat //Scientific reports. 2017. Vol. 7, N 1. P. 1-12.

234. Prato M. et. al. Functionalized carbon nanotubes in drug design and discovery //Accounts of chemical research. 2008. Vol. 41, N 1. P. 60-68.

235. Rawal S. et. al. Threatening cancer with nanoparticle aided combination oncotherapy //Journal of controlled release. 2019. Vol. 301. P. 76-109.

236. Liu D. et. al. Hyaluronic acid-coated single-walled carbon nanotubes loaded with doxorubicin for the treatment of breast cancer //Die Pharmazie-An International Journal of Pharmaceutical Sciences. 2019. Vol. 74, N 2. P. 83-90.

237. Kam N. et. al. Functionalization of carbon nanotubes via cleavable disulfide bonds for efficient intracellular delivery of siRNA and potent gene silencing //Journal of the American Chemical Society. 2005. Vol. 127, N 36. P. 12492-12493.

238. Taghavi S. et. al. Polyethylenimine-functionalized carbon nanotubes tagged with AS1411 aptamer for combination gene and drug delivery into human gastric cancer cells //International j ournal of pharmaceutics. 2017. Vol. 516, N 1-2. P. 301-312.

239. Zhang M. et. al. Magnetic and fluorescent carbon nanotubes for dual modal imaging and photothermal and chemo-therapy of cancer cells in living mice //Carbon. 2017. Vol. 123. P. 70-83.

240. Correa-Duarte M. et. al. Fabrication and biocompatibility of carbon nanotube-based 3D networks as scaffolds for cell seeding and growth //Nano letters. 2004. Vol. 4, N 11. P. 2233-2236.

241. Webster T. J. et. al. Nano-biotechnology: carbon nanofibres as improved neural and orthopaedic implants //Nanotechnology. 2003. Vol. 15, N 1. P. 48.

242. Pantarotto D. et. al. Translocation of bioactive peptides across cell membranes by carbon nanotubes //Chemical communications. 2004, N 1. P. 16-17.

243. Shvedova A. et. al. Exposure to carbon nanotube material: assessment of nanotube cytotoxicity using human keratinocyte cells //Journal of toxicology and environmental health Part A. 2003. Vol. 66, N 20. P. 19091926.

244. Meyyappan M. et. al. Carbon nanotube growth by PECVD: a review //Plasma sources science and technology. 2003. Vol. 12, N 2. P. 205.

245. Fan S. et. al. Self-oriented regular arrays of carbon nanotubes and their field emission properties //science. 1999. Vol. 283, N 5401. P. 512-514.

246. Lazarenko P., Savelyev M. et. al. Peculiarities of crystallization process for Ge2Sb2Te5 thin films by nanosecond single laser pulse //Chalcogenide Letters. 2018. Vol. 15, N 1.

247. Gerasimenko A. Y. et. al. Modification of CNT arrays morphology by nanosecond laser treatment //Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2018. Vol. 1135, N 1. P. 012037.

248. Gerasimenko A. Y. et. al. Laser structuring of carbon nanotubes in the albumin matrix for the creation of composite biostructures //Journal of biomedical optics. 2017. Vol. 22, N 6. P. 065003.

249. Jin F. et. al. Enhanced electron emission from functionalized carbon nanotubes with a barium strontium oxide coating produced by magnetron sputtering //Carbon. 2007. Vol. 45, N 3. P. 587-593.

250. Kuksin A. V., Polokhin A. A. et. al. Chemical and laser structuring of carbon nanotubes arrays for use in biomedical devices //2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). IEEE, 2019. P. 2299-2303.

251. Gerasimenko A. Y. et. al. Influence of laser structuring and barium nitrate treatment on morphology and electrophysical characteristics of vertically aligned carbon nanotube arrays //Diamond and Related Materials. 2019. Vol. 96. P. 104-111.

252. Dutta A. K. et. al. Nanoindentation testing for evaluating modulus and hardness of single-walled carbon nanotubereinforced epoxy composites //Journal of Materials Research. 2004. Vol. 19, N 1. P. 158-164.

253. Bettinger H. F. The reactivity of defects at the sidewalls of single-walled carbon nanotubes: The Stone-Wales defect //The Journal of Physical Chemistry B. 2005. Vol. 109, N 15. P. 6922-6924.

254. Герасименко А.Ю. Лазерное структурирование ансамбля углеродных нанотрубок для создания биосовместимых упорядоченных композиционных материалов // Конденсированные среды и межфазные границы. 2017. Т. 19, № 4. С. 489-501.

255. Hourahine B., Frauenheim T. DFTB+, a software package for efficient approximate density functional theory based atomistic simulations //The Journal of chemical physics. 2020. Vol. 152, N 12. P. 124101.

256. Glukhova O. E. et. al. New 2D graphene hybrid composites as an effective base element of optical nanodevices //Beilstein Journal of Nanotechnology. 2018. Vol. 9, N 1. P. 1321-1327.

