Барабанный ритм науки

Барабанный ритм науки

Алексей Бобровский – барабанщик-виртуоз, исполняющий как ритмические, так и мелодические партии. Но когда он сидит за своей установкой, включающей полсотни барабанов, трудно представить себе, что на самом деле это известный химик-полимерщик, главный научный сотрудник кафедры высокомолекулярных соединений МГУ им. М.В. Ломоносова и лауреат президентской премии для молодых ученых. Как и в случае с музыкой, выбор научных приоритетов у него «ударный» – жидкие кристаллы. О своих исследованиях Алексей Бобровский рассказал в интервью «Нефтехимии РФ».

Музыка химии не мешает?

Когда играю на барабанах, то отдыхаю от науки. И наоборот. Эти два занятия абсолютно разные, но они дополняют друг друга. Мой основной проект – сольный, где я играю один на большой ударной установке (более 25 барабанов и 30 разных железок). Но кроме того, я эпизодически участвую в импровизационных проектах с разными музыкантами. Выступаем обычно в Москве и Санкт-Петербурге.

Такое творчество в чистом виде… А в науке есть место для свободных порывов?

В науке важны прежде всего четкая мотивация и кропотливый труд. Но наука для меня – это не менее интересно, чем музыка. Я занимаюсь в основном жидкими кристаллами. Это вещества, образующие особые фазы, промежуточные между жидкой (неупорядоченной) и кристаллической фазами. Такую способность им придают входящие в их состав мезогенные группы (анизометричные или палочкообразные фрагменты). Можно сказать, что это упорядоченные жидкости. Они обладают массой интересных особенностей, к примеру могут кардинально менять свойства под воздействием едва заметных внешних полей.

Поляризованный свет распространяется в жидкокристаллической фазе с разной скоростью в различных направлениях. Благодаря этому жидкие кристаллы можно использовать в переключаемых системах – с одной стороны, они быстро реагируют на внешние поля, а с другой – их свойства отличаются в зависимости от того, в каком направлении приложено внешнее поле.

Наша работа в том, что мы вводим в данные системы различные функциональные группы, чувствительные к внешним воздействиям, в число которых входит, например, свет. Под его воздействием происходит изменение химической структуры молекул, модификация структуры фазы и, как следствие, изменение оптических свойств.

Какие самые значимые проекты удалось осуществить?

Как и большинство современных ученых, я работаю на стыке нескольких областей. Создавать принципиально новые системы и изучать законы, согласно которым они действуют,– вот суть той удивительно интересной работы, которой занимаемся я и мои коллеги. Моя основная научная специализация звучит довольно сложно – многофункциональные фотохромные жидкокристаллические полимерные системы. Важное преимущество полимерных жидких кристаллов по сравнению с обычными, низкомолекулярными, – способность к образованию устойчивых пленок, покрытий и волокон.

Где жидкие кристаллы находят применение?

Много где – сегодня каждый из нас ежедневно использует их, будь то экран смартфона, монитор компьютера или циферблат электронных часов. В целом же основные потенциальные сферы применения – оптика, опто­электроника и фотоника.

А на перспективу?

Жидкие кристаллы можно использовать в  переключаемых системах – они быстро реагируют на внешние поля
К конечным продуктам, в  которых уже сегодня можно использовать жидкокристаллические материалы, относятся, например, фотоактюаторы – специальные устройства, позволяющие преобразовывать энергию света в механическую. Одной из возможных сфер их применения может выступить микрофлюидика – это новое прикладное направление, актуальное для систем, в  которых по каналам настолько малым, что исчисляются в  микронах, текут различные жидкости. Для управления потоками этих жидкостей необходимы затворы и насосы соответствующих размеров, в которых как раз можно использовать фотоактюаторы. В итоге получается система, управляемая светом. Это направление считается сейчас одним из наиболее актуальных.

Также у нас был опыт прикладных проектов в области создания защитных пленок для различных товаров (например, лекарств) и ценных бумаг. На поверхность наносятся идентификационные метки, которые очень сложно подделать. В них молекулы флуоресцентного красителя ориентируются вдоль направления ориентации жидкого кристалла, этим направлением можно управлять с помощью специальных фотоориентантов, записывая скрытое изображение. Проверку подлинности при этом можно осуществлять с помощью поляризационного фильтра и ультрафиолетовой лампы. Однако, насколько я знаю, пока эти разработки не получили применения в серийном производстве.

