Подражая природе

О постдокторантуре как относительно новом для российской науки понятии, о преимуществах работы постдоков для пригласившего их вуза, а также – об исследованиях, в которых принимают участие постдоки в НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ, рассказывают постдок Елена Александровна Корина и инженер-исследователь НОЦ «Нанотехнологии» Дмитрий Анатольевич Жеребцов.

– Если наш вуз хочет соответствовать актуальным тенденциям в современной науке, то очень важно, чтобы к нам приезжали молодые ученые, ранее поработавшие в лабораториях университетов России и других стран, знакомые с преимуществами и недостатками разных систем организации науки в мире, – говорит Дмитрий Анатольевич, отвечая на вопрос, почему развитие постдокторантуры так важно для современной российской науки и какое значение приглашение постдоков имеет для ЮУрГУ. – Для постдоков очень важна способность быстро адаптироваться, уметь заниматься работой в смежной, новой для них научной области, с использованием новых технологий. В ЮУрГУ постдок принимается на должность научного сотрудника или сотрудника профессорско-преподавательского состава для исследовательской работы в составе научных коллективов (проектов). Причем постдок вовсе не обязательно должен быть из-за границы. В университетах России также есть заслуживающие внимания лаборатории и интересные стили работы. Помимо всего прочего, очень важно, чтобы у постдока уже были публикации, проиндексированные в Web of Science и Scopus. Это доказывает высокий уровень качества его научной деятельности.

Опыт зарубежных стажировок настраивает постдоков на результативный труд, знакомит с иными способами его организации, дисциплинирует. Постдоки привносят в работу лаборатории вуза новые идеи и методы, которыми они овладели ранее на стажировках в других вузах. Поэтому эти научные позиции в лабораториях ЮУрГУ особенно ценны.

В рамках Проекта 5-100 в нашей лаборатории работают два постдока – молодой ученый из Украины Елена Корина, имеющая опыт работы в Пловдивском университете и Болгарской Академии наук, и PhD из Индии Четтичипалаям Прабхахаран Сактхи Дхаран, научный сотрудник Университета Анны, что в южноиндийском городе Ченнаи, прошедший стажировку в столице Канады Оттаве, в Карлтонском университете.

Работа постдоков в ЮУрГУ – очень нужный для нашего вуза, прорывной проект, и он должен продолжаться, постдокам очень важно иметь возможность успешно закончить работу, начатую в НОЦ «Нанотехнологии».

– Расскажите о начале своего пути в науке. Как вы приняли решение посвятить свою жизнь химии?

– В школе мне больше нравилась физика, но и химия привлекала тем, что в ней сложности материально объяснимы, в отличие от некоторых гуманитарных дисциплин, – отвечает Елена Александровна. – Я окончила химический факультет Днепропетровского государственного университета, где получила степень бакалавра и диплом специалиста. Степень магистра получена мной в Пловдивском университете в Болгарии. После этого я окончила докторантуру в Болгарской Академии наук (БАН) и получила ученую степень PhD, что соответствует степени кандидата наук в РФ. Потом работала в Лаборатории прикладной физики БАН по теме получения сверхтвердых покрытий.

В результате поиска работы в области химии через интернет нашла вакансию постдока, предложенную ЮУрГУ. Меня привлекли тематики исследований и условия работы. Главная мотивация была – найти работу по специальности в науке и развиваться в области химии. В ЮУрГУ я увидела перспективы для себя как для ученого.

– Вероятно, при выборе вакансии в ЮУрГУ вас привлекла тема исследования?

– Тема вакансии постдока, на которую я претендовала, – «Пептидные темплаты для биоминерализации оксида титана». В лаборатории я занимаюсь несколькими темами, биоминерализация – самая интересная из них. Это одна из весьма перспективных тем прикладной и фундаментальной науки, которые сейчас привлекают внимание ученых всего мира в русле создания новых неорганических материалов.

Главная задача, которую мы ставим перед собой – воспроизвести в лаборатории то, что происходит в живой природе. Сейчас пытаемся в лабораторных условиях осуществить естественный процесс биоминерализации – синтеза наночастиц живыми организмами, применяя мягкие и экологически совместимые «зеленые технологии», чтобы затем на основе результатов экспериментов создавать материалы, обладающие уникальными функциональными характеристиками.

Конкретная цель научного поиска в данном случае – экологически чистый, без использования таких агрессивных сред как кислоты, щелочи, без выбросов вредных веществ, синтез наночастиц диоксида титана.

– Кто из учёных ЮУрГУ разрабатывает эту тему?

