Черноголовка. Новости

Яндекс.Погода

суббота, 21 июля

пасмурно+27 °C

Онлайн трансляция

О современных разработках и технологических достижениях Научного центра РАН в Черноголовке

20 июня 2018 г., 11:49

Просмотры: 357


О современных разработках и технологических достижениях Научного центра РАН в Черноголовке рассказали нашим школьникам сами исследователи - представители Совета молодых ученых: Алексей Терещенко, Сергей Карпов и Дмитрий Ханин. Встреча прошла 14 июня в Доме ученых, в рамках работы летних детских лагерей.

Пишем атомами
«Актуальные исследования в области физики твердого тела» - так называлась лекция старшего научного сотрудника, кандидата физико-математических наук Алексея Терещенко об ИФТТ РАН. Институт большой, в нем 500 сотрудников, 22 лаборатории. А что такое лаборатория? Это объединение людей, занимающихся одним крупным направлением. Алексей Терещенко объяснил ребятам, что такое «физика твердого тела» (раздел физики конденсированного состояния с описанием физических свойств твёрдых тел с точки зрения их атомного строения). Без этого трудно понять, чем занимаются в Институте физики твердого тела. А это физика поверхности, полупроводники, рост кристаллов, магнетизм и магнитные материалы, материаловедение, сверхпроводимость и так далее. Если говорить о физике поверхности, то в этом исследовании огромную роль играет сканирующий туннельный микроскоп. Ребятам показали слайд, где надпись на поверхности выложена из атомов с помощью зонда туннельного микроскопа. С помощью этой методики можно брать отдельные атомы и выстраивать нужные комбинации, исследовать тончайшие слои. Очень нужное дело, например, в наноэлектронике.
Также школьники узнали о солнечных батареях (устройствах, преобразующих свет в электричество), сделанных из полупроводников, об их преимуществах – экологической чистоте и способах устранении дефектов. Кстати, кремний – один из самых совершенных полупроводников, достаточно дешевый, в нем мало дефектов, поэтому повсеместно используется в электронной промышленности.


Монетка на память
С просмотра фотографии КОНа начал рассказ о своем Институте научный сотрудник ИПХФ РАН, кандидат химических наук Сергей Карпов. «Черноголовка – это мы!» - эту знаменитую надпись на фасаде Корпуса общего назначения видели все жители наукограда. Ведь известно, что история Химфизики – это история создания научного центра в Черноголовке и судьба его основателей: Нобелевского лауреата академика Н.Н. Семенова и чл.-корр. Ф.И. Дубовицкого. Лектор напомнил ребятам, что в 1956-1959 гг. для взрывных работ, изучения высокоэнергетических твердых ракетных топлив был создан полигон Института химической физики и Филиал ИХФ (директором стал Ф.И. Дубовицкий). В 1997 г. Институт переименовали в ИПХФ РАН (директор – академик С.М. Алдошин).
Институт проблем химической физики РАН – самый большой в Черноголовке. В нем работают более 1000 человек. 10 научных отделов состоят из 80 научных лабораторий и групп. Сергей Карпов отметил, что ИПХФ является является базовым институтом для Факультета фундаментальной физико-химической инженерии МГУ им. Ломоносова. Уже с 1 курса студент начинает заниматься в лаборатории научно-исследовательской работой.
Лектор назвал одни из основных направлений, которыми занимаются в Институте: в их числе - квантовый компьютинг, строение вещества и новые материалы. Для ребят был озвучен любопытный пример – на молекулярный магнетик в виде обычной монетки можно записать 25 тысяч Гб памяти!
Ученые в институте занимаются также материалами для альтернативной энергетики: топливными элементами, электрокатализаторами, литий-полимерными аккумуляторами. Почему именно альтернативная энергетика? Это, прежде всего, связано с нефтью, трудно возобновляемым ресурсом. К тому же проблем с экологией становится все больше и больше...
Интересным стали аспекты доклада, посвященные биомиметике, процессам окисления, химической физики процессов горения и взрыва, состоянию вещества в экстремальных условиях и т.д.

