.jpg)
Сотрудник Института химии Коми научного центра, кандидат химических наук Елена Кривошапкина, на днях ставшая стипендиатом президента России, рассказала, как ее исследования могут помочь природе и предприятиям пищевой и автомобильной промышленности, и почему их до сих пор не используют.
- Что вас привело в науку? В школе взрывы устраивали?
- Нет, не баловалась. Для меня был вызов: смогу ли я понять какой-то сложный предмет? В последних классах химия уже была для меня понятной и доступной. Это не самый популярный предмет, им увлекаются один-два человека в классе. Лабораторные работы были, можно было увидеть что-то любопытное. Поэтому интереса устраивать взрывы не было.
- Значит, понравилось...
- Да. Родом я из Котласа Архангельской области, но поступила на химико-биологический факультет Сыктывкарского государственного университета. На втором курсе я пришла в лабораторию ультрадисперсных систем Института химии Коми научного центра. Сначала это было просто выполнение научной работы в рамках курсовых и диплома. Поэтому в Институте я уже давно обитаю и пытаюсь воплотить свои мысли.
После я поступила в аспирантуру Коми научного центра, защитилась в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте. Но я как работала, так и сейчас работаю в Институте химии КНЦ. На часть ставки меня взяли еще на четвертом курсе в лабораторию физико-химических методов исследования. То есть, помимо научной работы в зоне ультрадисперсных систем - очень маленьких частичек, я также имею дело с приборами, которые помогают нам увидеть и понять, что же мы делаем, на каком уровне происходит какое-то изменение. Наверное, то, что я понимаю, чем приборы нам могут помочь в той или иной ситуации, помогло и в теме, которой я занимаюсь сейчас. Мы максимально широко проводили исследования наших разработок. И результаты, которые мы получили, подтверждены огромным количеством приборов не только в нашей стране, но и за ее пределами.
- Сейчас развитие науки направлено на максимальную коммерциализацию. Насколько это напрягает молодых ученых, приходится ли подстраиваться?
- Идет реформирование науки. Может быть, из-за того, что обществу неизвестно, чем мы занимаемся. Мы тоже видим эту проблему. Сейчас огромные усилия прикладываем на популяризацию науки, приглашаем школьников в лаборатории, проводим мастер-классы, выполняем с ними школьные проекты, показываем, как они могут себя реализовать и вообще для чего нужна химия.
Все мы хотим, чтобы наши исследования принесли человечеству пользу, а не остались пылиться на полках. А таких примеров много. Фундаментальная наука важна. Но нужно найти пути выхода фундаментальной науки на прикладную. Без этого начинаются грубые реформы. Но если мы будем проводить популяризацию науки, реформирование будет более правильным. И мы будем совместными усилиями работать, чтобы научные идеи уже в материальном виде доходили до потребителей.
Нам сложно заниматься коммерциализацией. Мы обучались классической химии, не изучали в вузах маркетинг и прочее. Мы хотели бы находится в связке с людьми, которые могли бы написать бизнес-план, исследовать рынок. Чтобы был налажен диалог с производством. Сейчас там не знают, куда обратиться, начинают искать готовые продукты, которые часто не подходят им по всем параметрам. А если бы был налажен диалог, если бы производители приходили в Коми научный центр, мы бы помогли друг другу. Такие примеры есть, но их очень мало.
Сейчас повсеместно говорят об импортозамещении. И для нас это хорошо. Мы действительно можем делать многое, и необязательно искать за границей какие-то разработки, у нас они тоже есть. Но существует пропасть между потребителями и нами, ее нужно как-то преодолевать с помощью людей, которые могли бы стать связующим звеном между наукой и бизнесом. Если я сейчас начну бегать по всем предприятиям с коммерческим предложением, наука пострадает.
- За что вас приметили в высших органах власти страны? За какие исследования вы стали стипендиатом президента России?
- Наша лаборатория занимается производством керамических фильтров, которые могут быть использованы в различных областях. В том числе для очистки газовых отходов, а также для очистки жидкостей: водоподготовка, пищевое производство. Наши мембранные фильтры могут быть использованы в различных областях промышленности.
