ЭДУАРД ИОСИФОВИЧ ЗЕНЬКЕВИЧ
к 80-летию со дня рождения
«Наука есть ясное познание истины, просвещение разума, непорочное увеселение жизни, похвала юности, старости подпора, строительница градов, полков, крепость успеха в несчастии, в счастии украшение, везде верный и неотлучный спутник».
Михаил Васильевич Ломоносов
«Наука есть ясное познание истины, просвещение разума, непорочное увеселение жизни, похвала юности, старости подпора, строительница градов, полков, крепость успеха в несчастии, в счастии украшение, везде верный и неотлучный спутник».
Михаил Васильевич Ломоносов
Эдуард Иосифович Зенькевич, доктор физико-математических наук, профессор БНТУ и Института физики Технического университета Хемница (Германия), аккредитованный эксперт научно-технического Совета Российской корпорации РОСНАНО.
БИОГРАФИЯ
Родился 22 марта 1945 года. В 1967 году с отличием окончил физический факультет Белорусского государственного университета и поступил в аспирантуру Института физики АН БССР под руководством академика Г.П. Гуриновича. В этом институте он прошел путь от младшего до главного научного сотрудника лаборатории фотохимии.
В 1973 году успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук на тему: «Миграция энергии электронного возбуждения в растворах фотосинтетических пигментов», а в 1990 году - докторскую диссертацию на тему: «Фотофизика концентрированных растворов пигментов и структурно-организованных молекулярных систем с их участием».
С 2008 года работает на кафедре «Техническая физика» Белорусского национального технического университета, является руководителем научной школы «Органические и неорганические наноансамбли: структура, свойства и релаксационные процессы».
Э.И. Зенькевич является специалистом в области физики релаксационных процессов в наноструктурах. Его научные интересы связаны с исследованиями, лежащими на стыке нескольких областей науки: молекулярной спектроскопии, физики твердого тела и коллоидной химии. Ряд выполненных им исследований носит приоритетный характер и получил широкую мировую известность.
Плодотворные контакты с зарубежными научными центрами России, Франции, Германии, Польши, Финляндии и других стран позволили реализовать целый ряд успешных совместных научных проектов. Актуальность и востребованность выполненных исследований подтверждается рядом приглашенных статей, опубликованных в зарубежных научных журналах, и главами коллективных монографий.
Эдуард Иосифович успешно сочетает в своей профессиональной деятельности научную, педагогическую, научно-организационную работу, является активным популяризатором науки.
Э.И. Зенькевич награжден памятной Почетной золотой медалью Американского Биографического Института (2000 г.), включен в список выдающихся ученых XXI века (lst Eddition of International Biographycal Centre Cambridge CB2 3QP England, 2000 г.) в список выдающихся людей «Marquis Who's Who» (издание 2010 г., New Providence, NJ USA 07974), обладатель Сертификата Признания ACS Publications (2012)
ПУБЛИКАЦИИ
“
В жизни ученого и писателя главные биографические факты — книги, важнейшие события — мысли
Эдуард Иосифович Зенькевич является автором 1120 публикаций, в числе которых:
2 монографии на английском языке;
29 обзорных глав в коллективных научных монографиях (из них 16 на английском языке за рубежом);
224 статьи в рецензируемых научных журналах (из них 114 в зарубежных изданиях на английском языке);
190 статей в сборниках трудов конференций (из них 74 на английском языке);
5 авторских свидетельств и 1 патент Российской Федерации;
555 тезисов докладов на научных конференциях (из них 424 на английском языке, включая 5 презентаций на престижных Гордоновских исследовательских конференциях - 1995, 2000, 2000, 2001, 2007 г.г.);
103 научных отчета (из них 21 по международным проектам и грантам);
2 электронных учебно-методических комплекса;
5 учебников и учебно-методических пособий.
2 монографии на английском языке;
29 обзорных глав в коллективных научных монографиях (из них 16 на английском языке за рубежом);
224 статьи в рецензируемых научных журналах (из них 114 в зарубежных изданиях на английском языке);
190 статей в сборниках трудов конференций (из них 74 на английском языке);
5 авторских свидетельств и 1 патент Российской Федерации;
555 тезисов докладов на научных конференциях (из них 424 на английском языке, включая 5 презентаций на престижных Гордоновских исследовательских конференциях - 1995, 2000, 2000, 2001, 2007 г.г.);
103 научных отчета (из них 21 по международным проектам и грантам);
2 электронных учебно-методических комплекса;
5 учебников и учебно-методических пособий.
Авторские профили в базах данных научного цитирования
КНИГИ
Self-Assembled Organic-Inorganic Nanostructures: Optics and Dynamics / eds.: E. Zenkevich, C. von Borczyskowski. – New York: Jenny Stanford Publishing, 2016. – 412 p.– DOI: 10.1201/9781315364544
Tuning Semiconducting and Metallic Quantum Dots: Spectroscopy and Dynamics” / eds.: C. von Borczyskowski, E. Zenkevich. – New York: Jenny Stanford Publishing, 2017. – 406 p. – DOI: 10.1201/9781315364636
Зенькевич, Э. И. Механика и электромагнетизм. Алгоритмы решения задач: учеб.–метод. пособие / Э. И. Зенькевич, Г. Ф. Смирнова, М. С. Сергеева-Некрасова. – Минск : БГУИР, 2015. – 160 с.
Физика. Лабораторный практикум: учеб. пособие в 3-х ч. / И. А. Хорунжий, С. М. Качан, М. А. Степанов, Э. И. Зенькевич [и др.]. – Минск: ИВЦ Минфина, 2020. –Часть 3: Оптика/Атомная физика. – 195 с.
