Лауреаты премии Правительства Москвы рассказали о своих исследованиях

Молодые столичные ученые из Российского государственного университета нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И. М. Губкина Андрей Новиков, Александр Глотов и Анна Ставицкая трудились в области развития методов получения новых материалов на основе природных нанотрубок. Итог работы — признание в научном сообществе и присуждение премии Правительства Москвы за 2019 год. Нашим читателям они рассказали о себе и своих взглядах на современную науку. Новиков: «Научная работа — один из самых благодарных видов труда». Глотов: «Исследования, которые на данный момент по той или иной причине кем-либо считаются „неперспективными“ могут совершить революцию». Ставицкая: «Профессиональная мечта — найти новые закономерности или создать материалы, которые позволят эффективнее использовать природные ресурсы и принесут пользу обществу». — Расскажите про проект, за который получили премию? Новиков: Наш проект вдохновлен идеями руководителя нашей лаборатории Юрия Львова и заведующего нашей кафедрой Владимира Винокурова. Нанотехнологии — это не просто красивая научная сказка, как может показаться. Изменяя структуру материалов на наномасштабе, можно получать заметный выигрыш в механических свойствах, стойкости к нагреванию, получать материалы с настраиваемыми оптическими свойствами. При этом очень важно не забывать, что только малая часть из того, что можно сделать в лаборатории, может найти применение в промышленности. Поэтому вместо того, чтобы синтезировать наноструктуры «с нуля», мы стараемся использовать природные материалы в качестве «шаблона». Нанося на этот «шаблон» различные наночастицы, мы придаем получающимся материалам интересующие нас свойства: каталитическую или фотокаталитическую активность, свойства поглощать и рассеивать свет в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, а также усиливать спектральный сигнал молекул, которые находятся на поверхности наночастиц. Благодаря использованию дешевых природных материалов, наш подход позволяет легко масштабировать процессы получения новых наноматериалов, что важно для внедрения в промышленные процессы. Практическая ценность работы — в создании дешевых, но эффективных новых катализаторов, фотокатализаторов, специальных подложек для спектроскопии, эмульгирующих композиций для борьбы с нефтеразливами. В последнее время мы также пытаемся развить идеи проекта для создания бактерицидных материалов для борьбы с больничными инфекциями, особенно такими, которые вызываются бактериями, устойчивыми к антибиотикам, и противообрастающих красок для борьбы с обрастаниями морских судов и буровых платформ. — Почему выбрали именно это направление для исследований? Новиков: Вместе с Александром Глотовым и Анной Ставицкой мы развивали методы получения новых материалов на основе природных нанотрубок — минерала галлуазита. Тщательно подбирая условия, можно наносить различные наночастицы избирательно только снаружи или только внутри трубок, что открывает множество путей для создания новых материалов. Разумеется, такой объем работы не делается ни в одиночестве, ни изолированной группой из 2–3 человек. Я очень благодарен за помощь своим коллегам — молодым кандидатам наук Михаилу Котелеву, Дмитрию Копицыну, Антону Семенову, а также нашим аспирантам и студентам. Глотов: Выбор направлений исследований, прежде всего, определялся актуальностью тематики, применимостью результатов, их полезностью для людей. С этой точки зрения, наши исследования и разработки в области наноматериалов обладают большим потенциалом для дальнейшего создания отечественных эффективных катализаторов процессов современной нефтехимии и нефтепереработки. Хотелось бы отметить, что в мировой науке исследования галлуазита прогрессивно развиваются, в этом плане мы являемся родоначальниками данной тематики в России. В процессе работы мы сотрудничали с ведущими специалистами из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Института катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук, Самарским государственным техническим университетом, Институтом нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук. — Какое оборудование вы использовали в своих исследованиях? Новиков: Наш коллектив работает на кафедре физической и коллоидной химии Губкинского университета и имеет доступ ко всему оборудованию университетского Центра коллективного пользования «Исследование каталитических и биокаталитических процессов». Это очень удобно для работы, потому что за короткое время можно успеть провести синтез материала, получить электронные микрофотографии, изучить оптические и физико-химические свойства. Благодаря этому можно больше времени тратить на то, чтобы осмыслить результаты, написать статьи, спланировать новые опыты. Ставицкая: Для исследования полученных композитов используются современные методы анализа, в том числе просвечивающая электронная и сканирующая, оптическая, флуоресцентная микроскопии, рентгенофазовый анализ, ИК-, УФ-Вид-спектроскопия и другие. — Чем привлекательно участие в научных исследованиях? Новиков: Научная работа — один из самых благодарных видов труда. Когда работаешь в науке, каждый год растешь над собой, хоть ненамного, но раздвигаешь границы своего знания и знания человечества. Может быть, это звучит слишком пафосно, но про эту сторону работы я часто думаю и стараюсь что-то привнести в исследования, которые будут полезны через много лет. Социализация в науке — тоже важный аргумент в ее пользу. Наука открыта и интернациональна. Знакомство с ведущими мировыми учеными на международных конференциях и семинарах часто позволяет взглянуть со стороны на свою деятельность, задуматься, что делаешь не так, не зацикливаться на удобных, но рутинных исследованиях. Ставицкая: Научные исследования позволяют каждый день узнавать новое о