257. URL: http://nanokvazar.ru/kvazar

258. URL: http://www.dftbplus.org

259. Zhao X. et. al. Selective growth of chirality-enriched semiconducting carbon nanotubes by using bimetallic catalysts from salt precursors //Nanoscale. 2018. Vol. 10, N 15. P. 6922-6927.

260. Li Y. Carbon nanotube research in its 30th year //ACS nano. 2021. Vol. 15, N 6. P. 9197-9200.

261. Герасименко А.Ю. Углеродные каркасные наноматериалы для нано- и биоэлектроники // Наноиндустрия. 2020. Т. 13. № S4(99). С. 212-214.

262. Polokhin A. A., Kharissova O. V., Torres-Martinez L. M., Gerasimenko A. Y. Tapered Optical Fiber Detector for a Red Dye Concentration Measurement // Recent Patents on Nanotechnology. 2021. Vol. 15, N. 1. P. 47-54.

263. Gerasimenko A. Yu et.al., Hybrid Carbon Nanotubes Graphene Nanostructures: Modeling, Formation, Characterization // Nanomaterials. 2022. Vol. 12, N. 16. P. 2812.

264. Куксин А.В., Герасименко А.Ю. Электропроводящие сети на основе углеродных нанотрубок и оксида графена, сформированные лазером // Наноиндустрия. 2022. Т. 15, №. S8-1(113). С. 154159.

265. Gerasimenko A. Y., Kitsyuk E. P., Savelyev M. S., Kuksin A. V., Shaman Y. P., Ryazanov R. M., Pavlov A. A. Structuring of carbon nanotubes array under the action of pulsed laser radiation for nanoelectronics // Nonlinear Optics and Applications XI. SPIE, 2019. Vol. 11026. P. 223-230.

266. Gerasimenko A. Y. Electrically conductive networks made of carbon nanoparticles by laser formation method // Metamaterials XIII. SPIE, 2021. Vol. 11769. P. 42-49.

267. Kuksin A., Murashko D., Gerasimenko A. Nanocomposites Made of SWCNT Networks and Biopolymers Formed by Laser Irradiation // 2022 Ural-Siberian Conference on Computational Technologies in Cognitive Science, Genomics and Biomedicine (CSGB). IEEE, 2022. P. 250-252.

268. Подгаецкий В. М., Герасименко А. Ю., Ичкитидзе Л. П., Полохин А. А., Селищев С. В. Способ термической очистки углеродных нанотрубок // Патент РФ № 2690991 от 07.06.2019.

269. Куксин А. В., Герасименко А. Ю., Шаман Ю. П., Кицюк Е. П., Глухова О. Е. Способ формирования электропроводящего слоя на основе оксида графена и углеродных нанотрубок // Патент РФ N° 2773731 от 08.06.2022.

270. Герасименко А. Ю., Глухова О. Е., Савостьянов Г. В., Савельев М. С. Программа моделирования многослойной клеточно- и тканеинженерной конструкции для восстановления тканей сердечнососудистой системы // Программа ЭВМ 2019610158 от 09.01.2019.

271. Murakami K. et al. High-performance planar-type electron source based on a graphene-oxide-semiconductor structure //Applied physics letters. 2019. Vol. 114, N. 21. P. 213501.

272. Kaur G. et al. Metal foam-carbon nanotube-reduced graphene oxide hierarchical structures for efficient field emission //Diamond and Related Materials. 2020. Vol. 106, P. 107847.

273. Yi C. et al. Crack-assisted field emission enhancement of carbon nanotube films for vacuum electronics //ACS Applied Nano Materials. 2019. Vol. 2. No. 12. P. 7803-7809.

274. Elstner M. et. al. Self-consistent-charge density-functional tight-binding method for simulations of complex materials properties //Physical Review B. 1998. Vol. 58, N 11. P. 7260.

275. Datta S. Quantum transport: atom to transistor. Cambridge, UK: Cambridge university press, 2005.420 p.

276. URL: http://ngspice.sourceforge.net

277. Ichkitidze L. P., Gerasimenko A. Y. et. al. Electrical conductivity of the nanocomposite layers for use in biomedical systems //Materials Physics and Mechanics. 2018. Vol. 37, N 2. P. 140-145.

278. Broitman E. Indentation hardness measurements at macro-, micro-, and nanoscale: a critical overview //Tribology Letters. 2017. Vol. 65, N 1. P. 1-18.

279. Shokrieh M. M. et. al. Nanoindentation and nanoscratch investigations on graphene-based nanocomposites //Polymer Testing. 2013. Vol. 32, N 1. P. 45-51.

280. Ичкитидзе Л. П., Подгаецкий В. М., Селищев С. В., Герасименко А. Ю., Благов Е. В., Павлов А. А., Галперин В. А., Шаман Ю. П. Лазерное стимулирование электропроводности наноматериалов содержащих углеродные нанотрубки // Нанотехнологии. Наука и производство. 2013. Т. 6, №. 27. С.35-45.