Зенькевич, Э. И. Механика и электромагнетизм. Алгоритмы решения задач: учеб. –метод. пособие / Э. И. Зенькевич, Г. Ф. Смирнова, М. С. Сергеева-Некрасова. – Минск: БГУИР, 2015. – 160 с.
ГЛАВЫ ИЗ КНИГ
Covalently Linked Porphyrin Dimers as Model Systems of the Photosynthetic Special Pair: Spectroscopy, Energetics and Photochemistry / E. I. Zenkevich, A. M. Shulga, A. V. Chernook, G. P. Gurinovich, E. I. Sagun // Light in Biology and Medicine / eds.: R. H. Douglas, J. Moan, G. Ronto. – New York : Plenum Press, 1991. – Vol. 2. – P. 337–344.
Мультимолекулярные системы на основе тетрапиррольных соединений: структура, фотоника, применения / Э. И. Зенькевич, А. М. Шульга, Е. И. Сагун, К. фон Борцисковски [и др.] // Успехи химии порфиринов. – Санкт-Петербург : Изд-во С-П. ун-та, 1997. – Т. 2, гл. 12. – С. 270–315.
Принципы формирования и фотофизика структурно-организованных фотосинтетических моделей / Э. И. Зенькевич, А. М. Шульга, С. М. Бачило, У. Ремпель [и др.] // Фотобиология и мембранная биофизика / под ред. И. Д. Волотовского. – Минск : Технопринт, 1999. – Гл. XIII. – С. 221–243.
Грубина, Л. А. Радиационно-индуцируемые нарушения порфиринового метаболизма в организме человека / Л. А. Грубина, Э. И. Зенькевич // Успехи химии порфиринов / под ред. О. А. Голубчикова. – Санкт-Петербург : Изд-во С-П. ун-та, 2001. – Т. 3. – C. 160–178.
Zenkevich, E. I. Multiporphyrin Self-Assembled Arrays in Solutions and Films: Thermodynamics, Spectroscopy and Photochemistry / E. I. Zenkevich, C. von Borczyskowski // Handbook of Polyelectrolytes and Their Applications / eds: S. K. Tripathy, J. Kumar, H. S. Nalwa. – American Scientific Publishers, 2002. – Vol. 2, Chapter 11. – P. 301–348.
Динамическая релаксация возбужденных состояний и перенос-зарядовые взаимодействия в стерически напряженных порфиринах / Е. И. Сагун, Э. И. Зенькевич, В. Н. Кнюкшто, А. М. Шульга // Спектроскопия и люмине-сценция молекулярных систем / под. ред. Е. С. Воропая, К. Н. Соловьева, Д. С. Умрейко. Минск : БГУ, 2002. – С. 133–150.
Роль конформационных эффектов и перенос-зарядовых взаимодействий в спектрально-кинетических свойствах стерически затрудненных порфиринов / Э. И. Зенькевич, Е. И. Сагун, В. Н. Кнюкшто, А. М. Шульга, С. М. Бачило // Успехи химии порфиринов / под ред. О. А. Голубчикова. – Санкт-Петербург : Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2004. – Т. 4, Гл. 4. – C. 76–104.
Zenkevich, E. Photoinduced Electron Transfer and Relaxation Processes in Self-Оrganized Multiporphyrin Nanoassem-blies / E. Zenkevich, C. von Borczyskowski // Fundamental Photoprocesses and Inhomogeneous Broadening of Electronic Spectra of Organic Molecules in Solutions : Book of Invited Papers. – Slupsk, Poland : Pedagogical Acad. Press, 2006. P. 123–155.
Зенькевич, Э. И. Фемтосекундная транзиентная спектроскопия растворов / Э. И. Зенькевич, С. А. Тихомиров // Теоретические и экспериментальные методы химии растворов / под. ред. А. Ю. Цивадзе. – Москва : Проспект, 2011. – Гл. 4. – C. 190–254. – (Проблемы химии растворов).
Zenkevich, E. I. Photoinduced relaxation processes in self-assembled nanostructures: multiporphyrin complexes and composites “CdSе/ZnS quantum dot-porphyrin” / E. I. Zenkevich, C. von Borczyskowski // Multiporphyrin Arrays: Fundamentals and Applications / Ed. D. Kim. – Singapore : Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2012. – Ch. 5. – P. 217–288.
Zenkevich, E. I. Formation Principles and Excited States Relaxation in Self-Assembled Complexes: Multiporphyrin Arrays and “Semiconductor CdSe/ZnS Quantum Dot-Porphyrin” Nanocomposites / E. I. Zenkevich, Ch. W. von Borczyskowski // Handbook of Porphyrin Science with Application to Chemistry, Physics, Materials Science, Engineering, Biology and Medicine / eds: K. Kadish, K. M. Smith, R. Guilard. – Singapore : World Scientific Publishing Co., 2012. – Vol. 22 : Biophysical and Physicochemical Studies of Tetrapyrroles. – Ch. 104. – P. 68–159.
von Borczyskowski, C. Formation Principles and Exciton Relaxation in Semiconductor Quantum Dot - Dye Nanoassemblies / C. von Borczyskowski, E. Zenkevich //Quantum Dot Molecules / eds.: J. Wu, Z. M. Wang. – New York : Springer, 2014. – P. 77–148. – (Lecture Notes in Nanoscale Science and Technology; vol. 14). – DOI 10.1007/978-1-4614-8130-0_4.
