Eе науковій кар'єрі можна позаздрити # 58; вже в 30 років Єлизавета СИМОНЕНКО, хімік з Інституту загальної та неорганічної хімії ім. Н.С.Курнакова (ІЗНХ) РАН, удостоїлася престижної російської нагороди - премії Президента Росії для молодих вчених.
Разом з колегами з Всеросійського науково-дослідного інституту авіаційних матеріалів їй вдалося значно поліпшити властивості високотемпературних керамічних композитів, що застосовуються для виробництва силових установок і гіперзвукових літальних апаратів. Через сім років дослідниця розповідає "Пошуку" про те, як складається її наукове життя сьогодні.
- Єлизавета Петрівна, чи продовжуєте ви дослідження, пов'язані з високотемпературними керамічними матеріалами?
- Так звичайно. Цей напрямок - створення матеріалів, придатних для екстремальних умов експлуатації, - зацікавило мене відразу, коли я прийшла в сектор сенсорних матеріалів ІЗНХ до члену-кореспонденту РАН Володимиру Георгійовичу Севастьянову. Коли сектор скасували, нашу групу перевели в лабораторію академіка Миколи Тимофійовича Кузнєцова, де ми зараз і працюємо.
Напрямок високотемпературних композиційних матеріалів спочатку розвивалося паралельно з традиційною для підрозділу сенсорикой. Насправді, кераміки мають з сенсорними матеріалами не так багато спільного, але найголовніше - всі наші "продукти" повинні бути Наноструктуровані. Від сенсорів потрібна висока чутливість, щоб з їх допомогою детектувати різні речовини, наприклад токсичні домішки, тому рецепторні матеріали обов'язково повинні мати розвинену поверхню, бути високодисперсними. Що стосується високотемпературної кераміки, то тут параметр нанорозмірних дозволяє поліпшувати механічні характеристики, підвищувати її стійкість до окислення.
В кінці минулого року відбувся захист моєї докторської дисертації, в якій запропоновано оригінальні методи синтезу тугоплавких нанокристаллических оксидів і карбідів з рекордно високими температурами плавлення. Ці матеріали застосовуються в авіаційній і космічній техніці, вони витримують вплив високошвидкісних потоків повітря з температурами, що перевищують дві - дві з половиною тисячі градусів Цельсія.
- У чому переваги цих методів?
Метод, розроблений нашою групою, дозволив оптимізувати технологію, домогтися, щоб процес спікання проходив при значно нижчих температурах. При цьому зерно композиту не тільки не укрупнюється, як це відбувається в традиційних умовах, але і виходить нанорозмірних (розмір кристалітів 35-60 нанометрів). Окислювальна стійкість і механічні характеристики матеріалу виявляються набагато краще, що сильно розширює спектр його можливих застосувань. До того ж новий спосіб відкриває можливості для введення в структуру кераміки модифікують компонентів, які могли б додатково поліпшити властивості матеріалу. Це, до речі, окреме і дуже велике поле для досліджень, які нам ще належить провести.
- Чи є інтерес до теми за кордоном?
Здатність цих керамічних композитів витримувати тривалий вплив високотемпературних потоків повітря, в тому числі насичених атомізованим киснем, робить очевидним застосовність цих матеріалів в тому числі в авіа- і двигунобудування. Однак недоліки, властиві будь-кераміці, - крихкість, невисока міцність на вигин, чутливість до великих перепадів температур - змушують шукати нові можливості їх усунення.
- Не секрет, що зараз серйозну роботу в рамках одного інституту не зробиш. Як правило, ми взаємодіємо з колегами або завдяки невеликим грантам, або просто з власної ініціативи, без спеціального фінансування. Тісна співпраця у нас налагоджено з дослідниками з Інституту хімії Далекосхідного відділення РАН, завдяки якому у нас є можливість виготовляти високотемпературну кераміку методом іскрового плазмового спікання за допомогою імпульсів електричного струму. Давні зв'язки у нас і з Інститутом проблем механіки РАН, де перевіряється стійкість отриманих матеріалів до окислення.
Як і раніше тісно співпрацюємо з колегами з Всеросійського науково-дослідного інституту авіаційних матеріалів. Наш спільний проект успішно завершився, але ми продовжуємо спілкуватися, знаємо про дослідження один одного. Зараз, наприклад, готуємо статтю по оксидной кераміці.
Звичайно, хотілося б мати більше академічної мобільності, щоб і в зарубіжних конференціях була можливість взяти участь, і у відрядження поїздити. Я, наприклад, жодного разу не була у колег у Владивостоці, а хотілося б. Але реальність така, що на поїздках доводиться економити, для спілкування в основному користуємося Інтернетом.
- А на життя поза роботою ресурсів вистачає? Або теж доводиться економити?
- У мене немає життя поза роботою. Так склалося, що інститут став моїм будинком, тут я проводжу майже весь свій час. В одній лабораторії зі мною працює молодший брат Микола. Приїхали ми з Омської області, з самої що ні на є глибинки, там і зараз живуть наші батьки. Спочатку я, а потім брат надійшли в Академію тонкої хімічної технології ім. М.В.Ломоносова (зараз вона знаходиться в структурі Московського технологічного університету). Я зацікавилася наукою вже на першому курсі, де мій учитель Володимир Георгійович Севастьянов вів у нас лабораторні роботи. Саме він розкрив для мене всю красу хімії. Після отримання диплома я залишилася працювати в академії, поєднуючи викладання з дослідженнями в ІЗНХ.