281. Savostyanov G. V., Slepchenkov M. M., Gerasimenko A. Y., Telyshev D. V., Glukhova O. E. Transport gap engineering in zigzag graphene nanoribbons through topological design of deposited oxygen atoms: a new way to control the quantum transport in graphene-like materials // Materials Research Express. 2019. Vol. 6, N. 9. P. 0950b6.

282. Gerasimenko A. Y., Kuksin A. V., Shaman Y. P., Kitsyuk E. P., Fedorova Y. O., Sysa A. V., Glukhova O. E. Electrically conductive networks from hybrids of carbon nanotubes and graphene created by laser radiation // Nanomaterials. 2021. Vol. 11, N. 8. P. 1875.

283. Герасименко А. Ю. Углеродные каркасные наноматериалы для нано-и биоэлектроники // Наноиндустрия. 2020. Т. 13, №. S4. С. 212-214.

284. Ichkitidze, L. P., Glukhova, O. E., Savostyanov, G. V., Gerasimenko, A. Y., Podgaetsky, V. M., & Selishchev, S. V. Stimulation of the specific conductivity of the biocompatible nanomaterial layers by laser irradiation // Biophotonics: Photonic Solutions for Better Health Care VI. SPIE, 2018. Vol. 10685, P. 574-585.

285. Demidenko N. A., Kuksin A. V., Murashko D. T., Cherepanova N. G., Semak A. E., Bychkov, V, N., Gerasimenko A. Y Laser formation of electrically conductive nanocomposites for bioelectronic applications // 3D Printed Optics and Additive Photonic Manufacturing II. SPIE, 2020. Vol. 11349, P. 60-70.

286. Gerasimenko A. Y. Influence of laser radiation on carbon nanotubes for the formation of frame materials in bioelectronics // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2021. Vol. 1758, N. 1. P. 012012.

287. Kuksin A. V., Kurilova U. E., Glukhova O. E., Eganova E. M., Dudin A. A., Gerasimenko A. Y. Electrically conductive CNT networks formed by laser // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2021. Vol. 2086, N. 1. P. 012011.

288. Ичкитидзе Л. П., Селищев С. В., Подгаецкий В. М., Герасименко А. Ю., Шаман Ю. П., Кицюк Е. П. Способ получения наноструктурированного композиционного электропроводящего покрытия // Патент РФ № 2606842 от 25.12.2015.

289. Савостьянов Г. В., Глухова О. Е., Герасименко А. Ю., Савельев М. С., Рябкин Д. И. Программа для исследования электропроводности 3-D нанокомпозитных биоконструкций на основе белковой матрицы, импрегированной углеродно-нанотрубочным каркасом для электростимуляции роста клеток хрящевой и костной тканей // Программа ЭВМ 2019610157 от 09.01.2019.

290. Tereshchenko S. A., Podgaetskii V. M. Investigation of nonlinear characteristics of Intensity limiters of high-power laser radiation //Optics and Spectroscopy. 2014. Vol. 116, N 3. P. 454-461.

291. Engl H. W. et. al. (ed.). Inverse and ill-posed problems. Elsevier, 2014. Vol. 4.

292. Gerasimenko A. Y. et. al. Investigation of the nonlinear properties of carbon nanomaterials for thresholding of powerful laser radiation //Biomedical Engineering. 2015. Vol. 48, N 6. P. 324.

293. Tereshchenko S. A., Podgaetskii V. M. Threshold effect under nonlinear limitation of the intensity of high-power light //Quantum Electronics. 2015. Vol. 45, N 4. P. 315.

294. Томишко М.М. и др. // Нанотехника. 2004, №1. C. 10-15.

295. Кнерельман Е.И. и др. Характеризация продуктов на основе однослойных углеродных нанотрубок методом адсорбции азота // Российские нанотехнологии. 2010. Т. 5(11-12). С. 24-31

296. Tolbin A. Y., Savelyev M. S. et. al. Thermally stable J-type phthalocyanine dimers as new non-linear absorbers for low-threshold optical limiters //Physical Chemistry Chemical Physics. 2016. Vol. 18, N 23. P. 15964-15971.

297. Tolbin A. Y. et. al. Synthesis of phthalocyanine tert-butyl ligand conjugates with fluorinecontaining single-walled carbon nanotubes having mobile ether bonds //Mendeleev communications. 2012. Vol. 22, N 2. P. 59-61.

298. Savelyev M. S., Gerasimenko A. Y et. al. Conjugates of thermally stable phthalocyanine J-type dimers with single-walled carbon nanotubes for enhanced optical limiting applications //Optics & Laser Technology. 2019. Vol. 117. P. 272-279.

299. Ernzerhof M. et. al. Assessment of the Perdew-Burke-Ernzerhof exchange-correlation functional //The Journal of chemical physics. 1999. Vol. 110, N 11. P. 5029-5036.