Zenkevich, E. Surface Photochemistry of Quantum Dot-Porphyrin Nanoassemblies for Singlet Oxygen Generation / E. Zenkevich, C. von Borczyskowski // Photoinduced Processes at Surfaces and in Nanomaterials / ed.: D. Kilin. – Washington : American Chemical Society, 2015. – P. 235–272. – (ACS Symposium Series; Vol. 1196). – DOI: 10.1021/bk-2015-1196.ch012
Biocomputation Using Molecular Agents Moving in Microfluidic Channel Networks: An Alternative Platform for Information Technology / T. Blaudeck, C. R. Meinecke, D. Reuter, S. Steenhusen, A. Jain, S. Hermann, S.E. Schulz, E. I. Zenkevich, T. Korten, H. Linke // Cyber-Physical Systems: Intelligent Models and Algorithms / eds: A. G. Kravets, A. A. Bolshakov, M. Shcherbakov. – Springer, 2022. – Ch. 1.2. – P. 15–27. – (Studies in Systems, Decision and Control; Vol. 417). – DOI:10.1007/978-3-030-95116-0.
Мультимолекулярные системы на основе тетрапиррольных соединений: структура, фотоника, применения / Э. И. Зенькевич, А. М. Шульга, Е. И. Сагун, К. фон Борцисковски [и др.] // Успехи химии порфиринов. – Санкт-Петербург : Изд-во С-П. ун-та, 1997. – Т. 2, гл. 12. – С. 270–315.
Принципы формирования и фотофизика структурно-организованных фотосинтетических моделей / Э. И. Зенькевич, А. М. Шульга, С. М. Бачило, У. Ремпель [и др.] // Фотобиология и мембранная биофизика / под ред. И. Д. Волотовского. – Минск : Технопринт, 1999. – Гл. XIII. – С. 221–243.
Грубина, Л. А. Радиационно-индуцируемые нарушения порфиринового метаболизма в организме человека / Л. А. Грубина, Э. И. Зенькевич // Успехи химии порфиринов / под ред. О. А. Голубчикова. – Санкт-Петербург : Изд-во С-П. ун-та, 2001. – Т. 3. – C. 160–178.
Zenkevich, E. I. Multiporphyrin Self-Assembled Arrays in Solutions and Films: Thermodynamics, Spectroscopy and Photochemistry / E. I. Zenkevich, C. von Borczyskowski // Handbook of Polyelectrolytes and Their Applications / eds: S. K. Tripathy, J. Kumar, H. S. Nalwa. – American Scientific Publishers, 2002. – Vol. 2, Chapter 11. – P. 301–348.
Динамическая релаксация возбужденных состояний и перенос-зарядовые взаимодействия в стерически напряженных порфиринах / Е. И. Сагун, Э. И. Зенькевич, В. Н. Кнюкшто, А. М. Шульга // Спектроскопия и люмине-сценция молекулярных систем / под. ред. Е. С. Воропая, К. Н. Соловьева, Д. С. Умрейко. Минск : БГУ, 2002. – С. 133–150.
Роль конформационных эффектов и перенос-зарядовых взаимодействий в спектрально-кинетических свойствах стерически затрудненных порфиринов / Э. И. Зенькевич, Е. И. Сагун, В. Н. Кнюкшто, А. М. Шульга, С. М. Бачило // Успехи химии порфиринов / под ред. О. А. Голубчикова. – Санкт-Петербург : Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2004. – Т. 4, Гл. 4. – C. 76–104.
Zenkevich, E. Photoinduced Electron Transfer and Relaxation Processes in Self-Оrganized Multiporphyrin Nanoassem-blies / E. Zenkevich, C. von Borczyskowski // Fundamental Photoprocesses and Inhomogeneous Broadening of Electronic Spectra of Organic Molecules in Solutions : Book of Invited Papers. – Slupsk, Poland : Pedagogical Acad. Press, 2006. P. 123–155.
Зенькевич, Э. И. Фемтосекундная транзиентная спектроскопия растворов / Э. И. Зенькевич, С. А. Тихомиров // Теоретические и экспериментальные методы химии растворов / под. ред. А. Ю. Цивадзе. – Москва : Проспект, 2011. – Гл. 4. – C. 190–254. – (Проблемы химии растворов).
Zenkevich, E. I. Photoinduced relaxation processes in self-assembled nanostructures: multiporphyrin complexes and composites “CdSе/ZnS quantum dot-porphyrin” / E. I. Zenkevich, C. von Borczyskowski // Multiporphyrin Arrays: Fundamentals and Applications / Ed. D. Kim. – Singapore : Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2012. – Ch. 5. – P. 217–288.
Zenkevich, E. I. Formation Principles and Excited States Relaxation in Self-Assembled Complexes: Multiporphyrin Arrays and “Semiconductor CdSe/ZnS Quantum Dot-Porphyrin” Nanocomposites / E. I. Zenkevich, Ch. W. von Borczyskowski // Handbook of Porphyrin Science with Application to Chemistry, Physics, Materials Science, Engineering, Biology and Medicine / eds: K. Kadish, K. M. Smith, R. Guilard. – Singapore : World Scientific Publishing Co., 2012. – Vol. 22 : Biophysical and Physicochemical Studies of Tetrapyrroles. – Ch. 104. – P. 68–159.
von Borczyskowski, C. Formation Principles and Exciton Relaxation in Semiconductor Quantum Dot - Dye Nanoassemblies / C. von Borczyskowski, E. Zenkevich //Quantum Dot Molecules / eds.: J. Wu, Z. M. Wang. – New York : Springer, 2014. – P. 77–148. – (Lecture Notes in Nanoscale Science and Technology; vol. 14). – DOI 10.1007/978-1-4614-8130-0_4.
