Поиск

Поток

РАЗВИТИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ХИМИИ

25 Сентября 2020
Наталья Нияковская

Наталья Нияковская

Обозреватель

Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси — один из лидеров в странах СНГ в фундаментальных и прикладных исследованиях в области создания новых композиционных материалов с заданными свойствами, тонкопленочных и наноструктурированных органических материалов, методов синтеза новых органических соединений в качестве потенциальных физиологически активных веществ. Институт известен в научном мире, выполняет программы по приоритетным направлениям развития науки.

ИХНМ НАН возглавляет доктор технических наук профессор Александр РОГАЧЁВ

С недавних пор ИХНМ возглавляет доктор технических наук профессор Александр РОГАЧЁВ. Перед коллективом он ставит задачу — развитие интеллектуальной химии, позволяющей на основе синтеза знаний из различных областей науки создавать передовые разработки, востребованные в том числе в нефтехимическом комплексе Беларуси.

 

— Александр Александрович, что входит в круг ваших научных интересов? Что привело вас в сферу исследований, в которой сейчас работаете?     

— В Белорусский государственный университет транспорта (БелГУТ) я поступил в 1996 году и был в так называемом первом выпуске миллениума: диплом получил в 2001-м. У меня интересная специальность — «Технология и оборудование высокоэффективных процессов обработки материалов». Нас готовили как специалистов по технологиям обработки деталей машиностроения. Значительная часть учебного процесса, а с третьего курса и моей научно-исследовательской работы была посвящена вакуумным плазмохимическим методам. Это то направление, которое на нашей кафедре активно развивалось и развивается до сих пор. Из нашего выпуска на сегодня три человека имеют ученую степень, в том числе два — доктора технических наук. 

— То есть в науку вы шли целенаправленно?

— Да. Я заканчивал Гомельский городской лицей, где все были «заряжены» поступить и учиться обязательно в ведущих вузах. Многие поехали в Минск, в Москву. Но я не жалею, что остался в родном Гомеле. Та база знаний, которую я получил в университете, дала мне главный ориентир в профессиональной деятельности с точки зрения исследований в области вакуумных плазмохимических методов.

— Где применяют эти методы?

— Изначально они были востребованы, прежде всего, в электронике. Когда в 1960-х годах микроэлектроника получила бурное развитие, эти технологии легли в основу производства изделий, востребованных в данной отрасли. Но со временем область стала расширяться, и позже вакуумные плазмохимические методы стали применять в машиностроении для упрочнения деталей. Такие процессы сейчас называются физическим осаждением из газовой фазы,а покрытие — hard coating (твердое покрытие). На промышленных предприятиях такие слои используют в качестве упрочняющих для режущего инструмента. А моя область была связана с применением soft coating (мягкое покрытие). Я работал с полимероподобными покрытиями на основе различных полимеров, нанесение которых позволяло повысить функциональные свойства деталей машин, медицинских изделий, оптических покрытий и так далее.  

— В Минск вы переехали после окончания вуза?

— Нет. В 2001 году я в числе первых узнал, что такое магистратура. После ее окончания поступил в аспирантуру, работал на кафедре, в научно-исследовательском секторе Гомельского государственного университета имени Франциска Скорины. Тогда же углубился в область вакуумной техники, использования вакуумного оборудования и решений, которые с помощью той технологии эффективно применяли на практике. Уже в 2007-м я защитил кандидатскую диссертацию. Потом длительный период был связан с химфаком БГУ, где очно учился в докторантуре. Научным консультантом моей докторской стал академик Владимир Енокович Агабеков, с которым мы сотрудничали и раньше. Большим подспорьем для моей научной работы того времени стал один из китайских вузов, в котором я провел львиную часть приборных исследований. Меня во всем поддерживал и заведующий кафедрой высокомолекулярных соединений БГУ Анатолий Петрович Круль.

— До вступления в должность руководителя вы проработали в ИХНМ несколько месяцев заместителем директора по инновационной деятельности. В чем, по-вашему, особенность этого подразделения Национальной академии наук Беларуси? 

— Знакомство с институтом состоялось гораздо раньше: я проводил здесь исследования в начале 2003 года, а 2005-м именно ИХНМ выступал оппонирующей организацией, когда я работал над кандидатской диссертацией. В зале, где я сейчас провожу совещания коллектива, в свое время мне, молодому специалисту, доводилось выступать с промежуточными результатами своей научной работы.