300. Laikov D. N. A new class of atomic basis functions for accurate electronic structure calculations of molecules //Chemical Physics Letters. 2005. Vol. 416, N 1-3. P. 116-120.

301. Miao R. et. al. polarized nonlinear optical response in a topological insulator Bi2Se3-Au nanoantenna hybrid-structure for all-optical switching //Nanoscale. 2019. Vol. 11, N 31. P. 14598-14606

302. Ганеев Р.А. и др. Влияние нелинейной рефракции и двухфотонного поглощения на процессы оптического ограничения в пленках аморфных халькогенидов //Физика твердого тела. 2003. Т. 45, №3. С. 198-204

303. Wei J. et. al. Laser beam induced nanoscale spot through nonlinear "thick" samples: A multi-layer thin lens self-focusing model //Journal of Applied Physics. 2014. Vol. 116, N 6. P. 063107.

304. Schaffer C. B. et. al. Laser-induced breakdown and damage in bulk transparent materials induced by tightly focused femtosecond laser pulses //Measurement Science and Technology. 2001. Vol. 12, N 11. P. 1784.

305. Liu Z.B. et. al. Porphyrin and fullerene covalently functionalized graphene hybrid materials with large nonlinear optical properties //Journal of Physical Chemistry B. Vol. 113. P. 9681-9686

306. Christodoulides D. N. Nonlinear refraction and absorption: mechanisms and magnitudes. //Advances in Optics and Photonics. 2010. Vol. 2, N P. 60-200

307. Yellampalli Siva. Carbon nanotubes - synthesis, characterization, applications. London, UK: InTech, 2011. 511 p.

308. Belousova I.M. et. al. The investigation of nonlinear optical limiting by aqueous suspensions of carbon nanoparticles //Optics Communication. 2004. Vol. 235. P. 445-452

309. Mansour K. et. al. Nonlinear optical properties of carbon-black suspensions //Journal of the Optical Society of America. 1992. Vol. 9, N 7. P. 1100-1109

310. Chen Y. et. al. Graphene and its derivatives for laser protection //Progress in Materials Science. 2016. Vol. 84. P. 118-157.

311. Tolbin A. Y., Savelyev M. S.High-performance optical limiters based on stable phthalocyanine J-type dimers //Chemical Physics Letters. 2016. Vol. 661. P. 269-273.

312. Savelyev M.S., Gerasimenko A. Yu. Optical limiters based on phthalocyanine dimers and their conjugates with single-walled carbon nanotubes //Optics and Laser Technology. 2019. Vol. 117. P. 272-279

313. Герасименко А.Ю. и др. Обратное насыщение поглощения в красителях ПК 792 и ПК 7098 //Краткие сообщения по физике ФИАН. 2009, № 10. С. 9-19

314. Gerasimenko АУи. et. al. Nonlinear absorption in pyran dyes DСM //Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2009. Vol. 18, N. 3. P. 218-222

315. Терещенко С.А., Подгаецкий В.М. и др. Исследование нелинейных характеристик ограничителей интенсивности мощного оптического излучения //Оптика и спектроскопия. 2014. Т.116, № 3. С. 486-494

316. Tereshchenko S.A., Savelyev M.S. Nonlinear threshold effect in the Z-scan method of characterizing limiters for high-intensity laser light //Journal of applied physics. 2016. Vol. 120. P. 093109-1093109-8

317. Герасименко А. Ю. Подгаецкий В. М. Ограничение интенсивности лазерного излучения с помощью бинарных расслаивающихся растворов // Квантовая электроника. 2012. Т. 42, №. 7. С. 591-594.

318. Герасименко А. Ю., Ичкитидзе Л. П., Савельев М. С., Светличный В. А., Подгаецкий В. М., Исследование нелинейных характеристик дисперсных сред на основе углеродных нанотрубок // Нанотехника. 2013. Т. 3, №. 35. С. 99-104.

319. Терещенко С. А., Подгаецкий В. М., Герасименко А. Ю., Савельев М. С. Пороговый эффект при нелинейном ограничении интенсивности мощного оптического излучения // Квантовая электроника. 2015. Т. 45, №. 4. С. 315-320.

320. Savelyev M. S., Vasilevsky P, N., Gerasimenko A. Y., Ichkitidze L. P., Podgaetsky V. M., Selishchev S. V. Nonlinear optical characteristics of albumin and collagen dispersions with single-walled carbon nanotubes // Materials Physics and Mechanics. 2018. Vol. 37, N. 2. P. 133-139.

321. Tolbin A. Y., Savelyev M. S., Gerasimenko A. Y., Pushkarev V. E. A New Way to Predict the Efficiency of Optical Limiters without Providing an Experiment: Processing of TDDFT Calculations for the Case of Pure Two-Photon Absorption //ACS omega. 2022. Vol. 7, N. 32. P. 28658-28666.