Zenkevich, E. Surface Photochemistry of Quantum Dot-Porphyrin Nanoassemblies for Singlet Oxygen Generation / E. Zenkevich, C. von Borczyskowski // Photoinduced Processes at Surfaces and in Nanomaterials / ed.: D. Kilin. – Washington : American Chemical Society, 2015. – P. 235–272. – (ACS Symposium Series; Vol. 1196). – DOI: 10.1021/bk-2015-1196.ch012
Biocomputation Using Molecular Agents Moving in Microfluidic Channel Networks: An Alternative Platform for Information Technology / T. Blaudeck, C. R. Meinecke, D. Reuter, S. Steenhusen, A. Jain, S. Hermann, S.E. Schulz, E. I. Zenkevich, T. Korten, H. Linke // Cyber-Physical Systems: Intelligent Models and Algorithms / eds: A. G. Kravets, A. A. Bolshakov, M. Shcherbakov. – Springer, 2022. – Ch. 1.2. – P. 15–27. – (Studies in Systems, Decision and Control; Vol. 417). – DOI:10.1007/978-3-030-95116-0.
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ
“
В любой профессии любовь к ней является одним из условий успеха, но это особенно справедливо для научно-исследовательской работы
Методами стационарной, поляризационной и кинетической спектроскопии при 293÷77 К с привлечением теоретических расчетов впервые в мире количественно обосновано, что вплоть до С=2´10-1 M (концентрация хлорофилла in vivo) основные закономерности переноса энергии электронного возбуждения по синглетным уровням мономерных молекул хлорофилла и его аналогов описываются теорией индуктивного резонанса Ферстера-Галанина. Впервые установлено, что концентрационное тушение флуоресценции растворов фотосинтетических пигментов при С>10-2 M (расстояния между молекулами R <4 нм) обусловлено двумя процессами: переносом энергии возбуждения мономер®агрегат, но и с возрастанием вероятности безызлучательной интеркомбинационной конверсии S1~~>T1, за счет усиления межмолекулярных взаимодействий между мономерами при расстояниях R <3.4 нм.
Методами наносекундной лазерной спектрофлуориметрии в концентрированных растворах (C ³ 10 – 2 M) фотосинтетических пигментов (хлорофилл «а» и феофитин «а») впервые в мире обнаружен и обоснован направленный "down-hill" синглет-синглетный перенос энергии по мономерам в условиях неоднородного уширения уровней энергии с локализацией на длинноволновых сольватах, обладающих высокими вероятностями безызлучательных S1~~>S0 и T1~~>S0 переходов. Впервые в мире такой перенос энергии обнаружен в химических димерах порфиринов методами селективной лазерной спектроскопии при 4.2 К.
Методами кинетической лазерной спектроскопии и флеш-фотолиза в высококонцентрированных растворах (C ³ 10 – 2 M) органических хромофоров обнаружен дистанционный безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения на триплетно- возбужденные молекулы акцептора по двум каналам: S-T-T перенос: *D(*S1) + *A(*T1) ® D(S0) + *A(*T1) + тепло и T-T-T перенос: *D(*T1) + *A(*T1) ® D(S0) + *A(*T1) + тепло. Впервые в мире количественно обоснован его индуктивно-резонансный механизм и закономерности. Обосновано, что при мощном световом возбуждении процессы такого рода являются причиной дополнительного тушения флуоресценции природных фотосинтетических светособирающих комплексов (“singlet-triplet fusion”), искусственных наноразмерных мультимолекулярных структур, а также снижения порога генерации лазерных органических сред. Цикл работ в этом направлении был включен в число лучших результатов фундаментальных исследований Академии наук СССР за 1979 г., а также удостоен Первой премии Института физики НАН Беларуси.
На основании экспериментальных данных (стационарная и время-разрешенная кинетическая спектроскопия при 77-293 К, линейный дихроизм, селективная лазерная спектроскопия при 4.2-77, ЯМР) и результатов квантово-химических расчетов (TDDFT) впервые в мире обнаружено, что для широкого класса тетрапиррольных соединений с асимметричным боковым замещением (синтетические и природные объекты, химические димеры порфиринов) характерно равновесное существование двух NH-таутомеров, обладающих принципиально различными в шкале энергий спектрами поглощения и флуоресценции с выраженной инверсией интенсивностей Q(0,0)-переходов. Экспериментально обосновано, что при селективном фотовозбуждении одного из таутомеров NH-таутомерия обусловлена парным перемещением двух центральных протонов, происходящим в основном S0-состоянии, возникающим в процессе электронной релаксации T1~~>S0 c возбуждением NH-колебаний с избытком колебательной энергии, превышающим величину активационного барьера темнового процесса NH-таутомерии. Приглашенный доклад на Гордоновской исследовательской конференции (USA, Boston, 1995).
Реализована самосборка мультимолекулярных комплексов нового поколения, содержащих порфириновые макроциклы (димеры, триады, пентады, октады) и акцепторы электрона (NO2, Q, AQ, PIM), а также полимерных упорядоченных агрегатов хлорофилла и его аналогов. Установлены морфология и конформационная динамика комплексов и обоснованы механизмы релаксационных процессов в них. В таких мультипорфириновых комплексах экспериментально обнаружены два типа редко встречающихся процессов фотоиндуцированного разделения зарядов: 1) безбарьерный перенос электрона при 77 К и 2) перенос электрона по механизму суперобмена. Полученные органические наноструктуры с эффективным переносом энергии и заряда адекватно моделируют первичные светоиндуцированные процессы фотосинтеза, являются прототипами наноразмерных молекулярных фотопереключателей, элементов солнечных батарей и фотонных проводников, перспективных в молекулярной электронике и нанотехнологиях. Цикл работ «Мультифункциональные структурно-организованные системы на основе тетрапиррольных соединений и их физико-химические и биологические применения» отмечен Первой Премией Национальной Академии Наук Беларуси (Минск, Беларусь, 1995).