– Общее руководство комплекса работ по биоминерализации осуществляет кандидат химических наук Олег Игоревич Большаков – настоящий энтузиаст своего дела, увлечённый, очень требовательный, но при этом не оставляющий без поддержки и доброго совета в трудных ситуациях. С таким руководителем и работа складывается, и есть уверенность в результате.

Также в исследовании активное участие принимает старший научный сотрудник кафедры материаловедения и физикохимии материалов, инженер НОЦ «Нанотехнологии» Дмитрий Анатольевич Жеребцов.

В НОЦ «Нанотехнологии» проводятся все ключевые эксперименты, которые мы описываем. В постановке опытов существенно помогают студенты и магистранты.

Сама я не преподаю, но в рамках научной работы в лаборатории активно взаимодействую со студентами – в постановке экспериментов, их описании, работе с литературой.

Не могу не сказать о декане химического факультета, директоре научно-образовательного центра «Нанотехнологии» Вячеславе Викторовиче Авдине, который занимается близкой темой – фотокатализаторами на основе диоксида титана. Вячеслав Викторович, несмотря на буквально круглосуточную занятость, всегда помогает нам в любых вопросах – и в научных, и даже в бытовых.

– Какова ваша роль в исследовании?

– Сотрудники лаборатории анализируют на хроматографе результаты сорбции аминокислот на наночастицах – и они бывают довольно неожиданными. В мировой литературе до сих пор нет однозначной информации на эту тему. Основными из многих моих задач считаю интерпретацию результатов, объяснение физхимии процессов, поиск ответов на вопросы, почему эти процессы протекают именно так.

– Помимо участия в исследованиях, в качестве постдока ЮУрГУ вы должны внести свой вклад в публикационную активность вуза. Есть ли успехи в этом направлении? Опубликованные статьи, которые в ближайшем будущем, возможно, будут проиндексированы в Scopus и Web of Science?

– Мы с моим научным руководителем Олегом Большаковым завершаем оформление одной весьма солидной, на наш взгляд, статьи. Сейчас проверим все «английские варианты» и будем рассылать по научным журналам, специализирующимся на публикациях в области физической химии.

– Как бы вы объяснили человеку, не связанному с наукой, в чём главная цель вашего исследования?

– С помощью биоминерализации мы стремимся вырастить наночастицы диоксида титана, который является качественным, дешевым и конкурентоспособным фотокатализатором. Его используют для разложения органических загрязнителей в воде и в воздухе, для активизации различных гетерофазных химических процессов. Важная экологическая цель исследования – получение частиц диоксида титана без вредного влияния на окружающую среду.

– Нравится ли вам работать в ЮУрГУ? Какие преимущества вы здесь видите?

– Работа в НОЦ «Нанотехнологии» организована очень четко, нет нерабочих моментов, напрасной траты рабочего времени. Коллектив очень эрудированный и доброжелательный. Всегда чувствуешь поддержку коллег. Вопросы на любом уровне решаются быстро. Это касается не только НОЦ «Нанотехнологии», но и Управления международного сотрудничества ЮУрГУ, чьи сотрудники всегда оперативно помогают нам решать все вопросы, в том числе оформления виз, заселения в общежитие и тому подобное. Такая помощь очень важна для приезжих, особенно для сотрудников-иностранцев.

– Каким вы видите свое будущее в науке?

– По характеру я не лидер. Вижу себя качественным, инициативным, надежным исполнителем. Главное, чтобы было больше интересной экспериментальной работы!

– Стремитесь ли вы к защите докторской? О какой теме размышляете?

Для меня вообще-то не важна степень. Больший интерес вызывает интересная работа и достигаемые научные результаты. Здесь, в НОЦ «Нанотехнологии» ведется ряд интересных тем, поэтому мне непросто ответить на этот вопрос. К примеру, сейчас в лаборатории планируем начать работы с нитридом углерода. Их курирует Игорь Владимирович Кривцов при активном участии Олега Игоревича Большакова. Собираемся допировать нитрид углерода различными элементами для улучшения его фотокаталитических свойств. Надеемся на интересный научный результат. Также в планах получение покрытий из диоксида титана с помощью электролиза.

– Где эти покрытия могут быть применены?

– Возможно совмещение антикоррозионных и фотокаталитических свойств этих покрытий на твердых основаниях – элементах технологического оборудования.