На работу в ИХНМ я пришел в феврале 2020 года. Я уже знал, что Владимир Енокович Агабеков, который руководил институтом с момента его создания — более 20 лет, заложил крепкую базу, сформировал свою научную школу, создал сильный коллектив единомышленников, нацеленных на результат. Те задачи и проблемы, которые решает институт, мне близки с точки зрения моих научных интересов. Это — физика и химия поверхностей, процессы, связанные с превращениями в полимерах, — по сути, в продуктах нефтехимического синтеза, создание материалов на основе лесохимии и, конечно, комплексная переработка тяжелых нефтяных остатков с повышением выхода светлых нефтепродуктов. Очень тесно ИХНМ сотрудничает с производством, в частности с ОАО «СветлогорскХимволокно». Все научные традиции я буду поддерживать и развивать.

Инженер ИХНМ Александр Петкевич: «Аддитивные технологии дают возможность производить геометрически  и конструктивно сложные предметы, которые прежде изготавливались исключительно вручную»
Инженер ИХНМ Александр Петкевич: «Аддитивные технологии дают возможность производить геометрически и конструктивно сложные предметы, которые прежде изготавливались исключительно вручную»

 

— Как вы оцениваете материально-техническую базу ИХНМ? 

— Проблема современного оборудования особенного высокого класса, прежде всего исследовательского по определению состава, структуры, свойств, в том, что оно весьма дорогостоящее. Стоимость отдельных единиц может достигать миллиона долларов. Желать, конечно, хочется большего, но то, что есть сегодня в ИХНМ, — достойно гордости. Например, не в каждом институте могут сказать, что у них есть электронный микроскоп. Это в целом достаточно уникальное оборудование с точки зрения своих характеристик. А наш электронный микроскоп позволяет не только исследовать морфологию и структуру покрытия, но и определять его химический состав, проводить поэлементный и атомный анализ. Это большое подспорье в работе.

цитата

Атомно-силовых микроскопов такого класса, которые также есть у нас, в республике вообще единицы. Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) — один из мощных современных методов исследования морфологии и локальных свойств поверхности твердого тела с высоким пространственным разрешением. Применение СЗМ является одним из условий развития новых методов в нанотехнологии — технологии создания структур с нанометровыми масштабами. Мы в ИХНМ этим тоже занимаемся.

 

Что касается оборудования, которое используется для опытных производств, то и его спектр весьма широк. Например, большую площадь занимает лаборатория, где проводятся исследования процессов синтеза новых полимерных материалов, которые впоследствии внедряются в ОАО «СветлогорскХимволокно»,  например, производство волокна арселон. 

В другой лаборатории у нас несколько экструдеров. Они необходимы для того, чтобы мы могли эффективно разрабатывать отечественные материалы для 3D-печати. Для этого процесса нужны свои расходные материалы — пластики. Их создают с помощью экструдеров из исходного полимера, представленного в виде гранул или порошка. В результате мы получаем пруток, который при печати послойно формирует будущую деталь. 

— Сколько времени, по-вашему, должен занимать путь новых материалов от академической лаборатории до запуска в массовое производство?  

— Это длительный путь. Во-первых, все зависит от уровня разработки. Во-вторых, в различных отраслях от теоретических научных изысканий до конкретной разработки сроки варьируются. То есть если брать технические науки, то этот период занимает меньше времени. Если же мы говорим, например, о лекарственных препаратах, о медицине, то сроки на порядок больше. Это и понятно: те разработки, которые качественно меняют уровень жизни и здоровья человека, несоизмеримы с техническими решениями. Путь от разработки до непосредственного внедрения в производство порой занимает и того больше времени. На поток можно ставить только на 100% проверенную технологию.

— Как вы считаете, что дают академической науке Беларуси международные связи? Есть планы по их развитию в ИХНМ?

цитата

— Эффективное взаимодействие ученых разных стран — ключ к достижению глобальных целей. Есть разработки, которые мы позиционируем как отечественные. Они выполнены на достаточно высоком уровне. Однако другие страны в чем-то нас опережают, и для совершенствования наших разработок надо обязательно использовать опыт зарубежных коллег, равно как и они используют наш. Конкуренция в науке, как и в производстве, присутствует. Поэтому важно найти надежных партнеров за рубежом, чтобы сообща решать научные задачи. 

 

У ИХНМ сильные международные связи, и, конечно, я постараюсь их развивать. Прежде всего со странами, которые реально заинтересованы в результатах разработок, — с Китаем, Индией. Давнее плодотворное сотрудничество благодаря Владимиру Агабекову у ИХНМ сложилось с Саудовской Аравией. Эта страна широко применяет передовые технологии, в том числе созданные совместно с белорусским Институтом химии новых материалов, по переработке и созданию новых полимеров на основе нефти. Надеюсь, и в будущем эти отношения продолжатся. Наш стратегический партнер — Россия, с которой мы работаем и будем работать. Надеюсь, круг деловых партнеров ИХНМ будет расширяться.