Впервые в мире обнаружено, что мезо-фенильное замещение в октаалкилпорфиринах и в химических димерах на их основе приводит к резкому сокращению времени жизни триплетных состояний при 295 К в жидких растворах. На основании экспериментальных данных (стационарная и время-разрешенная кинетическая спектроскопия, ЯМР, селективная лазерная спектроскопия при 4.2-77К, круговой дихроизм в магнитном поле) и результатов квантово-химических расчетов (TDDFT) впервые обосновано, что эти эффекты обусловлены стерическими взаимодействиями боковых объемных заместителей, приводящими к динамической непланарности тетрапиррольного макроцикла и усилению вероятности безызлучательных каналов дезактивации триплетных возбужденных состояний. Цикл работ в этом направлении удостоен Первой премии Института молекулярной и атомной физики НАН Беларуси. Приглашенный доклад на Гордоновской исследовательской конференции (USA, Newport, 2000).
Методами селективной лазерной спектроскопии и выжигания спектральных провалов при2 K в жестких матрицах впервые обнаружено, что в этан-биспорфиринах и химических димерах циклопентанпорфиринов перенос энергии между связанными макроциклами реализуется в условиях существенной спектральной неоднородности, требует учета электрон-фононных взаимодействий в рамках модели индуктивного резонанса и проявляется в направленной NH-таутомерии в условиях селективного лазерного возбуждения. В химических димерах Zn-октаэтилхлоринов при изменении длины волны селективного лазерного возбуждения впервые обнаружены спектральные эффекты, обусловленные конкуренцией экситонных факторов (когерентной делокализацией возбуждения по двум макроциклам) и электрон-фононных взаимодействий (специфическое проявление внутримолекулярных колебательных мод). Приглашенный доклад на Гордоновской исследовательской конференции (USA, California, 2001). Медаль Б.Д. Березина Российского общества порфиринов и фталоцианинов за вклад в исследования порфиринов и их аналогов (Россия, 2017).
Разработан и доведен до промышленного производства новый тип эталона счетчика квантов с последующим внедрением при производстве промышленных спектрофлуориметров СФЛ-1М (ОПП НТО АН СССР, г. Минск, 1989 г.) и флуориметров серии «Квант» для количественного определения концентрации хлорофилла в морской воде (Полярный НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии, г. Мурманск, 1989 г.). Авт. свидетельство № 1454527 от 15.02.1988, СССР, Получен знак «Изобретатель СССР» (1990)
Реализована самосборка мультимолекулярных комплексов нового поколения, содержащих порфириновые макроциклы (димеры, триады, пентады, октады) и акцепторы электрона (NO2, Q, AQ, PIM), а также полимерных упорядоченных агрегатов хлорофилла и его аналогов. Установлены морфология и конформационная динамика комплексов и обоснованы механизмы релаксационных процессов в них. В таких мультипорфириновых комплексах экспериментально обнаружены два типа редко встречающихся процессов фотоиндуцированного разделения зарядов: 1) безбарьерный перенос электрона при 77 К и 2) перенос электрона по механизму суперобмена. Полученные органические наноструктуры с эффективным переносом энергии и заряда адекватно моделируют первичные светоиндуцированные процессы фотосинтеза, являются прототипами наноразмерных молекулярных фотопереключателей, элементов солнечных батарей и фотонных проводников, перспективных в молекулярной электронике и нанотехнологиях. Цикл работ «Мультифункциональные структурно-организованные системы на основе тетрапиррольных соединений и их физико-химические и биологические применения» отмечен Первой Премией Национальной Академии Наук Беларуси (Минск, Беларусь, 1995).На основании экспериментальных данных (absorption/photoluminescence, AFM, X-ray, Raman spectroscopy, light scattering) и квантово-химических расчетов (метод ММ+) впервые в мире разработана согласующаяся с реальными размерами 3D модель полупроводниковой квантовой точки, КТ (Ag-In-S)/ZnS солюбилизированной молекулами глютатиона, и детально обоснованы морфология и интерфейсные свойства наноансамблей с участием КТ и молекул порфиринов. Обосновано, что безызлучательная релаксация экситонного возбуждения в наноансамблях КТ-порфирин (1:1) обусловлена конкуренцией двух процессов: 1) диполь-дипольного переноса энергии квантовая точка®порфирин и 2) туннелирования электрона на поверхность КТ в условиях квантового ограничения. Полученные результаты могут быть использованы в нанофотонике (фотовольтаика, сенсорика) и нанобиомедицине (разработка селективных маркеров и фотосенсибилизаторов синглетного кислорода нового поколения для фотодинамической терапии онкологических заболеваний). Исследования в этом направлении были удостоены Гранта Президента Республики Беларусь в науке (2020 г.) и Гранта Технического университета г. Хемнитца, Германия (Grant for Full Professors in the frame of Visiting Scholar Program of Chemnitz University of Technology for established research partnerships, 2020), а также IAAM Scientist Medal of the International Association of Advanced Materials for the distinctive contribution towards interfacing the materials for multi-inter-trans disciplinary fields of science, engineering, and technology (2023).
