Если бы в 2004 году студенту первого курса Алексею Дронову сказали, что через 15 лет он станет известным учёным и будет рассказывать «ИНверсии» о материалах для фотокатализа, он бы рассмеялся. Прилежным студентом его назвать было трудно: тройки в дипломе это могут подтвердить. Но что же такого произошло, что на четвёртом курсе он уже выступал на международной конференции в Абрау-Дюрсо, диплом писал по результатам исследований целой научной группы (где был полноправным участником), а на первом курсе аспирантуры опубликовал статью в зарубежном журнале и получил свой первый научный грант? Ответ прост: студент Алексей Дронов понял, что взаимная любовь с наукой – дело благодарное и перспективное. Стоит только взяться за развитие этой науки своими руками.

Сегодня Алексей Дронов – кандидат технических наук, доцент, заместитель директора Института перспективных материалов и технологий (ПМТ) по научной деятельности. В его научном арсенале более 30 статей, более 20 выступлений на научных конференциях и 7 разработок с патентами. Мы попросили Алексея Алексеевича рассказать нашим читателям о том, какими путями он попал в аспирантуру и что интересного есть в современной науке для молодых учёных.

На своём месте

– Алексей Алексеевич, мы уже поняли, что путь к науке у вас был тернист. Расскажите немного о своём студенчестве.

– Это классная история. Изначально я не поступил на тот факультет, на который хотел. А хотел я на ЭКТ, потому что эти три буквы обозначали электронику и компьютерные технологии. В школе я очень увлекался компьютерами, и для меня было почему-то очевидно связать свою жизнь с ними. Только потом я понял, что на ЭКТ есть ещё и квантовая физика, и биомедицина и так далее. Но по воле судьбы мне не хватило одного балла, и пошёл я на факультет ЭТМО в группу по направлению «Промышленная экология». 

– Пошли с чувством разочарования? Или всё-таки простили себе этот один балл?

– Очень быстро простил. Дело в том, что на нашем курсе подобрался дружный коллектив студентов, и мне это очень понравилось. Правда, когда началась учёба, некоторые предметы давались мне с трудом. Я постоянно пересдавал матанализ, физику. В принципе, это странно, потому что я учился в физмат классе, но тут, видимо, свою роль сыграл и самый прекрасный «недостаток» человека – молодость… Короче, первые два с половиной года я совершенно не понимал, зачем мне всё это нужно. А когда было распределение, я перешёл из Экологии на МФХ (Материаловедение и физическая химия), и там уже моим вниманием завладела работа научной группы Сергея Александровича Гаврилова – «Технологии низкотемпературного синтеза наноматериалов». Когда я пошёл к ним на практику, я в прямом смысле прикоснулся к науке: стал получать результаты, какие-то процессы наблюдать, делать эксперименты… И я понял, что нахожусь на своём месте. То есть если посмотреть мою зачётную книжку, до третьего курса там были сплошняком «двойки-тройки». Но дальше кроме пятёрок ничего не было вообще.

– Этот интересный опыт помогает вам сейчас в работе со студентами?

– Конечно. Я теперь всегда стараюсь эту идеологию держать в голове. Студенту мало что понятно, пока он не «потрогает науку руками». По крайней мере, это касается технологий и материалов. Мы в Институте ПМТ стараемся уже с первого курса вовлекать ребят в практическую деятельность. Например, у нас есть курс «Введение в специальность», где мы рассказываем, чем мы занимаемся, показываем все лаборатории и делаем со студентами простые задания: от печати на 3D принтерах до пайки, измерения параметров и работы с химией. Изучаем технику безопасности. Одеваем ребят в специальные защитные костюмы, в которых надо работать в чистых комнатах, и так далее.

РЭМ микрофотографии массива нанонитей германия (вид сбоку и вид сверху), которые являются электродом разрабатываемого литий-ионного аккумулятора

Студентам всё это нравится, они втягиваются, и потом им гораздо проще учить теорию. Учёба становится понятной, и их мотивация растёт. Они чаще остаются работать в профессии, поступают в аспирантуру, остаются в науке.

Микрофотография поперечного скола слоя пористого кремния с растрового электронного микроскопа (РЭМ) Helios 650, сделан методом электрохимического травления пластины монокристаллического кремния

– Какой процент поступает в аспирантуру?

– Скажем так: никогда ещё не было поступающих меньше, чем контрольные цифры приёма.

Жизнь учёного

– Эта практика, эксперименты, опыты – это самая интересная часть жизни учёного или нет?

