Лаборатория новых функциональных материалов на технологическом факультете ЮРГПУ(НПИ) работает уже порядка пяти лет. Она была образована путем слияния двух научных групп, действующих, соответственно, на двух кафедрах: «Неорганика» — на кафедре «Общая и неорганическая химия» и «Силикатчик» — на кафедре «Технология стекла, керамики и вяжущих веществ». После слияния этих кафедр в одну – «Общая химия и технология силикатов» — было принято логичное и дальновидное решение объединить научные группы и их исследования в одну лабораторию

И кафедрой, и научной работой в лаборатории руководит профессор, доктор технических наук Елена Альфредовна Яценко. Именно она собрала группу молодых ученых, увлеченных исследованиями, а главное – продолжает направлять их деятельность.

— Сейчас у нас в лаборатории есть два заметных и успешных научных направления, каждым из которых руководит молодой ученый, подающий значительные надежды, — рассказала Елена Альфредовна. – Направление, связанное с изучением силикатов, возглавляет доцент, кандидат технических наук Борис Гольцман. Второе направление, по неорганической интегративной химии – доцент, кандидат технических наук Анна Храменкова.

Большой шаг на пути развития всей лаборатории и каждого проекта в частности – развитие материально-технической базы, которое происходит на кафедре ОХиТС сейчас.

— При финансовой поддержке университета у нас идет обновление лабораторного фонда, проведен ремонт, закуплена специальная лабораторная мебель, химические столы, — поделилась радостью Е.А. Яценко. — Ждем вытяжной шкаф и еще несколько единиц оборудования, в том числе – новые современные прессы.

На средства грантов закуплено необходимое для продолжения исследования оборудование, в частности – две высокотехнологичные печи, которые были очень необходимы группе Б.М. Гольцмана. Камерная электропечь – относительно низкотемпературная, она обеспечивает нагрев веществ до 1150 °С. Вторая печь — Элеваторная высокотемпературная электропечь, наоборот, дает нагрев до 1600 °С. Такое сочетание оборудования даст химикам возможность исследовать свойства силикатов максимально подробно, а также создавать свое инновационное покрытие, опираясь на собственные результаты экспериментов.

Борис Михайлович Гольцман ведет свои исследования в рамках двух действующих грантов РНФ. Первый, трехгодичный (2018 – 2020), под руководством Е.А. Яценко, завершится в нынешнем году. Тема исследования, которое ведут наши ученые, звучит так: «Разработка технологии комплексной защиты трубопроводов для нефти и газа, эксплуатируемых в условиях Дальнего Востока России». Результатом изысканий должна стать разработка эмалевого покрытия и пеностекольной облицовки, которые будут обеспечивать безупречную комплексную защиту трубопроводов в самых экстремальных условиях эксплуатации.

Еще один проект, поддержанный грантом Российского научного фонда, реализуется под руководством Б.М. Гольцмана. Его тема: «Исследование общих закономерностей синтеза пористых материалов на основе техногенного и природного силикатного сырья». Финансирование: 1,5 млн. в год, проект рассчитан на 2 года (2019 – 2021).

— Мой проект логически вытекает из предыдущего, который мы реализовали вместе с Еленой Альфредовной, — рассказал Борис Михайлович. — В процессе анализа данных для создания покрытий трубопроводов мы выяснили, что при обработке разных материалов обнаруживается целый ряд общих закономерностей. Моя задача – выявить эти закономерности, изучить их, а главное – найти, как можно использовать их. Я рассчитываю выработать новые подходы к обработке сырья на основе информации о его химическом составе.

В обоих проектах задействованы молодые ученые факультета: аспиранты и магистранты. Все они планируют и дальше заниматься наукой, а пока ведут исследования в рамках своих возможностей.

Научная группа «силикатчиков» ждет решений сразу по нескольким интересным международным заявкам, поданным совместно с коллегами из Тайваня, Китая и Германии. Один из проектов, например, посвящен изучению перспектив применения лунного грунта для синтеза силикатных строительных материалов! Для этого ученые планируют использовать золошлаковые отходы, по химическому составу идентичные лунному грунту.

Научная группа под руководством Анны Владимировны Храменковой изучает так называемые многофункциональные материалы.

— Наше направление находится на стыке нескольких наук: химии, материаловедения, физики, биотехнологии. Это так называемая интегративная химия, — рассказала Анна Владимировна. – Например, мы разрабатываем материалы для химических источников тока (гибкие электродные материалы). Грант РФФИ на эту тему был успешно реализован в прошлом году, но исследования мы продолжаем, потому что тема очень интересная и обширная. Также мы занимаемся созданием новых сегнетоэлектрических материалов для устройств электроники.

Новое направление, которое только начинает развивать группа, предложила присоединившаяся к ней аспирантка Дарья Арискина. Она разрабатывает технологию защиты медицинского оборудования и инструментов от инфекций и бактерий. Ее суть – в нанесении антимикробных покрытий на основе оксидов переходных материалов. Изучая литературу по теме, наши химики пришли к выводу, что в мире таких исследований проводилось очень мало. А между тем, идея перспективная и интересная. Все существующие антимикробные материалы подобного рода создаются на основе серебра. Это дорого, а значит – невыгодно. Оксиды переходных металлов намного удешевят антимикробную обработку таким способом.

Дарья Арискина вместе с группой студентов представила свой проект для участия в Программе фонда «Сколково» «Навигатор инноватора». Проект был одобрен для участия, сейчас ребята работают над его развитием. В ближайшем будущем Дарья планирует подавать заявку на грант Фонда содействия инновациям УМНИК.

— Очень важно для продолжения всех этих современных исследований развитие материально-технической базы нашей лаборатории, — подчеркнула А.В. Храменкова. – Нехватку приборной базы мы ощущали уже давно. Сейчас, к огромной радости коллег, в стадии оформления закупки – приобретение потенциостата. Это прибор для исследований электрохимических характеристик веществ. Также в ближайшее время мы должны получить толщиномер покрытий, электронное оборудование для исследования механизмов формирования материалов. Это, безусловно, даст нашим исследованиям большой толчок! Это очень важное условие работы, без которого сложно говорить о значительном продвижении вперед. Наш коллектив пока – совсем небольшой, группа, помимо меня, состоит из аспиранта, магистранта и студента. Но мы открыты для новых людей и ждем всех ребят, которые хотят заниматься наукой!

Развитие лаборатории на технологическом факультете – большой и перспективный шаг к новым научным открытиям и выгодным проектам. Химическая наука в целом, а также химия в НПИ развивается очень быстрыми темпами: новые открытия, новые направления появляются с поражающей воображение скоростью! Конечно же, в основе всех обновлений – развитие имеющейся в распоряжении химиков приборной базы. Современные исследования в этой области напрямую зависят от имеющегося в распоряжении ученых оборудования. Именно поэтому так важно, что в этом году в лаборатории новых функциональных материалов появилось современное оборудование.