Почему?

Ждать моментальной отдачи от фундаментальной науки в принципе не стоит. Я привожу обычно такой пример. Еще в 1888 году австрийским ботаником Фридрихом Рейнитцером было обнаружено жидкокристаллическое состояние у вещества под названием холестерилбензоат. Потом в 1920–1930-х годах советские физики установили, что ориентация молекул жидких кристаллов может меняться под воздействием слабого электрического и магнитного полей. В 1960-х этому эффекту нашли практическое применение. А сегодня мы плоды всей этой работы уже используем.

Тем не менее, если говорить о перспективах применения результатов наших сегодняшних трудов в будущем, здесь в первую очередь нужно упомянуть различные материалы для оптоэлектроники и фотоники, создание с их помощью сложных оптических устройств.

Ваша работа востребована?

В России еще нет производств, где были бы востребованы результаты наших исследований
К сожалению, со стороны отечественного бизнеса мы пока особого интереса не ощущаем. Просто в  стране еще нет производств, которыми были бы востребованы результаты наших исследований. Единственным российским партнером у нас была компания «Криптен» из Дубны (она занимается производством оптических элементов защиты. – Прим. ред.). Однако дальше получения патентов наше сотрудничество с ними пока не продвинулось. Зато есть интерес у иностранных фирм, таких как Philips, Samsung, Hitachi и LG. Вообще, сотрудничество с зарубежными ­партнерами мы начали еще с 1990-х годов, среди них было множество всемирно известных компаний, таких как концерн Bayer.

С какими еще проблемами приходится сталкиваться российскому ученому?

В первую очередь это нехватка оборудования и сложности при его закупке. Для наглядности могу сказать, что последний прибор, приобретенный нашей лабораторией за счет университета, поступил в далеком 1985 году, но мы до сих пор им пользуемся.

Все остальное покупается в рамках сотрудничества с различными компаниями и фондами. Этих сторонних средств, конечно же, недостаточно, и мы вынуждены экономить. Так что наше оборудование далеко не всегда помогает нам реализовать те идеи, которые приходят в ходе исследований.

Это обстоятельство мешает нам конкурировать на равных с большинством ведущих западных университетов, не имеющих таких проблем. Кроме того, хотелось бы, чтобы больше талантливой молодежи шло в науку.



Популяризация науки этому может помочь?

Алексей Бобровский получил президентскую премию для молодых ученых за работу по созданию многофункциональных фотохромных жидкокристаллических полимеров для информационных технологий
Отчасти да. Я стараюсь заниматься просветительской деятельностью, читаю публичные лекции, рассказываю о работе и о том, насколько это интересно. В последнее время у меня складывается ощущение, что просветительская деятельность у нас лучше организована, чем сама наука. Проводятся многочисленные фестивали, появляются интересные издания, к которым, безусловно, относится ваш журнал. Это замечательная практика, она крайне необходима. Но все же нужно, чтобы просвещенные и замотивированные молодые люди после обучения в университете оставались работать в российских лабораториях. А для этого им нужно создавать необходимые условия – это большая задача, которую еще только предстоит решать.

Александр Буланов

Редакция благодарит Леонида Селеменева за  предоставленные фотографии.


почитать еще
Скотч для Марсианина

Скотч для Марсианина

32 школьные команды встретились в Москве, чтобы подумать о топливе для космического дирижабля, изобрести шины для лунохода и разобраться с прической королевы Амидалы из «Звездных войн». Все это задачи II Межрегионального химического турнира, который прошел на площадке МГУ им. М.В. Ломоносова при поддержке СИБУРа.

читать полностью
Рано не бывает

Рано не бывает

Ученые доказали, что дети в возрасте двух лет могут изучать такие сложные науки, как, например, химия или биология. Было бы желание у их родителей.

читать полностью
С чистыми намерениями

С чистыми намерениями

Выкидывая мусор, мало кто задумывается, что из него могли бы еще получиться интересные и даже красивые вещи. Ну, мусор и мусор, что с него взять? Участники конкурса «Чистое искусство», прошедшего при поддержке СИБУРа, смогли по-новому взглянуть на вопрос. Интересно, что творцами в данном случае стали не профессиональные художники, а обычные дети.

читать полностью