– Естественно, со временем круг дел от «работы руками» меняется до какого-либо руководства. Проектом, группой – не важно. И в это время приоритеты меняются в сторону научного признания. Признания твоих работ, разработок.

– Вы сейчас про научные статьи?

– Да, про статьи и сопутствующее финансирование научной деятельности. Финансирование – это огромный мотиватор как для молодёжи, так и для учёного с большим именем. Но в этом состоянии нужно уже немного переключаться с «ручной работы» на «мозговой штурм». На написание статей, заявок, отчётов и так далее. Это уже не так интересно, как получение какого-либо значимого научного результата «руками», но удовольствия от этого результата больше.

Учёный удовлетворён, когда его признали, когда он выиграл грант, когда у него вышла статья, на которую ссылаются. Когда он понимает, что его исследования актуальны и нужны.

– Вы – учёный в области исследований низкотемпературных процессов синтеза функциональных наноматериалов. Чем занимается эта область науки?

– Во-первых, она занимается наноматериалами и методами их получения. Низкотемпературные методы – это жидкостные методы, электрохимические, золь-гель методы и так далее. Те, где используют температуру меньше 200-300 градусов Цельсия. Например, это электрохимия: когда мы в стакан добавляем электричество и формируем там какие-то либо плёнки и наноструктуры. Кстати, подобные лабораторки мы проводим со студентами уже на первом курсе. Показываем ребятам метод молекулярного наслаивания и жидкой фазы. Берутся два стаканчика: водном катионы металла (растворённые ионы металла), а в другом – анионы халькогенидов (ионы серы или селена). Когда подложка окунается в один стакан, на неё прилипает некоторое количество металла. Фактически это даже не металл, а заряженный ион металла. То есть до металла она ещё не дотягивает. А потом эта же подложка окунается в раствор с ионами серы. И уже там этот «недометалл» соединяется с серой, и получается слой сульфида какого-то металла. Например, сульфида индия, сульфида кадмия или кадмий-теллура – полупроводниковые соединения с определёнными свойствами. Но толщина такого слоя очень маленькая – один мономолекулярный слой.

– А видно, что что-то произошло на этой подложке?

– Один слой на глаз не видно. Но если мы используем развитую поверхность – шероховатую – и на неё наслаиваем слоёв 30-50 (в зависимости от соединений), она начинает приобретать цвет, начинает поглощать свет. Поглощение света зависит от ширины запрещённой зоны полупроводника. Зная, какой цвет должен быть у соединения, можно понять, насколько правильно всё сделано.

Научные разработки

– Как вы думаете, какие разработки Института ПМТ не получились бы без вашего участия?

– Я думаю, что рано или поздно всё бы получилось и без меня. Незаменимых людей нет. Да и прошло то время, когда научное исследование и тем более значимое научное открытие, возможно было бы сделать в одиночку. Но вот чем я горжусь, что получилось с моим участием, на моём недолгом веку учёного, это разработки в области пористых анодных оксидов: пористый анодный оксид алюминия, нанотрубчатый анодный оксид титана. Сейчас мы занимаемся ещё пористым анодным оксидом вольфрама: это очень интересные с функциональной точки зрения материалы. Они применяются, например, при тонкой фильтрации жидкостей, в искусственном фотосинтезе. Второе, чем мне сейчас очень нравится заниматься, это металл-ионные аккумуляторы. Мы делаем новые материалы для металл-ионных аккумуляторов, которые будут обладать гораздо большей ёмкостью, чем на сегодняшний момент, и смогут работать при низких температурах (при которых, как мы знаем, обычные литий-ионные аккумуляторы отказываются работать, потому что просто замерзают). То есть мы стараемся, чтобы при таком же объёме, как в современных смартфонах, ёмкость была не 5000 мАч, а в три раза больше. И чтобы при температуре -30°С у вас телефон продолжал работать, не отключался.

Лабораторный прототип разрабатываемого литий-ионного аккумулятора с электродом на основе нанонитей германия 

– Что из того, что вы назвали, уже работает и уже внедрено?

– Все подобные материалы внедряются достаточно хорошо. Тот же пористый анодный оксид алюминия хорошо себя показал как фильтр для гемодиализа, если мы говорим про применение в биотехнологиях (это фильтры для крови, которые для олимпийцев делают, например). Если мы говорим про наноструктуры оксида титана, они уже лет 20-30 используются как фотокатализаторы. Им можно очистить воду от загрязнений, можно разлагать воду на водород и кислород (так, чтобы водород потом использовать). И все эти материалы мы всё время пытаемся модифицировать, чтобы улучшить их свойства.