На основе самосборки «снизу-вверх» получены гетерогенные наноансамбли на основе полупроводниковых квантовых точек CdSe/ZnS и органических хромофоров (порфирины, перилен-бисимиды). Методами конфокальной микроскопии проведена спектральная визуализация одиночных наноансамбей и впервые в мире исследованы корреляционные соотношения между эффективностью свечения и кинетикой затухания фотолюминесценции индивидуальных квантовых объектов. На основании экспериментальных спектрально-кинетических данных и результатов квантово-механических расчетов впервые в мире количественно обосновано, что в наноансамблях «КТ-хромофор» тушение фотолюминесценции КТ обусловлено двумя процессами – индуктивно-резонансным переносом энергии и туннелированием электрона в условиях квантового ограничения. Полученные результаты являются основой для разработки элементной базы наноразмерных опто-электронных элементов и сенсибилизаторов для фотодинамической терапии онкологических заболеваний. Опубликованные результаты в этом направлении вошли в Top-10 лучших научных публикаций Германии в 2015 и 2018 г. Приглашенный доклад на Гордоновской исследовательской конференции (Italy, Ciocco, 2007). Included in 2017- 2020 Editions of “Who's Who in The World”, Albert Nelson Marquis Lifetime Achievement Award (2017-2020). Prestigious Medal Award of International Association of Advanced Materials (IAAM) for the year 2020due to notable and outstanding contribution in the field of Advanced Materials.
ПАТЕНТЫ
Авторское свидетельство SU 824847, МПК G01 No 21/64. Способ определения константы скорости безызлучательного синглет-триплетного переноса энергии электронного возбуждения в донорно-акцепторных системах : заявлено 22.12.1980 / Гуринович Г. П., Зенькевич Э.И., Сагун Е.И.
Авторское свидетельство SU 871627, МПК G01 No 21/63. Способ получения высоковозбужденных триплетных состояний органических молекул : заявлено 8.06.1981 / Гуринович Г. П., Зенькевич Э.И., Сагун Е.И.
Авторское свидетельство SU 1362948, МПК G01 No 21/64. Спектрофлуориметр : № 4102276 : заявлено 26.05.1986 : опубл. 30.12.1987 / Батюков В. Г., Жбанков Р. Г., Зенькевич Э. И., Калоша И. И., Спицын И. Г., Франюк В.В. – URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU1362948A1_19871230
Авторское свидетельство SU 1474527 A1, МПК G01N 21/64(2006.01). Эталон счетчика квантов спектрофлуориметра : № 4307852 : заявлено 22.06.1987 : опубл. 23.04.1989 / Батюков В. Г., Гореленко А. Я., Зенькевич Э. И., Калоша И. И., Спицын И. Г. – URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU1474527A1_19890423
Авторское свидетельство SU 1473518, МПК G01 No 21/64. Способ определения концентрации хлорофиллов а, б, с и их феофитинов : заявлено 7.01.1987 : опубл. 23.01.1990 / Зенькевич Э. И., Шавыкин А. А., Зенькевич Т. В., Рыжов В. М., Несветова Г. И. – URL:
https://yandex.ru/patents/doc/SU1473518A1_19900123
Патент RU 2223982, МПК C08J 7/18, C08L 23/12(2006.01). Способ модификации поверхности материала из пропилена : №2002115523/04 : заявлено 10.06.2002 : опубл. 20.02.2004 / Голубчиков О. А., Агеева Т. А., Титов В. А., Вершинина И. А., Шикова Т. Г., Семейкин А. С., Максимов А. И., Зенькевич Э. И. – URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2223982C1_20040220
Авторское свидетельство SU 871627, МПК G01 No 21/63. Способ получения высоковозбужденных триплетных состояний органических молекул : заявлено 8.06.1981 / Гуринович Г. П., Зенькевич Э.И., Сагун Е.И.
Авторское свидетельство SU 1362948, МПК G01 No 21/64. Спектрофлуориметр : № 4102276 : заявлено 26.05.1986 : опубл. 30.12.1987 / Батюков В. Г., Жбанков Р. Г., Зенькевич Э. И., Калоша И. И., Спицын И. Г., Франюк В.В. – URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU1362948A1_19871230
Авторское свидетельство SU 1474527 A1, МПК G01N 21/64(2006.01). Эталон счетчика квантов спектрофлуориметра : № 4307852 : заявлено 22.06.1987 : опубл. 23.04.1989 / Батюков В. Г., Гореленко А. Я., Зенькевич Э. И., Калоша И. И., Спицын И. Г. – URL: https://yandex.ru/patents/doc/SU1474527A1_19890423
Авторское свидетельство SU 1473518, МПК G01 No 21/64. Способ определения концентрации хлорофиллов а, б, с и их феофитинов : заявлено 7.01.1987 : опубл. 23.01.1990 / Зенькевич Э. И., Шавыкин А. А., Зенькевич Т. В., Рыжов В. М., Несветова Г. И. – URL:
https://yandex.ru/patents/doc/SU1473518A1_19900123
Патент RU 2223982, МПК C08J 7/18, C08L 23/12(2006.01). Способ модификации поверхности материала из пропилена : №2002115523/04 : заявлено 10.06.2002 : опубл. 20.02.2004 / Голубчиков О. А., Агеева Т. А., Титов В. А., Вершинина И. А., Шикова Т. Г., Семейкин А. С., Максимов А. И., Зенькевич Э. И. – URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2223982C1_20040220
НАГРАДЫ
1962 Победитель Первой Республиканской олимпиады юных физиков Белорусской ССР (г. Минск)
1962 Золотая медаль "За отличные успехи в учении, труде и за примерное поведение" по окончании 10А класса СШ № 2 г. Минска
1967 Диплом с отличием (средний бал – 5.0 из 5 возможных) по окончании физического факультета Белорусского государственного университета (г. Минск)
1967 Победитель Республиканского смотра студенческих работ за работу «Миграция энергии и ее существование в биологических системах»
1990 Знак «Изобретатель СССР»: Разработка (на уровне авторского свидетельства) эталонного счетчика квантов и внедрение в промышленное производство спектральных приборов
1995 Лауреат Премии Академии наук Беларуси «Мультифункциональные структурно-организованные системы на основе тетрапиррольных соединений и их физико-химические и биологические применения»
2000 включен в список выдающихся ученых 21 века (Outstanding Scientists of the 21st Century – First Edition of International Biographycal Centre, Cambridge CB2 3QP, England)
Памятная Почетная золотая медаль Американского Биографического Института (Holder of the 2000 Millennium Gold Medal of Honour)
2008 Qimonda Physikpreis (Gold Medal), Dresden, Saxony “Fluoreszenzspektroskopische Untersuhungen zur Stabilitat Hybryder Farbstoffsysteme
