От алхимии — к нанотехнологиям
Сегодня ученые всего мира открывают и синтезируют новые химические элементы. Как и во времена алхимии, пытливые умы ищут свой «философский камень». Но чем обернутся эти открытия? Новым оружием массового уничтожения или, быть может, лекарством от всех недугов?
Об этом и многом другом «Уральскому рабочему» рассказал декан химического факультета УрФУ, заведующий кафедрой физической химии, профессор, доктор химических наук Владимир Черепанов.
Век керамики
— Названия открытых элементов завораживают: «флеровий», «унунсептий», «ливерморий»… Входит ли их изучение в школьную и вузовскую программы?
— Разочарую — они не только не входят в образовательные программы, но даже не включены в официальную таблицу Менделеева. Официальное право признания открытия нового химического элемента и утверждение его названия принадлежит Международному союзу химии. К тому же последние открытия сделаны не химиками, а физиками. Дело в том, что устойчивых элементов меньше сотни. Все открываемые тяжелые элементы нестабильны и живут десятые доли секунды. Ученые получают их искусственным образом, соединяя более легкие ядра, которые через короткое время снова распадаются. Тема открытия новых частиц — пока лишь в теоретической плоскости. Нередко заявления о новых элементах носят дискуссионный характер: научному сообществу всегда нужны доказательства, что они действительно получены.
— Какую практическую ценность имеют эти результаты для простых людей?
— Главное направление современной химии — получение новых материалов, которые будут работать на человека. В области органики — это лекарственные препараты, в области химии высокомолекулярных соединений — различного рода полимерные материалы. От использования металлов во многих сферах постепенно отходят. Почему? Из-за подверженности этих материалов коррозии, из-за исчезновения природных ресурсов. А вот керамические материалы, наоборот, становятся все популярнее. Как некогда эпохи делили на бронзовый, железный и прочие века, так мы переходим к веку керамики. Современность показывает, что металлы теряют практическую ценность, и их заменяют керамические и полимерные материалы. Кроме того, развивается техника. В моем детстве не в каждой семье был телевизор. Что уж говорить о сотовых телефонах или персональных компьютерах, которые сейчас едва ли не у всех! Новые материалы, с помощью которых сделаны нынешние чудеса техники, получаются не без участия химиков. Так что научные разработки дают человеку многое: от лекарств и искусственных органов до какой-нибудь новомодной техники.
[photo]1127[/photo]
Работа на результат
— Может ли ученый предсказать результаты открытия? Часто оно бывает не только полезным, но вредным или даже опасным…
— Отчасти да. В основу любой разработки заложена возможность дальнейшего применения на практике. На самом деле мало кто из ученых вынашивает идеи, реализация которых принесет человечеству вред. Однако просчитать все от начала до конца невозможно — как и предсказать последствия того или иного открытия. Например, сейчас активно развивают нанотехнологии и наноматериалы — это очень модная тема, она у всех на слуху. Активными разработками ученые занимаются уже более десятка лет. При этом лишь совсем недавно стали задумываться, к каким последствиям может привести влияние наночастиц на организм человека. Особенность данных частиц в том, что они очень маленькие. Их размер позволяет абсолютно незаметно проникать в живые организмы, но как они себя поведут, неизвестно. Чтобы это выяснить, ученым необходимо пройти довольно большой и тернистый путь исследований.
— Опыты уже проводят?
— Да, работы по изучению влияния наночастиц на живые организмы ведутся очень активно. Что примечательно, занимаются этим не только ученые-химики. Разработки ведутся на стыке нескольких наук — биологии, химии, физики и других.
[photo]1128[/photo]
Прощай, родина?
— Сейчас много говорят об «утечке мозгов». Кто из ваших учеников выбрал работу за границей?
— За рубежом работает довольно много наших бывших студентов. Например, одна из талантливых дипломниц Елена Яженских поступила в аспирантуру в Германии, успешно защитила диссертацию и теперь трудится в одном из научных центров. Еще один выпускник кафедры Андрей Беренев с конца 90-х годов работает в Лондоне. Екатерина Ципис успешно защитила диссертацию в Португалии, где и работает сегодня. Жалко ли отпускать учеников? Каждый сам выбирает свою судьбу. Нужно, на мой взгляд, делать то, к чему лежит душа. Я за своих ребят рад.