– Если вернуться на 10 лет назад, какие разработки миэтовских учёных вы бы выделили как ключевые?

– Разработки – это результат огромного труда научных коллективов. Поэтому ключевое в работе учёного – это именно процесс, участие в создании чего-то нового. И это отмечается как заслуга. У нас многие профессора и преподаватели получали премии правительства Москвы и Правительства РФ, их деятельность признана на мировом и российском уровне. А насчёт разработок… Для меня важными кажутся разработки Института БМС, которым руководит Сергей Васильевич Селищев. Они сделали и дефибриллятор, и «Спутник» – аппарат вспомогательного кровообращения. Им удалось эти разработки внедрить на рынок, что по сложности и важности задач не уступает исследованию и разработке.

Ими МИЭТ сейчас гремит. Я уверен, что у наших учёных очень много на самом деле было и внедрений, и разработок.

– Мы знаем, что Дмитрий Геннадьевич Громов ещё участвовал в разработках для применения в космосе.

– Это, конечно, ещё раньше было, не десять лет назад. Но история очень интересная. В то время в стенах кафедры тогда ещё МПТЭ под руководством профессора Юрия Николаевича Коркишко была организована компания «Оптолинк». Многие сотрудники кафедры туда входили, и они сделали на основе оптоволокна и оптического лазера суперточный оптический гироскоп, который устанавливался (может быть, и до сих пор устанавливается) на все спускаемые аппараты космических кораблей СОЮЗ-ТМА.

Перемены к лучшему

– С тех пор как к названию МИЭТ присоединились три буквы «НИУ», что изменилось в университете?

– Когда МИЭТ стал Национальным исследовательским университетом, я был на пятом курсе и уже работал в лаборатории, выполняя научные проекты. Готовился к поступлению в аспирантуру. Сначала, конечно, сделали ставку на модернизацию оборудования и открытие новых лабораторий, потому что очень не хватало приборов для студенческих лабораторных работ и для исследований. Я лично больше всего радовался, когда у нашего профессора Николая Ивановича Боргардта появился комплекс микроскопов! Для нас – людей, которые занимаются наноматериалами – это был глоток свежего воздуха: рядом, в собственном институте, появились новейшие растровые и просвечивающие электронные микроскопы. Мы с хорошей чёткостью увидели, что же мы всё-таки делаем. До этого времени мы бегали через дорогу, в НИИФП, где были старенькие микроскопы, у которых была слабенькая разрешающая способность. Или ездили в Москву куда-нибудь к коллегам, чтобы что-то рассмотреть. Статус НИУ кардинально изменил качество нашей жизни.

– А ещё какое оборудование тогда закупали?

– Конечно, я за всё оборудование в МИЭТе не скажу. Но произошло колоссальное обновление. И компьютерные классы модернизировали, и компьютерную сеть миэтовскую. Очень важно, что мы присоединились к международной университетской сети EDUROAM! Помимо того что у нас появилась wi-fi сеть, где каждый студент под своим логином и паролем может иметь доступ в интернет и ко всем университетским ресурсам внутри МИЭТа, мы могли подключаться к сети практически в любом университете мира. То есть ты приезжаешь в любой университет, подключаешься со своим же логином и паролем, и у тебя всё работает в любом кампусе, в парке, который принадлежит университету. Это очень комфортно и удобно.

Национальная технологическая инициатива

– В 2018 году заявка НИУ МИЭТ была признана лучшей в номинации «Технологии сенсорики» в рамках конкурсного отбора центров компетенций по «сквозным технологиям» НТИ. Что этот выигрыш принес учёным и студентам МИЭТа?

– Во-первых, на базе МИЭТа был создан Центр компетенций НТИ «Сенсорика», и в рамках него были оборудованы дополнительные компьютерные классы и лаборатории. Также были разработаны дополнительные образовательные программы, которые относятся к сенсорике. Центр НТИ послужил поводом для начала активной работы с индустриальными партнёрами.

– А в ПМТ какую-то разработку делают от Центра НТИ «Сенсорика»?

– Да, одна из наших разработок – это автономный источник питания. Мы разработали материалы, которые могут служить как автономные температурные датчики. То есть датчики возгорания. Уже есть работающий прототип с приёмно-передающим устройством. Датчик «чувствует» возгорание, инициирует своё питание и передаёт аварийную информацию на достаточно большое расстояние – до 5 км. Это такой прибор, который можно где-то оставить и забыть – на пять, десять, двадцать лет. И если там что-то загорится, прибор сообщит об этом независимо от того, как много прошло времени с момента его установки: батарейки у него никакие менять не надо.