322. Tolbin A. Y., Savelyev M. S., Gerasimenko A. Y., Sedova M. V., Maklakov S. S., Pushkarev V. E. The effect of covalent binding of phthalocyanine macrocycles with a cyclotriphosphazene spacer on the aggregation, NLO, and CT properties //Journal of Porphyrins and Phthalocyanines. 2022.

323. Tolbin A. Y., Shestov V. I., Savelyev M. S., Gerasimenko,A. Y. Deviation from Beer's law and relationship of aggregation with the effective TPA coefficient: UV-vis studies on a series of low symmetry monophthalocyanines bearing a cyclotriphosphazene substituent // New Journal of Chemistry. 2023 Vol. 47, P. 1165-1173.

324. Савельев М. С., Василевский П. Н., Шаман Ю. П., Толбин А. Ю., Герасименко А. Ю, Селищев С. В. Ограничение мощности лазерного излучения углеродными материалами с нелинейным оптическим пороговым эффектом при форме импульса с плоской вершиной // Журнал технической физики. 2023. Т. 93, № 4. С. 511-518.

325. Savelyev M. S., Gerasimenko A. Y., Vasilevsky P, N., Agafonova N. O. Optical limiting behavior of single-walled carbon nanotubes in water dispersion at different concentrations //Nonlinear Optics and Applications XI. SPIE, 2019. Vol. 11026, P. 50-55.

326. Бобринецкий И. И., Подгаецкий В. М., Савельев М. С., Светличный В. А., Селищев С. В., Терещенко С. А., Герасименко А. Ю. Материалы ограничителей интенсивности лазерного излучения на основе углеродных нанотрубок // Нанотехнологии в электронике. Выпуск 3. Под редакцией чл.-корр. РАН Ю.А. Чаплыгина. Москва: Техносфера, 2016, 479 c.

327. Герасименко А.Ю., Маслобоев Ю.П., Подгаецкий В.М., Селищев С.М. Моноблочный ограничитель интенсивности лазерного излучения // Патент РФ № 2350991 от 22.06.2007 г.

328. Герасименко А.Ю., Терещенко С.А., Подгаецкий В.М., Рябкин Д.И., Савельев М.С. Программа расчета численных значений коэффициента нелинейного поглощения среды и радиуса перетяжки лазерного излучения по экспериментальным данным Z-сканирования при лазерном формировании трехмерных биоконсрукций // Программа ЭВМ № 2016619903 от 01.07.2016.

329. Василевский П.Н., Герасименко А.Ю., Савельев М.С. Программа расчета нелинейных оптических параметров материалов для печати клеточно- и тканениженерных конструкций для восстановления повреждений сердечнососудистой системы // Программа ЭВМ 2019664014 от 29.10.2019.

330. Heller E. et. al. Theory of Graphene of graphene Raman scattering //Acs Nano. 2016. Vol. 10, N 2. P. 2803-2818

331. Frisch M. J. et al. Gaussian 09 Revision A. 1, 2009 //Gaussian Inc. Wallingford CT. - 2009. - Vol. 139.

332. Gao H. et al. A simple method to synthesize continuous large area nitrogen-doped graphene //Carbon. 2012. Vol. 50, N 12. P. 4476-4482.

333. Diez-Betriu X. et al. Raman spectroscopy for the study of reduction mechanisms and optimization of conductivity in graphene oxide thin films //Journal of Materials Chemistry C. 2013. Vol. 1, N 41. P. 6905-6912.

334. Lu F. et al. Advances in bioapplications of carbon nanotubes //Advanced Materials. 2009. Vol. 21, N 2. P. 139-152

335. Tian Y. et al. Validity of measuring metallic and semiconducting single-walled carbon nanotube fractions by quantitative Raman spectroscopy //Analytical chemistry. 2018. Vol. 90, N 4. P. 2517-2525.

336. Torres A. M. et al. Direct Functionalization of Carbon Nanotubes with Phosphate //Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 2016. Vol. 13, N 10. P. 7640-7648.

337. Тен Г. Н., Герасименко А. Ю. и др. Интерпретация ИК и КР спектров альбумина //Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2019. Т. 19, №. 1. С. 43-57.

338. Gerasimenko A. Y. et al. The study of the interaction mechanism between bovine serum albumin and single-walled carbon nanotubes depending on their diameter and concentration in solid nanocomposites by vibrational spectroscopy //Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2020. Vol. 227. P.117682.

339. Das R. et al. Anomalous fluorescence enhancement and fluorescence quenching of graphene quantum dots by single walled carbon nanotubes //Physical Chemistry Chemical Physics. 2018. Vol. 20. N 6. P. 45274537.

340. Shin H.-J. et al. Substrate-induced array of quantum dots in a single-walled carbon nanotube // Nat. Nanotechnol. 2009. Vol. 4. P. 567-570.

341. Brenner D.W. et al. A second-generation reactive empirical bond order (REBO) potential energy expression for hydrocarbons. J. Phys. Condens. Matter. 2002. Vol. 14. 783.