мире, в котором мы живем, а также дают возможность самостоятельно ставить задачи и получать осязаемый результат. Глотов: Наука позволяет постоянно совершенствоваться, держать себя в тонусе. Проведение исследований дает «драйв», сегодня у нас появилась идея, завтра мы ее проверили, послезавтра это уже научный проект/статья в международном журнале/патент, а вскоре — технология для промышленности. Понимание, что часть этого процесса — частичка тебя, стимулирует к генерации новых идей, новых проектов и их реализации. Кроме того, участие в научных конференциях, симпозиумах, встречах позволяет расширить твой кругозор, познакомиться с интересными людьми, завести новых друзей. — Какие области науки, которой вы занимаетесь, считаете наиболее перспективными? Новиков: По большей части мы занимаемся прикладной наукой, и в этом отношении наиболее перспективны направления, которые обещают скорое внедрение. К таким разработкам можно отнести антибактериальные покрытия, супергидрофобные покрытия, новые материалы для 3D-печати. Если же посмотреть на вопрос с точки зрения перспектив развития науки, то, на мой взгляд, очень любопытны вопросы самоорганизации и самосборки, структурообразования в растворах и в системах, где проходит образование новой фазы в ходе спинодального распада. Ставицкая: В настоящее время большое внимание уделяет получению наноструктурированных катализаторов для очистки окружающей среды от антропогенных загрязнений, например, очистка сточных вод от органических и неорганических примесей. Сознание новых типов защитных покрытий с возможностью регулирования эксплуатационных характеристик в зависимости от условий среды. Переход к персонализированной медицине очень актуален. Глотов: Любая область науки — перспективна. Исследования, которые на данный момент по той или иной причине кем-либо считаются «неперспективными» могут совершить революцию. Так, например, Александр Флеминг в начале 20 века опубликовал статью на тему плесневых грибов, уничтоживших колонии стафилококков, которые он заботливо выращивал. Его исследование не было воспринято научным сообществом, однако по прошествии 20 лет пенициллин был впервые использован для лечения человека, тем самым ознаменовав начало эпохи развития антибиотиков — Расскажите, когда впервые возникла идея посвятить себя науке? Новиков: Я хотел заниматься наукой с раннего детства, кроме некоторого периода в детском саду, когда я вроде бы хотел стать космонавтом. В школе с шестого класса занимался в научном кружке по биологии, а потом — и по химии. Ставицкая: Работа над дипломным проектом в Губкинском университете была настолько увлекательной, что мной было принято решение поступить в аспирантуру и задуматься над научной карьерой. Глотов: В школе, кажется, это был пятый или шестой класс, меня очень заинтересовала химия, которая, к моему сожалению, начиналась только с восьмого класса. — Есть ли у вас профессиональная мечта? Хотите известности? Новиков: Разумеется, да! При этом я понимаю, что нужно еще очень много узнать, понять и сделать, чтобы получать результаты, которые будут интересны для широкого круга ученых. Ставицкая: Найти новые закономерности или создать материалы, которые позволят эффективнее использовать природные ресурсы и принесут пользу обществу. Известность в данном случае — это «побочный продукт». Глотов: Возможно, мечта заключается быть полезным людям, обществу. — Кто из известных ученых для вас является примером для подражания и почему? Новиков: Всемирно известные ученые, чьи достижения меня вдохновляют, это, прежде всего, Ирвинг Лэнгмюр, Георгий Гамов, Ричард Фейнман. Огромное влияние оказали мои научные руководители и соавторы. Ставицкая: Отечественные химики, такие как Дмитрий Менделеев внесшие неоценимый вклад в развитие органической, физической химии, нефтехимии. Примером разносторонне развитых и гениальных ученых, писателей, философов для меня являются Владимир Вернадский, Михаил Ломоносов. Глотов: Для меня примером являются ученые, работавшие в трудных условиях (например, во время Первой и Второй мировых войн), которые, несмотря на сложности, остались верны науке, сделали важные открытия, реализованные в промышленных технологиях. — Открытие академических классов в Москве, в которых ребята занимаются научными исследованиями, на ваш взгляд, поможет им во взрослой жизни, повлияет на развитие науки? Новиков: Старшие классы школы — это самое лучшее время, чтобы попробовать себя в науке, понять, какие отрасли знания больше всего нравятся и усваиваются. Даже если большинство выпускников не станут профессиональными учеными — не беда, ведь даже сравнительно непродолжительный опыт научной работы обогащает человека. Глотов: Российская наука нуждается в талантливых и, самое главное, заинтересованных, мотивированных молодых исследователях. Подготовка и отбор таких кадров должны вестись со школьной скамьи. — Какие первые эмоции появились, когда узнали о присуждении вашей научной команде премии Правительства Москвы? Ставицкая: Неожиданно и очень приятно получить такую серьезную премию. Высокая оценка наших исследований экспертами является показателем того, что мы работаем в правильном направлении. — Расскажите о профессиональных планах на будущее Новиков: В ближайших планах — определиться с областью, в которой буду готовить докторскую диссертацию. Также нужно подготовить и обновить курсы лекций по дисциплинам, которые мне доверяют преподавать на кафедре. Ставицкая: Планирую более глубоко изучить разработанные нами материалы и усовершенствовать их. Удостоверившись в экологической безопасности и экономичности изобретений, можно будет подумать о внедрении. Глотов: Ближайшие планы — развивать созданную лабораторию катализа, сформировать основы для новой научной школы, защитить докторскую диссертацию. Фото предоставлены пресс-службой Департаьмента образования и науки Москвы