Тенденции развития современных высоких технологии и новых междисциплинарных направлений фундаментальной науки обусловливают актуальность использования результатов и опыта биофизических исследований биологических и модельных мембранных структур для разработки фундаментальных и технологических основ создания новых перспективных материалов и функциональных молекулярных наноструктур, характеризующихся рекордными размерными и/или функциональными характеристиками. Большой интерес в рамках этих направлений представляют исследования пленок Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ), потенциальные возможности целенаправленного изменения молекулярной структуры и состава которых открывают большие перспективы для создания на их основе многокомпонентных упорядоченных молекулярных функциональных наносистем. Нами установлена связь термодинамического состояния Ленгмюровского монослоя и его изменений вследствие взаимодействия с ионными компонентами водной фазы со структурой и физико-химическими свойствами соответствующих моно- и мультислойных ЛБ-пленок. Впервые обнаружен эффект катион- и рН-зависимого образования кластеров нанометрового размера на поверхности монослоя, переносящихся вместе с монослоем на твердотельную подложку. Построена термодинамическая модель изменения состояния Ленгмюровского монослоя в процессе адсорбции на его поверхность трехвалентных редкоземельных катионов. Разработан метод получения высокоупорядоченных ЛБ-пленок, содержащих двумерные ансамбли трехвалентных катионов (в частности, редкоземельных), основанный на использовании монодентатных комплексонов (например, ацетата) для эффективной нейтрализации заряда поверхности монослоя в процессе адсорбции катионов и перенесения на твердотельную подложку. Впервые создан материал (гадолиний-содержащие ЛБ пленки), в котором слои магнитных атомов имеют предельно малую (атомарную) толщину, и высокую плотность упаковки, приближающуюся к плотности упаковки атомов в металле, а магнитное упорядочение имеет место до температур, существенно превышающих (на сотни градусов) температуру Кюри соответствующего объемного металла. Разработан метод управляемого синтеза наночастиц (в том числе магнитных и анизотропных) в Ленгмюровском монослое на границе раздела фаз газ/жидкость. Получены дискретные частицы, двумерные высокоупорядоченные ансамбли и линейные цепочечные структуры, образованные кластерами и наночастицами. Разработаны методы получения, получены и исследованы искусственные системы одноэлектронного туннельного транспорта на основе ЛБ-пленок, содержащих встроенные в структуру пленки упорядоченные ансамбли белков (цитохром с), нанокластеров и наночастиц. Эти наноструктуры являются моделями системы "белок-переносчик в мембране". Методом СТМ обнаружены особенности вольт-амперных характеристик в таких структурах, обусловленные дискретностью энергетического спектра электронов и/или кулоновскими эффектами. На основе таких структур впервые создан одноэлектронный туннельный транзистор, функционирующий при комнатной температуре.