342. Kramer R.Z. et al. Sequence dependent conformational variations of collagen triple-helical structure. Nat. Struct. Biol. 1999. Vol. 6. P. 454-457

343. Martini Coarse Grain Forcefield for Biomolecules. Available online: http://www.cgmartini.nl/(accessed on 19 August 2018).

344. Sugio S. et al. Crystal structure of human serum albumin at 2.5 A resolution. Protein Eng. 1999. Vol. 12. P. 439-446.

345. URL: http://www.gromacs.org

346. de Jong D.H. et al. Improved parameters for the martini coarse-grained protein force Field. J. Chem. Th. Comp. 2013. Vol. 9. P. 687-697.

347. Slepchenkov M. M., Gerasimenko A. Y. et al. Protein-Polymer Matrices with Embedded Carbon Nanotubes for Tissue Engineering: Regularities of Formation and Features of Interaction with Cell Membranes //Materials. 2019. Vol. 12, N 19. P. 3083.

348. Герасименко А. Ю., Дедкова А. А., Ичкитидзе Л. П., Подгаецкий В. М., Селищев С. В. Исследование способов получения и свойств объемных нанокомпозиционных материалов на основе водной дисперсии альбумина //Оптика и спектроскопия. 2013. Т. 115, №. 2. С. 326-326.

349. Gerasimenko A. Y., Fedorova Y. O., Vasilevsky P, N., Polokhin A. A., Savelyev, M. S., Chitosan Based Material for Cellular Tissue Engineering // Biomedical Engineering. 2018.Vol. 52, N. 1.P.46-50.

350. Герасименко А. Ю., Рябкин Д. И. Структурные и спектральные особенности композитов на основе белковых сред с одностенными углеродными нанотрубоками // Конденсированные среды и межфазные границы. 2019. Т. 21, №. 2. С. 191-203.

351. Savelyev M. S., Agafonova N. O., Vasilevsky P, N., Ryabkin D. I., Telyshev D. V., Timashev P. S., Gerasimenko A. Y. Effects of pulsed and continuous-wave laser radiation on the fabrication of tissue-engineered composite structures // Optical Engineering. 2020. Vol. 59, N. 6. P. 061623-061623.

352. Ten G, N., Gerasimenko A. Y., Savelyev M. S., Kuksin A. V., Vasilevsky P, N., Kitsyuk E. P. Influence of edge defects on Raman spectra of graphene // Letters on Materials. 2020. Vol. 10, N. 1. P. 89-93.

353. Savelyev M. S., Gerasimenko A. Y., Vasilevsky P, N., Fedorova Y. O., Groth T., Ten G, N., Telyshev, D. V. Spectral analysis combined with nonlinear optical measurement of laser printed biopolymer composites comprising chitosan/SWCNT // Analytical biochemistry. 2020. Vol. 598, P. 113710.

354. Gerasimenko A. Y., Ichkitidze L. P., Podgaetsky V. M., Savelyev M. S., Selishchev S. V. Laser nanostructuring 3-D bioconstruction based on carbon nanotubes in a water matrix of albumin //Biophotonics: Photonic Solutions for Better Health Care V. SPIE, 2016. Vol. 9887, P. 206-215.

355. Gerasimenko A. Y., Glukhova O. E., Savostyanov G. V., Savelyev M. S., Ichkitidze L. P., Masloboev Y. P., Podgaetsky V. M. Laser Structuring of Carbon Nanoframe in a Protein Matrix for the Creation of 3-D Composite Materials and Coatings for Applications in Tissue Engineering //European Conference on Biomedical Optics. Optica Publishing Group, 2017. P. 104130K.

356. Polokhin A. A., Fedorova Y. O., Gerasimenko A. Y. Vibrational spectroscopy of tissue-engineered structures based on proteins, chitosan, and carbon nanotube conjugates //Biophotonics: Photonic Solutions for Better Health Care VI. SPIE, 2018. Vol. 10685, P. 540-547.

357. Fedorova Y. O., Polokhin A. A., Kurilova U. E., Pyanov I. V., Gerasimenko A. Y. Vibrational spectroscopy of nanocomposite biostructures for restoration of bone-cartilage joints //2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). IEEE, 2018. P. 1886-1889.

358. Gerasimenko A. Y., Glukhova O. E., Savelyev M. S. Interaction of laser radiation with carbon nanotubes for the creation of biocompatible media //Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2018. Vol. 1134, N. 1. P. 012016.

359. Kurilova U. E., Fedorova Y. O., Polokhin A. A., Gerasimenko A. Y. Studies of multilayer composite materials obtained by laser printing //AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC, 2019. Vol. 2140, N. 1. P. 020037.

360. Gerasimenko A. Y. The interaction mechanism between bovine serum albumin and single-walled carbon nanotubes depending on their diameter and concentration in solid bionanocomposites //Tissue Optics and Photonics. SPIE, 2020. Vol. 11363, P. 201-215.