Справка

Феномен биоминерализации состоит в способности определенных биомолекул разных классов (нуклеиновых кислот, пептидов, белков и ряда олигосахаридов) в мягких условиях (при нейтральном pH, комнатной температуре и нормальном давлении) получать наночастицы оксидов металлов, в частности титана, с заданной степенью кристалличности, формой и размерами.

Химия будущего

В Южно-Уральском государственном университете в рамках реализации Программы повышения конкурентоспособности – Проекта 5-100 проводят исследования молодые ученые – постдоки из различных университетов мира. Один из них – высококвалифицированный иностранный специалист, старший научный сотрудник научно-образовательного центра «Нанотехнологии», PhD Четтичипалаям Прабхахаран Сактхи Дхаран (Sakthi Dharan, C. P.).

О привлечении в университет на вакансии постдоков ученых с международным опытом и получении инновационных кристаллических углеродных материалов для аккумуляторов нового поколения рассказывают Сактхи Дхаран, его куратор – инженер-исследователь НОЦ «Нанотехнологии», кандидат химических наук Дмитрий Анатольевич Жеребцов и руководитель отдела организации международного научного сотрудничества, кандидат педагогических наук Татьяна Юрьевна Субботина.

– Как начинался ваш путь в науке?

– Первое высшее образование я получил на химическом факультете Университета Анны (Anna University), в Индии, в городе Ченнаи, – говорит постдок. – Далее меня как эксперта в области органической химии пригласили в Канаду, в Карлтонский университет (Carleton University) в Оттаве – я получил индивидуальный грант от канадского правительства и Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады специально для работы в этом вузе. Карлтонский университет знаменит своими исследованиями в сфере естественно-научного, технического и компьютерного образования и входит в десятку сильнейших университетов Канады. Здесь я продолжил заниматься изысканиями по той же тематике органического синтеза, что и в Университете Анны.

– Почему в дальнейшем выбрали ЮУрГУ?

– Мои коллеги после получения степени PhD в университетах Индии в основном продолжили карьеру в вузах Южной Кореи, Японии и Америки. Но я хотел выбрать другой путь. Став PhD, решил продолжить работу в другой стране. Выбирал между университетами России, Швеции и Великобритании и в итоге решил ехать в Россию, потому что был наслышан о ней, хотелось получить опыт работы в одном из российских университетов.

В интернете нашел вакансию постдока в Южно-Уральском государственном университете. Предложенная тема была близка к тем, которыми я занимался в этот период, и очень заинтересовала меня, поэтому я отправил резюме в ЮУрГУ и вскоре получил приглашение поработать в вашем университете. И вот – я здесь!

– Тема, предложенная для постдокторантуры в ЮУрГУ, соотносилась с исследованиями, которыми вы занимались ранее?

– Она достаточно близка мне по сути. Это синтез ароматических и алифатических соединений, подготовка композитов, исследование гибридных органических и неорганических нанопористых материалов.

За десять лет работы в области органического синтеза я разработал нанокомпозиты Carbon Nano Tubes и армированные стекловолокном композиты с различными термореактивными материалами, а также три разновидности жидких кристаллов. Этот опыт помогает мне в работе над ковалентными органическими каркасными материалами.

– Какова тема вашего исследования в НОЦ «Нанотехнологии»?

– В Южно-Уральском государственном университете я продолжаю заниматься изучением ковалентных органических структур. Провожу изыскания в сфере создания нового вида карбоновых материалов в сотрудничестве с Дмитрием Анатольевичем Жеребцовым.

– Почему вы бы рекомендовали ЮУрГУ коллегам? Какие преимущества для развития молодых учёных вы видите здесь?

– В ЮУрГУ я узнал о новой сфере исследований, к которым могу быть причастен. Начал работать с новым оборудованием, более высокого уровня, с которым не работал прежде, с новыми инструментами. Это большое преимущество для меня здесь, в университете. Организационные вопросы решаются достаточно быстро. В этом нам всегда оперативно помогают сотрудники отдела организации научного сотрудничества УМС ЮУрГУ. Есть и сложности. К примеру, трудно привыкнуть к русской зиме. Хотя, по моему опыту, зимы в Челябинске и в Оттаве очень схожи. Тяжело в разлуке с близкими. Но это преодолимо, когда исследование вдохновляет и приносит результаты.

– Расскажите подробнее о преимуществах нового оборудования в НОЦ «Нанотехнологии»? К примеру, для чего нужен вот этот стеклянный бокс?