Наши друзья минералы
Завершающей стала лекция Дмитрия Ханина, научного сотрудника ИЭМ РАН, кандидата геолого-минералогических наук, об «Интересных свойствах минералов и использованию их в технике». Правда, рассказ был выслушан уже взрослой аудиторией (детей забрали на обед), что нисколько не отразилось на живости изложения и глубине научного материала. Более того, под финал ученый провел яркий блиц-опрос с вручением призов самым внимательным слушателям.  Наградой стали образцы минералов с различных месторождений России -  от Камчатки до Москвы!
Но вернемся в начало рассказа, а это ни много ни мало… в каменный век. Орудия труда должны были обладать особой твердостью, ведь древний человек охотился, добывал огонь, делал себе жилище. А какой самый твердый минерал? Конечно, алмаз! Прошли века, но человек по-прежнему ищет новые, полезные для себя, свойства минералов – в лесу, пустынях, горах и даже в снегах Арктики.
Для нас на слайде – 10-балльная шкала, созданная Карлом Моосом в 1811 году. 10 эталонных минералов - тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, красный корунд и алмаз – стоят в порядке возрастания их твердости, более твердый царапает более мягкий: тальк - 1, гипс - 2, кальцит – 3 и так до алмаза. Причем промежуток на шкале от девятки к десятке очень большой! Люди старались научиться выращивать алмазы, ведь искать их месторождения архисложно. Сам минерал находит весьма разное применение – и если думаете, что он только для красоты, то ошибаетесь. Сегодня ученые научились выращивать алмазы разных цветов, но размер их пока мал.
Помимо твердости у минералов есть другое ценное свойство – прочность, больше всех обладает этим качеством нефрит. В древности китайцы даже делали из него топоры. Кстати, родственник нефрита по этому свойству – агат, и сегодня ни одна уважающая себя лаборатория не обходится без агатовой ступки.
Также мы узнали о таких великолепных минералах, как халцедон, турмалин, малахит, азурит, кальцит, их практическом применении человеком. Кстати, всех любознательных приглашают в Геошколу «МАН-Импульс»: занятия проходят каждый четверг, с сентября по май.
Так каковы же направления исследований в 9 лабораториях Института экспериментальной минералогии? Здесь изучают состав и структуры глубинных зон Земли, чтобы найти новые методы синтеза алмазов. Ученые проводят радиоэкологические исследования для создания матриц и моделей захоронения высокоактивных отходов.
Думается, что такие встречи школьников с учеными важны как никогда. Ведь исследователями не становятся просто так! Тут и пригодится рассказ об институтах нашего наукограда.

ВАЖНО

• Один из элементов будущего квантового компьютера уже сделан в ИФТТ РАН!

•  В числе разработок ИПХФ - новые лекарственные препараты, обладающие широким спектром противоопухолевого и антиметастатического действия; разработка новейших антисептиков на основе производных пиридина; а также методов лекарственной терапии регенерации тканей.

•  Вычислительный центр ИПХФ РАН имеет доступ к вычислительным ресурсам ведущих суперкомпьютерных центров России.

•  В ИПХФ: директивная технология безотходного мусороперерабатывающего комплекса производительностью на 15 тыс. тонн ТБО в год на базе газификации твердых топлив в сверхадиабатическом режиме фильтрационного горения с получением электрической и тепловой энергии.

•  В ИЭМ РАН занимаются синтезом и модифицированием минералов и горных пород, к примеру - технологией роста кристаллов, для уточнения строения земли изучают и метеориты.

•  Многочисленные разработки ИПХФ РАН применяются в оборонной и космической отрасли, в строительстве, медицине. Институт имеет многочисленные уникальные установки, к примеру - экспериментальные стенды для изготовления устройств органической электроники.

•  ИФТТ РАН: установки для выращивания особых кристаллов. Среди них есть очень устойчивые к агрессивной среде, в их числе – карбид кремния. Приборы из таких кристаллов можно запускать, например, в космос.

Анна СТОЛИНА