— Неужели даже отговаривать не пытались?
— Нет, хорошие ученые тоже остаются. Я же не говорю, что уезжают все. На кафедре есть и замечательные аспиранты, и талантливые молодые коллеги, которые защитились и работают, ездят в зарубежные университеты и научные центры на стажировки, на конференции. Вот, например, доцент Дмитрий Цветков. Ему всего 29 лет, а он несколько лет назад защитил диссертацию. Несмотря на молодость, уже не раз успел выступить с научными докладами в Италии, Чехии, Франции, Канаде — всех стран и не упомнишь! Его приглашали работать на одну из фирм в Корее. Думаю, Дмитрия в любую научную лабораторию мира с удовольствием возьмут, но он работает здесь, преподает на кафедре.
— Есть мнение, что ученый — это «сухарь», сутки напролет сидящий в лаборатории…
— Конечно, нет! Исследователи не только ведут активную научную деятельность, но и получают различные гранты, выигрывают государственные контракты. Кроме Цветкова, у нас множество хороших, умных и талантливых сотрудников. Кандидаты наук Татьяна Аксенова и Евгений Киселев молоды, но многого достигли в профессии: поработали в Австрии и Португалии, поездили по конференциям. Но не сомневаюсь даже: они прекрасно себя чувствуют, трудясь на родине.
[photo]1126[/photo]
Всем на зависть
— Те, кто уехал за границу, не конкурируют с бывшими соотечественниками?
— Не знаю, как остальные, но я конкуренции не вижу. Остаться или уехать — выбор человека. Лично у меня большой опыт работы за рубежом. Дважды (сроком на один год) уезжал в Великобританию и дважды, по три месяца, преподавал в Японии. Был во многих других странах, общался с российскими учеными, которые работают за границей. Уверяю вас: никакого антагонизма нет и в помине. Конечно, условия работы на Западе до сих пор в чем-то более привлекательны, однако сейчас это различие постепенно стирается.
— Мы начинаем дотягиваться до заграницы?
— Да, сегодня больше средств выделяют для развития научной деятельности в вузах и институтах. Взять, к примеру, наши лаборатории. За последние 5—6 лет и в Уральском государственном университете, и после объединения вузов приобрели много современного дорогостоящего оборудования. Обновили фактически весь приборный арсенал. Так что, когда приезжают коллеги из-за рубежа, они частенько «облизываются» на наше суперсовременное оборудование. Но, несмотря на это, развитие научной деятельности несколько тормозит бюрократизм, присущий нашей стране. Засилье бумаг всегда мешает. Но в целом ситуация с каждым годом улучшается, и это только радует.
ДОСЬЕ
Владимир Черепанов окончил химический факультет Уральского университета в 1977 году и уже более тридцати лет преподает. Работал по программе обмена и грантов в университетах Бирмингема, Эдинбурга, Оксфорда в Великобритании, а также в одной из японских компаний.
КСТАТИ
В 1988 году Владимир Черепанов был удостоен первой премии Уральского университета за цикл работ «Физико-химические основы получения и устойчивости новых катодных и сверхпроводящих оксидных материалов». А в 2008 году получил вторую премию Уральского университета за цикл работ «Фазовые равновесия, кристаллическая и дефектная структура сложных оксидов на основе редкоземельных, щелочных и 3d-переходных металлов».
ИНТЕРЕСНЫЙ СЛУЧАЙ
— Случались ли в вашей практике анекдотичные ситуации?
— В школе такого, кажется, не было, зато забавный случай произошел, когда я начал преподавать. На 5-м курсе мы проходили педагогическую практику, и меня попросили поработать в школе учителем. Самым незабываемым впечатлением стала дымовушка, которую ученики забросили в класс. Раньше эти штуки делали из фотопленки: ее складывали в металлическую баночку из-под валидола, делали в донышке дырочки, поджигали и закрывали. Когда в коробочке становилось мало воздуха, она начинала дымить. В итоге из-за шалости пришлось проветривать класс. А с юными «террористами» я, конечно, потом поговорил и, думаю, мы нашли общий язык. Сейчас о том случае вспоминаю с улыбкой.
[youtube]wOeX_tHHHms[/youtube]