– Для работы с чувствительными к воздуху материалами, например, с металлическим литием, – объясняет Дмитрий Жеребцов. – Внутри бокса, оснащенного специальными резиновыми перчатками, – аргон, инертный газ, не поддерживающий реакций. Если человек окажется внутри бокса без специальных защитных средств, он засохнет как мумия. К примеру, в этой установке можно выращивать монокристаллы нитрида галлия для светодиодов, которые могут использоваться в энергоэффективных лампах, а также в радарах для раннего обнаружения летящих объектов – ракет, самолетов, беспилотников – на расстоянии 400 километров.

– Думаю, что мы определенно сможем добиться успеха в исследовании, которым занимаемся сейчас, в НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ. Мы – первые в этом направлении исследований – изучении ковалентных органических структур (covalent organic framework), и у него хорошие перспективы! Мы поставили цель и обязательно ее достигнем! – отвечает Сактхи Дхаран на вопрос, каким он видит свое будущее в науке.

– Преимущества работы Сактхи Дхарана в НОЦ «Нанотехнологии» в качестве постдока – в выборе новой, быстро развивающейся, перспективной темы в органической химии, – добавляет Дмитрий Анатольевич. – Тематика, которую он развивает, связана с прорывным направлением – получением новых кристаллических углеродных материалов, перспективных для применения в электрохимических устройствах: аккумуляторах, топливных элементах, конденсаторах, сенсорах, а также имеет фундаментальное научное значение. По итогам работ в этом направлении планируем защиты кандидатской и докторской диссертаций. Кроме того, у него широкий круг научных связей в университетах Индии и Канады. Сактхи Дхаран получил положительные рекомендации от доцента Университета Анны доктора М. Сарожадеви, профессора Карлтонского университета доктора П.Р. Сундараражана, доцента кафедры физических наук Технологического института Баннари Аммана доктора П. Пачамутху, доцента кафедры «Технология обработки пищевых продуктов» Центрального института технологий (Индия) доктора К. Радхакришнан. Связи Сактхи Дхарана с этими учеными позволят университету в перспективе развивать научные коллаборации в сфере изучения ковалентных органических структур.

– Один из важных аспектов работы постдока – публикационная активность. Как обстоит дело с публикациями?

– На сегодняшний день Сактхи Дхараном опубликовано десять научных статей, проиндексированных в базах данных Scopus и Web of Science, что подтверждает его высокую квалификацию и потенциал как ученого, – говорит Дмитрий Жеребцов. – Мы надеемся, что в соавторстве с перспективным ученым из Индии сможем опубликовать не менее четырех-шести высокорейтинговых работ в журналах уровня Топ-25, тем самым повысив публикационную активность ЮУрГУ.

– Каково практическое применение карбонового материала, который вы разрабатываете?

– Одно из возможных применений – при создании хранилища водорода, – поясняет Сактхи Дхаран. – Другое – наноэлектроника, опирающаяся на свойства углеродной сети. Разрабатываемый материал можно рассматривать как высокопористый графен. Собственно, графен известен как нанообъект для электроники. Также наш материал в перспективе должен отличаться механической прочностью, высокой электро- и теплопроводностью. Получаемые инновационные материалы могут найти применение и в органической электронике. Кроме того, наши исследования в будущем предполагают возможность создания нового вида карбоновых материалов (наноматериалов), которые будут интересны для дальнейшего применения в промышленности, а именно, в производственных процессах в органическом синтезе, очистке жидкостей и газов, создании мембран, использовании мембран для разделения газов.

– Стратегическая задача ЮУрГУ как национального исследовательского университета – генерация новых знаний, развитие передовых научных исследований, обеспечивающих повышение конкурентоспособности вуза, – отмечает Татьяна Субботина. – Один из способов ее решения – привлекать в университет молодых ученых, имеющих опыт работы в научно-исследовательской и образовательной сферах в ведущих иностранных и российских университетах и научных организациях. Этим занимается наш отдел, мы курируем документационное сопровождение зарубежных исследователей, полностью координируем их пребывание здесь, начиная с момента приглашения в вуз. Именно к нам иностранные ученые могут обратиться со всеми вопросами. Приглашение постдоков позволяет вузу быть в русле развития тенденций в современной науке. Для совершенствования науки в вузе принципиально важно, чтобы к нам приезжали молодые исследователи, ранее поработавшие в других лабораториях мира. Они смогут поделиться с нашими учеными опытом, научными навыками и идеями.

Напомним, что набор постдоков в вуз проходит в рамках мероприятия М.2.2.1. «Развивать систему привлечения молодых ученых, в т.ч. посредством внедрения системы международных открытых конкурсов, грантов...» новой «дорожной карты» Программы повышения конкурентоспособности – Проекта 5-100.