— Тема вашей докторской диссертации связана с исследованиями в области нанотехнологий и наноматериалов. Данный аспект найдет отражение в ваших исследованиях в ИХНМ?

— Обязательно. Возьмем, допустим, комплексную переработку тяжелых нефтяных остатков. Ключевое звено в этом процессе, как известно, — катализаторы. А катализаторы, как правило, имеют развитые поверхности, которые обладают сильными каталитическими свойствами в наноструктурированном состоянии, когда являются продуктом нанотехнологических процессов. Например, в полимерах благодаря малым, буквально доли процента, количествам нанодобавок мы существенно меняем механические свойства. Как показательный факт — работа с прутком для 3D-печати, когда без наночастиц, нанонаполнителей невозможно получить нужные параметры исходного материала.

Созданное учеными Института химии новых материалов НАН Беларуси опытное производство композиционных материалов  на основе белорусских термопластов можно использовать для трехмерной печати. Оно позволяет разработать  не только рецептуры, но и технологию получения расходных материалов для экструзионной  3D-печати
Созданное учеными Института химии новых материалов НАН Беларуси опытное производство композиционных материалов на основе белорусских термопластов можно использовать для трехмерной печати. Оно позволяет разработать не только рецептуры, но и технологию получения расходных материалов для экструзионной 
3D-печати

 

— Одна из ваших научных статей, написанная в соавторстве с академиком Владимиром Агабековым, посвящена модифицированию линейных полимеров электронно-лучевым диспергированием в вакууме. Как это применимо на практике?

цитата

— Есть целый класс крупнотоннажных полимеров — полиэтилен, поливинилхлорид (ПВХ), которые перерабатывают разными способами. Мы в своей статье показываем, как вакуумными плазмохимическими методами можно эти исходные компоненты модифицировать и получать на их основе функциональные слои на различных деталях с высокими эксплуатационными свойствами.

 

Так, макромолекулы покрытия, полученного двукратным диспергированием полиэтилена, содержат почти в три раза более высокую концентрацию ненасыщенных связей и короткоцепной разветвленности. Оно формируется высокодисперсными пластинчатыми, спиралевидными образованиями. Электронно-лучевое воздействие на ПВХ инициирует процессы его дегидрохлорирования, образование полисопряженной структуры. Покрытие на основе вторичного ПВХ содержит преимущественно графитоподобные структуры и полиеновые фрагменты, имеет регулярные поры размером 300—700 нм, обладает высокой стойкостью к истиранию, что определяет его эффективное применение в качестве матрицы для антибактериальных слоев. Речь идет о классе уникальных углеродных наноматериалов, которые активно изучаются и за рубежом, но там их получают другими, более затратными методами при более высоких температурах. У нас метод с этой точки зрения более эффективный.

— Вы — представитель современной научной школы Беларуси. По-вашему мнению, стремятся ли молодые ученые сейчас заниматься фундаментальными исследованиями? Планируете ли привлекать в коллектив ИХНМ молодежь? Чем будете ее мотивировать?

— Средний возраст сотрудников нашего коллектива около 37 лет. И молодежь, я вижу, стремится идти в науку. Конечно, в плане заработка наша сфера не может конкурировать с другими. Но в то же время на размер нашей зарплаты влияют не только внешние условия — многое зависит от нас самих. Кроме того, есть в науке то, ради чего ею стоит заниматься. Это осознание того, что ты в чем-то первопроходец, что первым делаешь открытия, создаешь уникальные разработки и технологии. Ученых это очень стимулирует. Глаза горят: «Мы сделали! Мы получили! Это наше достижение!» Деньги у нас, поверьте, не на первом месте. Еще один плюс — ты общаешься с единомышленниками. И не только внутри страны. Они решают те же задачи, что и ты, но по-другому. И это интересно. 

цитата

Считаю, что ученый должен не только заниматься фундаментальными исследованиями, но и работать на практически значимый результат, стремиться получить ответ на поставленный в исследовании вопрос. Это стремление должно стать главной движущей силой его деятельности. Современному ученому надо быть лидером в своей области и находить направления, интересные для смежных дисциплин. Ведь только при объединении междисциплинарных компетенций открывается путь к решению глобальных научно-технических задач.

 

 ФОТО Виктория Анискевич-Клопоцкая

 

 

 

Институт химии новых материалов НАН Беларуси Технологии Александр РОГАЧЁВ Интеллектуальная химия Международные связи ИХНМ
25 Сентября 2020
388
Рейтинг: 4