2010 Marquis Edition of “Who's Who in the World” (New Providence, NJ USA 07974)
2017 Медаль Б.Д. Березина Российского общества порфиринов и фталоцианинов за вклад в исследования порфиринов и их аналогов
Included in 2017- 2020 Editions of “Who's Who in The World”, Albert Nelson Marquis Lifetime Achievement Award
2017 Грант Президента Республики Беларусь в науке «Разработка физико-химических основ управляемого формирования гетерогенных наноансамблей на основе полупроводниковых квантовых точек и порфириновых наноструктур»
2020 Visiting Scholar Program of Chemnitz University of Technology for established research partnerships. Grant for full professors “Self-Assembled Inorganic/Organic Nanostructures: Surface Chemistry, Energy Relaxation and Possible Applications”
2020 Prestigious International Association of Advanced Materials (IAAM) Medal Award for the year 2020 due to notable and outstanding contribution in the field of Advanced Materials
2023 IAAM Scientist Medal of the International Association of Advanced Materials for the distinctive contribution towards interfacing the materials for multi-inter-trans disciplinary fields of science, engineering, and technology
ГОВОРЯТ КОЛЛЕГИ
“
Наука является коллективным творчеством и не может быть ничем иным; она как монументальное сооружение, строить которое нужно века, и где каждый должен принести камень, а этот камень часто стоит ему целой жизни
«Первая наша встреча с Эдуардом Зенкевичем состоялась в 1990 году в Москве, где мы оба присутствовали на Международной конференции LALS (Применение лазеров в биологических науках). В то время я был сотрудником физического факультета Свободного университета Берлина. Сразу же мы начали обсуждать общие научные интересы, а именно модельные соединения для фотосинтеза, над которыми мы работали в Берлине и Минске. Со временем наше научное сотрудничество превратилось в настоящую дружбу, включая наши
семьи. Это замечательное сотрудничество основывалось и основывается на взаимопонимании в том, как обсуждать и даже воспринимать проблемы, аргументы и общие взгляды на жизнь. Эдуард — превосходный "композитор" научных публикаций, что вылилось почти в 300 научных работ в международных журналах, материалы конференций, обзорные статьи и даже две книги.
Примечательно, что Эдуард — это не только настоящий ученый, но и энтузиаст, который любит рассказывать анекдоты, наслаждаться искусством и культурой, а также организовывать и участвовать в различных общественных мероприятиях. Он является настоящим другом и товарищем для меня с глубоким чувством юмора и взаимопонимания. Я надеюсь, что мы сможем продолжить наши отношения в последующие годы».
семьи. Это замечательное сотрудничество основывалось и основывается на взаимопонимании в том, как обсуждать и даже воспринимать проблемы, аргументы и общие взгляды на жизнь. Эдуард — превосходный "композитор" научных публикаций, что вылилось почти в 300 научных работ в международных журналах, материалы конференций, обзорные статьи и даже две книги.
Примечательно, что Эдуард — это не только настоящий ученый, но и энтузиаст, который любит рассказывать анекдоты, наслаждаться искусством и культурой, а также организовывать и участвовать в различных общественных мероприятиях. Он является настоящим другом и товарищем для меня с глубоким чувством юмора и взаимопонимания. Я надеюсь, что мы сможем продолжить наши отношения в последующие годы».
Профессор, доктор Кристиан фон Борчисковски, ректор Технического университета Хемница (Хемниц, Германия)
ПОПУЛЯРИЗАЦИЯ НАУКИ
“
Знание - это единственное богатство, которое увеличивается, когда его делят
Фото из личного архива Э.И. Зенькевича
ИЗ ВОСПОМИНАНИЙ ЭДУАРДА ИОСИФОВИЧА ЗЕНЬКЕВИЧА
«В годы моей научной юности было одно очень интересное и добровольное движение – участие в работе Всесоюзного Общества «ЗНАНИЕ» на территории Беларуси. В Беларуси во главе этого общества коллегиально избирались известные ученые, как правило, представители естественных наук. Мы, молодые ученые разных специальностей (физики, медики, биологи, юристы и др.) становились членами этого общества и читали научно-популярные лекции по разным темам по всей республике (в городах, в деревнях, поселках) и разной аудитории (на заводах, в школах, в колхозах, в воинских частях и на погранзаставах, милицейских подразделениях и даже заключенным в тюрьмах!). Я читал лекции по разным разделам физической науки и техники, рассказывал про необычные явления в природе и давал правильное объяснение многим природным эффектам. Каждый из лекторов готовил выступление по своей теме. Мы ездили с лекциями по республике, как правило, группами по 5-7 человек на несколько дней и выступали с лекциями от 1 до 3 раз в день. Дело было интересное, увлекательное и, что самое важное, очень своевременное и полезное. Ведь тогда не было Интернета и мобильной связи, не везде устойчиво шли телевизионные передачи. Мы ощущали несомненную заинтересованность и потребность со стороны слушателей. Так рос кругозор аудитории, а заодно и наше мастерство в пропаганде научных знаний…
Весьма интересной и необычной формой нашей работы в этом направлении были так называемые «звёздные» походы. Как правило, во второй половине февраля каждого года в Академии наук БССР формировались сборные команды молодых лекторов из разных институтов и разных специальностей, которые прорабатывали предстоящий маршрут на неделю, по которому вся группа шла на лыжах по азимуту по полям и лесам от деревни к деревне, чтобы читать лекции и школьникам местных школ, и жителям. Мы, как правило, брали обязательно в команду врача и юриста. В те годы, в глубинке с медициной, как впрочем и с решением многих юридических вопросов непосредственно на местах дела обстояли далеко не идеально. И мы старались помочь местным жителям в решении и этих задач или проблем. Сейчас это громко называется «учёт человеческого фактора», а для нас это были не заумные словосочетания, а конкретная и иногда даже не простая деятельность, основанная на взаимоуважении и взаимопонимании.