Сначала нам нужно было получить то, что выполняет функцию поддержки, и то, что имеет крупные поры, через которые с большой скоростью может проходить или газовый, или жидкостной поток. Вообще, мембраны и фильтры не самое дешевое, что есть на рынке. Мы подумали, что если основную часть мембраны мы получим из более дешевого природного сырья, то стоимость конечного продукта будет ниже. Поэтому мы стали использовать минеральное сырье Коми. Например, бокситы. Так мы получили пористую керамику. Она сама по себе фильтр. Например, для очистки воды. От крупных частиц мы избавимся. Но она не будет высокой степени чистоты.
- Как сделать, чтобы она была?
- Чтобы избавиться от совсем мелких примесей, как в газовом, так и в жидкостном потоке, нужно использовать тонкие слои на поверхности фильтра, которые состоят от маленьких тоненьких частичек. Да, это те самые нанотехнологии, и мы ими занимаемся. Эти тоненькие частички, которые будут нанесены на поверхность керамики, позволят очищать газ и воду от совсем маленьких загрязняющих компонентов.
Иногда и такой очистки недостаточно. Пока мы убрали лишь твердые частички. Но, например, в автомобиле есть газовые выхлопы, которые наносят непоправимый ущерб окружающей среде. Если мы рассмотрим состав газового потока, там есть монооксид углерода, который еще называют угарным газом. Он очень опасен для человека. И мы придумали, как снизить количество его и других вредных газообразных частиц, по сути, молекул, которые проникают через любую мембрану. Совместно с Институтом катализа в Новосибирске мы решили наносить на наши мембраны слой катализатора, который уже с помощью химических превращений поможет нам избавиться от вредных молекул. То есть такой мембранный сэндвич выполняет сразу несколько функций: чистит от крупных и мелких твердых частиц, а также нехороших молекул. Это и есть наша основная разработка, которая получила награды.
- В чем преимущество ваших мембран по сравнению с другими?
- Есть большой кластер полимерных мембран. Но их нельзя использовать в двигателях, потому что они не выдерживают высоких температур. А керамика высокотемпературная и обладает высокой химической стойкостью. Это важное преимущество. Надо продолжать разработки, чтобы керамические мембраны стали более доступными на рынке.
Сейчас в автомобилях используется кордиерит, на который наносятся катализаторы, идет очистка потоков. Здесь то же самое, только проводится очистка и от твердых частиц, и используются более современные технологии. Кроме того, в качестве катализатора в автомобилях используются благородные металлы, платина и палладий. Мы с Институтом катализа разрабатываем такие составы, в которых нет дорогих составляющих, что приводит к уменьшению стоимости продукции.
Тонкие слои, которые мы здесь используем, могут быть из маленьких частичек в виде волокон - нановолокон. И если наносить непросто слой частичек, а в виде волокон, то мембраны станут более производительными. У нас в лаборатории есть разработки таких нановолокон из природных составов. Таким образом опять же удешевляется стоимость фильтра. Пока мы получаем это в лабораторных масштабах.
- Кто-то из бизнес-сообщества заинтересовался вашими разработками?
- Практически всей пищевой продукции, где есть водоподготовка, нужны мембраны. В том числе и керамические, чья задерживающая способность очень высока. Даже если поры больше, чем в полимерных мембранах, доказано, что мы тоже справляемся с мелкими частицами. Например, Сыктывкарский ликеро-водочный завод. Мы можем предложить им свои разработки, которые будут им полезны.
- Предлагали?
- Буквально вчера у них были. Говорят, чтобы отправили им коммерческое предложение. Я сейчас сяду и начну его писать? Я не представляю, как это делается. Наверное, если бы у нас был какой-то отдел, я бы туда пришла и предложила отправить коммерческое предложение таким-то предприятиям. А пока наши производственники сидят и ломают голову, где найти недорогие новые технологии.