Наука 2020

– Как у нас обстоят дела с наукой в ковидное время?

– Не очень, поскольку активная научная жизнь состоит не только из лабораторий и написания статей, но и из общения и стажировок. В этом направлении мы «просели». У нас были огромные планы на 2020 год с коллегами из Белоруссии, Владивостока, где уже был очень большой комплекс экспериментов заложен. Но всё пошло не так. У нашего института очень много друзей за рубежом. Это Германия, Португалия, Бельгия, Литва, Польша… Кстати, в Польшу Сергей Александрович Гаврилов должен был ехать в этом году читать курс лекций для аспирантов (его лекции там пользуются большой популярностью), но ковид внёс свои коррективы: поездка отменилась. Естественно, прекратились все встречи на конференциях, которые, впрочем, быстренько переформатировались в онлайн формат. Онлайн я уже и в Португалии побывал, и с коллегами из Италии пообщался. Но, конечно, общения в кулуарах уже не происходит. Что касается научных исследований в лаборатории, то приходилось переносить их на то время, когда у нас послабление было. Вообще пришлось перекроить график всех научных исследований. Хорошо, что научные фонды вошли в положение аспирантов с их аспирантскими проектами. Ведь аспиранты только-только начали свою научную карьеру, и, понятно, ничего не успели. Дома эксперименты не сделать, исследования не провести. Фонды дали отсрочку, отменили какие-то показатели. В общем, очень хочется быстрее восстановиться и вернуть всё как было.

Сигнальное устройство с датчиком возгорания и автономным источником питания (снизу), приёмно-передающее устройство (сверху)

– Над чем вы сейчас работаете?

– Сейчас у меня два основных проекта. Первый – это материалы для фотокатализа: оксид титана, оксид вольфрама, его различные модификации, как для очистки воды, так и для генерации водорода под солнечными лучами. Заливаем водичку, выставляем её на солнце и ждём, когда она будет расщепляться на водород и кислород.

– А что это даёт?

– Это как дешёвое водородное топливо, которое может применяться в автомобилях, самолётах, беспилотниках. Если мы добьёмся того, что планируем, то мы получим экологически чистое и дешёвое топливо. Оно, конечно, не как углеводороды энергию запасает себе, но при этом будет достаточно качественным. И не надо будет никаких скважин бурить, выхлопов никаких не будет. Это возобновляемый источник энергии – экологичное будущее. Когда водород реагирует и высвобождает энергию, он становится опять водой. А второй наш проект – это «нитевидный германий». Германий – это тот материал, с которого началась вся микроэлектроника (потом он уступил место кремнию): все первые интегральные схемы были сделаны на основе германия. Сейчас для этого материала наступил ренессанс: он стал перспективен для использования в аккумуляторах, о которых мы с вами говорили, потому что у него очень интересные свойства. Например, если мы соединим кремний и германий, то получится хороший термоэлектрический материал. Созданием сплава кремний-германий мы занимаемся вместе с нашими белорусскими коллегами в рамках проекта РНФ №20-19-00720 «Разработка новых технологических подходов к формированию плёночных структур на основе твёрдых растворов кремний/германий», на который мы выиграли грант в этом году. Сплав позволит повысить эффективность сбора побочного тепла на теплоэлектростанциях или, допустим, на вулканах.

Инженер Института ПМТ, аспирант Виктория Глухенькая и заместитель директора Института ПМТ Алексей Дронов

– Какие планы есть на будущее?

– Сейчас планы на будущее – это развитие, поддержание нашей научной школы, привлечение людей к нам в команду. Планируем также обновление приборной базы. Может быть, создание лаборатории мирового уровня. Ну и, конечно, думаем про новые научные открытия, которые можно довести до внедрения.

Кузница научных кадров

– Как вы полагаете, какое у Института ПМТ есть конкурентное преимущество перед другими научными институтами?