361. Герасименко А. Ю, Ичкитидзе Л. П., Подгаецкий В. М., Селищев С. В. Лазерный метод создания биосовместимых композиционных наноматериалов с углеродными нанотрубками // Нанотехнологии в электронике. Выпуск 2. Под редакцией чл.-корр. РАН Ю.А. Чаплыгина. Москва: Техносфера, 2013. 688 c. Глава 11 С. 407-448.

362. Герасименко А. Ю., Гуслянников В. В., Ичкитидзе Л. П., Путря Б. М., Селищев С. В. Способ получения биосовместимого наноструктурированного композиционного электропроводящего материала // Патент РФ № 2473368 от 27.01.2013.

363. Герасименко А. Ю., Ичкитидзе Л. П., Каманина Н. В., Савельев М. С., Подгаецкий В. М., Симунин М. М. Жидкостный наносветовод // Патент РФ № 2534722 от 25.06.2013.

364. Герасименко А. Ю., Ичкитидзе Л. П., Савельев М. С., Подгаецкий В. М. Лазерный формирователь объемных нанокомпозитов // Патент РФ № 2561343 от 19.08.2013.

365. Raeisdasteh Hokmabad V. et al. Design and fabrication of porous biodegradable scaffolds: a strategy for tissue engineering //Journal of biomaterials science, polymer edition. 2017. Vol. 28, N 16, P. 1797-1825.

366. Rossi F. et al. Experimental and model analysis on the temperature dynamics during diode laser welding of the cornea // J. Biomed. Opt. 2007. Vol. 12, № 1. P. 14031.

367. Sherchenkov A. et al. Estimation of kinetic parameters for the phase change memory materials by DSC measurements // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2014. Vol. 117(3), P. 1509-1516.

368. Flynn J.H. et al. A quick, direct method for the determination of activation energy from thermogravimetric data // Polym Lett. 1966. Vol. 4, P.323-8.

369. Barrett, E.P. et al. The Determination of Pore Volume and Area Distributions in Porous Substances. I. Computations from Nitrogen Isotherms //J. Am. Chem. Soc. 1951, N 73, P. 373-380.

370. Gerasimenko A. et al. Laser fabrication of composite layers from biopolymers with branched 3D networks of single-walled carbon nanotubes for cardiovascular implants //Compos. Struct. 2020. N 260, 113517

371. Ongstad E. et al. Fibroblast-myocyte coupling in the heart: Potential relevance for therapeutic interventions //Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2016. Vol. 91, P. 238-246.

372. Селезнев А. и др. Системы локального электрофизиологического воздействия на основе однослойных углеродных нанотрубок для исследования клеточных культур // Медицинская техника. 2014. N.6 (288). C.1-4.

373. Markov A., Wördenweber R. et al. Biocompatible SWCNT Conductive Composites for Biomedical Applications// Nanomaterials 2020. 10. 2492.

374. Privalova P., Gerasimenko A. et al. Electrical stimulation of cell growth on layers of composite material based on carbon nanotubes and polymers// AIP Conf. 2019. 2140. 020051.

375. Gerasimenko A. et al. Interfaces Based on Laser-Structured Arrays of Carbon Nanotubes with Albumin for Electrical Stimulation of Heart Cell Growth // Polymers, 2022, Vol. 14(9), P. 1866.

376. Gerasimenko A. et al. Frame Coating of Single-Walled Carbon Nanotubes in Collagen on PET Fibers for Artificial Joint Ligaments// Int. J. Mol. Sci. 2020. Vol. 21, P. 6163.

377. Selishchev S. et al. Optimisation of the Sputnik-VAD Design// The International Journal of Artificial Organs. 2016. Vol. 39, N.8, P. 407-414.

378. Pugovkin A. et al. Advances in Hemodynamic Analysis in Cardiovascular Diseases Investigation of Energetic Characteristics of Adult and Pediatric Sputnik Left Ventricular Assist Devices during Mock Circulation Support// Cardiology Research and Practice, 2019, P.1-15.

379. Отчет ФГБУ Всероссийского научно-исследовательского и испытательного института медицинской техники - Токсикологические исследования экспериментальных образцов нанокомпозитного материала и имплантатов на его основе в рамках договора №00/НИР-16-008 от 25.06.2016 с ООО «Фотометрикс», Россия.

380. Gerasimenko A. et al. Use of Indocyanine Green in Nanocomposite Solders to Increase Strength and Homogeneity in Laser Welding of Tendons// Biomedical Engineering. 2017. Vol. 50(5), P. 310-313.

381. Hiebl B. et al. Albumin solder covalently bound to a polymer membrane: New approach to improve binding strength in laser tissue soldering in-vitro// Clinical Hemorheology and Microcirculation. 2018. Vol. 69(1-2), P. 317-326.