В этих походах были и свои приключения. В те годы подробных карт местности не было в продаже – это была государственная тайна. Мы были лишены таких карт и шли от деревни к деревне на лыжах сквозь лес по обычной географической карте нашей республики, в которая намеренно искажала действительные координаты нужной нам цели. Поэтому бывало и так, что мы вечером выходили из леса, а деревни перед нами не было! И мобильная связь тоже отсутствовала! Приходилось ночевать в лесу на свежем воздухе. Но мы – народ привычный, имели с собой брезентовый тент от снега, спальники и 2 топора. Нарубали елового лапника, на него – спальники, сверху тент. А рядом разжигали костер, готовили ужин. Костер горел всю ночь под присмотром меняющихся дежурных, и народ спал…А уже утром после завтрака в лесу искали деревню или поселок. Вот так воспитывался характер, формировались выдержка и настоящие человеческие отношения, которые, естественно, перешли в крепкую дружбу на долгие годы…»
Весьма интересной и необычной формой нашей работы в этом направлении были так называемые «звёздные» походы. Как правило, во второй половине февраля каждого года в Академии наук БССР формировались сборные команды молодых лекторов из разных институтов и разных специальностей, которые прорабатывали предстоящий маршрут на неделю, по которому вся группа шла на лыжах по азимуту по полям и лесам от деревни к деревне, чтобы читать лекции и школьникам местных школ, и жителям. Мы, как правило, брали обязательно в команду врача и юриста. В те годы, в глубинке с медициной, как впрочем и с решением многих юридических вопросов непосредственно на местах дела обстояли далеко не идеально. И мы старались помочь местным жителям в решении и этих задач или проблем. Сейчас это громко называется «учёт человеческого фактора», а для нас это были не заумные словосочетания, а конкретная и иногда даже не простая деятельность, основанная на взаимоуважении и взаимопонимании.
В этих походах были и свои приключения. В те годы подробных карт местности не было в продаже – это была государственная тайна. Мы были лишены таких карт и шли от деревни к деревне на лыжах сквозь лес по обычной географической карте нашей республики, в которая намеренно искажала действительные координаты нужной нам цели. Поэтому бывало и так, что мы вечером выходили из леса, а деревни перед нами не было! И мобильная связь тоже отсутствовала! Приходилось ночевать в лесу на свежем воздухе. Но мы – народ привычный, имели с собой брезентовый тент от снега, спальники и 2 топора. Нарубали елового лапника, на него – спальники, сверху тент. А рядом разжигали костер, готовили ужин. Костер горел всю ночь под присмотром меняющихся дежурных, и народ спал…А уже утром после завтрака в лесу искали деревню или поселок. Вот так воспитывался характер, формировались выдержка и настоящие человеческие отношения, которые, естественно, перешли в крепкую дружбу на долгие годы…»
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЕ ЛЕКЦИИ
В лекции рассматривается история нанотехнологий и ряд примеров нанообъектов различного типа, включая природные наноструктуры и искусственные наноматериалы различной морфологии. Представлены реализованные и возможные применения таких структур в различных областях науки и техники. Отмечается роль фундаментальной науки в понимании общих закономерностей взаимодействия искусственных наноструктур с биологическими объектами.
Открытая лекция о необычных фактах и редко встречающихся явлениях, происходящих на Земле, их механизмах и особенностях. Детально рассмотрены оптические и электрические явления: как с точки зрения науки выглядят такие явления, как миражи, кладбищенские огни, шаровые молнии, гало, брокенские привидения, огни святого Эльма и многие другие.
О новом перспективном методе терапии злокачественных новообразований – фотодинамической терапии (ФДТ). Данный метод, интенсивно разрабатываемый во многих странах мира, основан на способности некоторых веществ - фотосенсибилизаторов – в сочетании со световым облучением определенной длины волны вызывать разрушение опухолевой ткани. Он не только повышает шансы на выздоровление, но и минимизирует побочные эффекты, улучшая качество жизни пациентов. Из лекции можно узнать об истории исследований в указанном направлении, в том числе в Беларуси, а также об основных физико-химических принципах ФДТ.
Уважаемый Эдуард Иосифович!
Примите сердечные поздравления с Вашим 80-летием!
Ваш выдающийся вклад в науку, энтузиазм и искренняя любовь к знаниям служат вдохновением для коллег, учеников и всех, кто стремится познать окружающий мир. Этот юбилей — не только важная дата, но и символ уважения и признания, которые Вы заслужили своим талантом, трудолюбием и преданностью делу. Пусть каждый новый день приносит хорошие события, успешную реализацию планов и вдохновение для воплощения новых идей!
Желаем Вам крепкого здоровья, долгих лет жизни, неиссякаемой энергии и дальнейших научных свершений!
С наилучшими пожеланиями,
коллектив Научной библиотеки БНТУ
Материалы предоставлены Э.И. Зенкевичем
Редактор: Алина Шкутова, главный библиотекарь отдела развития научных коммуникаций
Дизайн: Мария Ахраменко, заведующий отдела гуманитарно-просветительской работы