– Во-первых, мы сейчас реализуем новое направление, которое называется «Наноматериалы». Первый набор в бакалавриат и магистратуру на бюджетные места будет в этом учебном году. По качеству образования мы прекрасно конкурируем с ведущими российскими вузами. У нас большой спектр задач в области хай-тек, наша наука ближе к электронным технологиям – к материалам для новой ЭКБ, материалам, которые питают электронные устройства. Наши материалы нужны в медицине, в экологии. Мы не занимаемся строительными материалами, мы не занимаемся чёрной металлургией, но «поляну хай-тэк» мы держим в своих руках крепко. И радует то, что сейчас и сама индустрия подтягивается. Мы видим, что с каждым годом востребованность научных кадров, которых мы выпускаем, увеличивается. Например, в Калининградской области есть завод, который занимается созданием отечественных SSD дисков. Они заинтересованы в специалистах в нашей области, предоставляют преференции и достойные зарплаты. Нашим студентам также всегда рады наши традиционные индустриальные партнёры: «Ангстрем», «Протон», «Микрон», «Элвис»… Мы больше технологи, поэтому в этом списке и НПП «Исток», естественно, и ЗИТЦ, и ЗНТЦ. Везде, где есть какие-то технологические процессы, наши люди нужны. Но самое приятное из всего этого знаете, что?

– Что же?

– Многие из тех ребят, которые когда-то окончили МИЭТ, возвращаются к нам обратно, чтобы поступить в аспирантуру или в магистратуру, чтобы повысить свою квалификацию и на своём предприятии получать более серьёзную должность и более серьёзную зарплату. Этот факт говорит о том, что нам доверяет руководство этих предприятий. Если они повышают в должности выпускников основных и дополнительных образовательных программ МИЭТа, то это значит, что мы действительно готовим хорошие кадры: не только технологические, но и управленческие.

Поздравляем наших аспирантов – победителей конкурса РФФИ!

Алексей Алексеев

Анастасия Быкова

Пётр Глаголев

Владислав Жилинский

Никита Жило

Мария Заплетина

Артём Квач

Дмитрий Лагаев

Светлана Переверзева

Евгений Петров

Антон Погудкин

Михаил Полунин

Александр Попов

Тимофей Савчук

Геннадий Силаков

Вера Смирнова

Василий Хватов Ирина Доронина

Мы вами гордимся!

_______________________________________________________________________

Программы поддержки молодых учёных

Год назад Министерство науки и высшего образования после множества обращений от научного сообщества учредило специальный конкурс грантов РФФИ (Российского фонда фундаментальных исследований) «Аспиранты». Теперь РФФИ выделяет финансирование по сути на написание диссертационной работы. Деньги можно тратить на поездки, на закупки оборудования для исследования, на зарплату, на проживание. Всё, что от вас требуется – это защититься в срок. В среднем эта сумма равняется примерно 600 000 в год.

Также для молодых учёных есть стипендии Президента Российской Федерации и программа «УМНИК». Если ты готов представить какой-то прототип продукта и пойти по пути инноваций, можно получить на это полмиллиона рублей. В 2020 году появились президентские гранты для магистров и бакалавров (гранты для бакалавров в виде стипендии). Чтобы эту надбавку получить, надо хорошо учиться либо заниматься в творческих коллективах. И это не только про науку. Засчитывается спортивная, общественная деятельность, волонтёрство… Надо просто на сайте грантов найти конкурсную документацию и оставить заполненную анкету. Подгружаешь документы, подтверждающие твои достижения, и ждёшь результата конкурса.

Для тех, кто уже защитил диссертации, есть Президентская программа грантов РНФ (Российский Научный Фонд) – это специальная программа для молодых учёных. Там есть гранты как личные (от 1 до 3 человек), так и командные ( для коллективов до 10 человек ).

Гранты РФФИ – это разные варианты получения денег на развитие своего проекта. От «Мой первый грант» (кто участвует первый раз) или «Перспективы» (только начинает собирать) до «Стабильности» – для уже состоявшихся молодых и инициативных научных групп, которые хотят попробовать какую-то идею с большим финансированием. Ну и, естественно, есть ещё разные международные конкурсы, где выделяются гранты на поездки, на межгосударственные программы: с Белоруссией, Японией, Францией, Австрией, Германией…

Алексей Дронов: «Этим летом много заявок наших аспирантов и молодых учёных выиграли гранты РФФИ. Мне особенно отрадно за аспирантов наших научных коллективов: А.В. Алексеева, С.Ю. Переверзеву, Т.П. Савчука, Г.О. Силакова. Других ребят не всех знаю лично, но они просто молодцы. В «Перспективе» победили заявки уже известных наших молодых учёных: Ильи Гаврилина, Дмитрия Телышева, Никиты Толкача, Андрея Лашкова.

И это о чём говорит? О том, что в МИЭТе занимаются актуальными и важными тематиками научных исследований. Наших учёных знают, им доверяют, верят в их новые научные идеи. Только наш институт ПМТ ведёт 12 грантов РНФ и больше 10 грантов РФФИ, из которых 6 аспирантских».

_______________________________________________________________________

Ирина Доронина