382. Gerasimenko A. et al. Biomedical Applications of Promising Nanomaterials with Carbon Nanotubes. Biomedical Engineering. 2015. Vol. 48(6), P. 310-314.

383. Gerasimenko A. et al. Laser System with Adaptive Thermal Stabilization for Welding of Biological Tissues// Biomedical Engineering. 2016. Vol. 49(6), P. 344-348.

384. Ang K. et al. PID control system analysis, design, and technology// IEEE Trans. Control Syst. Technol. 2005, Vol. 13, P. 559-576.

385. Gerasimenko A. et al. Laser Technology for the Formation of Bioelectronic Nanocomposites Based on Single-Walled Carbon Nanotubes and Proteins with Different Structures// Electrical Conductivity and Biocompatibility. Appl. Sci. 2021. Vol. 11, 8036.

386. Demidenko N., Kuksin A. et al. Flexible Strain-Sensitive Silicone-CNT Sensor for Human Motion Detection// Bioengineering 2022. Vol. 9, P. 36.

387. Ageeva S. A., Eliseenko V. I., Gerasimenko A. Y., Ichkitidze L. P., Podgaetsky V. M., Selishchev S. V. Possible medical application of laser nanoengineering //Biomedical engineering. 2011. Vol. 44, N. 6. P. 233.

388. Gerasimenko A. Y., Gubarkov O. V., Ichkitidze L. P., Podgaetskii V. M., Selishchev S. V. Nanocomposite solder for laser welding of biological tissues // Semiconductors. 2011. Vol. 45, P. 1713-1718.

389. Герасименко А. Ю., Дедкова А. А., Ичкитидзе Л. П., Подгаецкий В. М., Пономарева О. В., Тавризова М. А. Исследование биосовместимых объемных композиционных материалов, полученных из водной дисперсии альбумина с углеродными нанотрубками // Нанотехника. 2019. Т. 3, №. 31. С. 39-46.

390. Bobrinetsky I., Gerasimenko A., Ichkitidze L., Khrolova O. G., Podgaetsky V. Cell Adhesive Nanocomposite Materials Made of Carbon Nanotube Hybridized with Albumin //American Journal of Tissue Engineering and Stem Cell. 2014. Vol. 1, N. 1. P. 27-38.

391. Герасименко А. Ю., Ичкитидзе Л. П., Селищев С. В., Благов Е. В., Павлов А. А., Галперин В. А., Кицюк Е. П. Исследование температурного коэффициента сопротивления слоев композитных материалов // Известия высших учебных заведений. Электроника. 2014. T. 5, №. 109. С. 63-67.

392. Ichkitidze L. P., Selishchev S. V., Gerasimenko A. Y., Podgaetsky V. M. Mechanical Properties of Bulk Nanocomposite Biomaterial // Biomedical Engineering. 2016. Vol. 49, N. 5. P. 308-311.

393. Gerasimenko A. Y., Zhurbina N, N., Kurilova U. E., Ichkitidze L. P., Selishchev S. V., Suetina I. A., Podgaetskii V. M. Knee Joint Ligament Implants with Composite Nanocoatings // Biomedical Engineering. 2016. Vol. 50, N. 3. P. 206-209.

394. Kurilova U. E., Zhurbina N, N., Mezentseva M. V., Russu L. I., Suetina I. A., Pyanov I. V., Gerasimenko A. Y. Spectral Studies of Biodegradation and Hemolysis Caused by Contact of Bulk and Film Nanocomposites with Biological Fluids // Biomedical Engineering 2017. Vol. 51, N. 1. P. 16-19.

395. Privalova P. Y., Gerasimenko A. Y., Zhurbina N, N., Petukhov V. A., Pyankov E. S., Ichkitidze L. P., Russu L. I. Electrical Stimulation of Human Connective Tissue Cells on Layers of Composite Structures with a Nanocarbon Framework // Biomedical Engineering. 2018. Vol. 52, N. 5. P. 8-10.

396. Privalova P. Y., Gerasimenko A. Y., Zhurbina N, N., Petukhov V. A., Pyankov E. S., Ichkitidze L. P. Biocompatible Nanomaterial for Electrical Stimulation of Human Connective Tissue Cells on Layers of Composite Structures with a Nanocarbon Framework // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 52, N. 5, P. 301-304.

397. Gerasimenko A. Y., Semak A. E., Cherepanova N. G., Komarchev A. S., Sokolova D. K., Boyarkin V. S., Ichkitidze L. P. Study of the Biocompatibility of Carbon Nanotube-Based Nanocomposite Structures Implanted into Muscle Tissue // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 53, P. 240-243.

398. Gerasimenko A. Y., Kitsyuk E. P., Privalova P. Y., Suetina I. A., Demidenko N. A., Ryazanov R. M., Mezentseva M. V. The Effect of Laser Structuring of Carbon Nanotubes on the Proliferation of Chondroblasts and Mesenchymal Stem Cells // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 53, P. 397-401.