О НАУКЕ —
ПРОСТО И ПОНЯТНО
В рамках Международного молодёжного форума «Интерра-2011», который прошел недавно в Новосибирске, состоялся конкурс научно-популярных работ.
Ю. Александрова, «НВС»
Инновационное общество, по определению, основную свою прибыль должно получать за счёт создания и эксплуатации технических новшеств и изобретений. Собственно, все мероприятия молодёжного форума «Интерра-2011» и были направлены на установление многоступенчатых контактов, на углубление взаимодействия между разными структурами и отдельными лицами, между наукой и производством, «учёными» и «не учёными» (иначе откуда взяться изобретениям, которые в дальнейшем надо внедрять?). В этом русле проводился и конкурс научно-популярных работ, одним из победителей которого стал молодой научный сотрудник из Института катализа
им. Г. К. Борескова СО РАН к.х.н. Роман Гуляев, завоевавший второе место.
 |
| К.х.н. Роман Гуляев (ИК им. Г. К. Борескова СО РАН) — автор научно-популярной статьи «Социальная жизнь атомов и молекул».
|
«Мне всегда было интересно рассказывать про науку, — говорит Роман, — поэтому, когда в нашем институте прошла информация о конкурсе, я просто решил понятным языком написать статью под названием „Социальная жизнь атомов и молекул“. Важно было сделать это популярно и интересно, но со ссылками на опредёленные работы, подтверждающие достоверность. Ведь наука не столь сложна, как иногда кажется. Часто непосвящённые боятся именно „заумных“ научных терминов, у них происходит своего рода отторжение. Но ведь можно объяснить буквально „на пальцах“. А когда всё просто, человеку психологически легче разобраться, и это тоже надо учитывать. Кстати, жюри состояло из специалистов и „людей со стороны“, не связанных с химией — рецензенты оценивали как „научность“ материала, так и доступность изложения».
Интересуюсь: и как же проходит эта «социальная жизнь»? В ответ мой собеседник объясняет: когда нет химической реакции, то атомы и молекулы «просто сидят на своих местах, или летают себе спокойно — и всё», а если происходит химическая реакция, они, можно сказать, друг с другом «общаются», обмениваются электронами, и т.д., а катализаторы эти реакции ускоряют. Если задуматься, так оно и есть, и вроде бы всё просто и понятно. Но в ограниченный объём (всего 20 тысяч знаков) надо было и вместить введение в катализ, и объяснить, чем конкретно занимаются учёные, и кратко представить последние результаты.
Статья Р. Гуляева напрямую связана с научной работой группы исследований нанесенных металлоксидных катализаторов (заведующий лабораторией — д.х.н.
А. И. Боронин), а именно, с методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Проблемами катализаторов Роман занимается уже давно — ещё на третьем курсе факультета естественных наук Новосибирского госуниверситета был распределен в лабораторию профессора Боронина. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия — это метод, позволяющий собрать нужную информацию об изучаемых объектах, в данном случае — катализаторах. Понятно, что материя состоит из атомов и молекул, а с помощью данного метода можно узнать, какие именно химические элементы расположены на поверхности твёрдого тела, в какой степени окисления они находятся и т.д. Все это влияет на то, что будет получено «на выходе». Что же хотят получить учёные? Рассказывает Роман Гуляев:
— Практически любая отрасль промышленности нуждается в катализаторах. Бензины, масла, пластмассы — всё это делается с их использованием; нет практически ни одного крупнотоннажного процесса, где бы не был задействован катализ. Но определенные продукты без катализаторов получать очень дорого, потому что нужны большие давления, высокие температуры, а для этого необходимо строить сложные, дорогостоящие заводы. Если же использовать катализаторы, то можно это всё производить быстрее и в гораздо более мягких условиях, а конечный продукт, естественно, будет дешевле. Задача нашего института в целом — улучшать существующие катализаторы и производить новые, но для этого важно понимать, что происходит на поверхности катализатора, когда идет каталитическая реакция. С помощью метода, используемого в нашей группе, мы как раз можем приблизиться к пониманию этих процессов.
Сама идея исследований, в которых я принимал участие, возникла с проблемы нейтрализации автомобильных выхлопов. Дело в том, что когда двигатель работает, топливо сгорает не на сто процентов. Как говорится, нет ничего идеального — хоть процент — полпроцента несгоревшего топлива, но остаётся. Образуется смог, который очень вреден. Особенно остро вопрос стоит в городах-миллионерах. Если же встроить в выхлопную трубу специальный каталитический блок, то в нём остатки топлива нейтрализуются, догорают, и ядовитость выхлопа на порядки снижается.
Всё бы хорошо, но катализаторы предыдущих поколений начинали работать, когда разогревались примерно до трёхсот градусов, и отсюда возникла т.н. проблема «холодного старта» двигателя. И получается, что толку нет, потому что за несколько минут, пока происходит «разогрев», выделяется столько вредных веществ, сколько бы их образовалось за пару часов работы двигателя с прогретым катализатором. Так что, условно, «холодный старт» — это когда вставили ключ зажигания, завели машину, и выхлоп сразу безвредный. Но это совершенно другой класс катализаторов. Их мы и изучали, пытаясь понять, почему эти катализаторы функционируют уже при комнатной температуре. В автомобильном выхлопе много вредных компонентов, но в нашей группе исследуется только один — угарный газ СО. Работа ведется около пяти лет, и у нас уже появились идеи, как это работает, и даже как это можно усовершенствовать.
Конечно, автомобильные нейтрализаторы выхлопов — удел крупных автоконцернов, но фундаментальные знания всегда пригодятся. И они уже представлены в виде публикаций. Но о каком-либо внедрении наших идей в данной крупной и закрытой области здесь речи не идет. Хотя эти катализаторы можно было бы использовать, в том числе, и в качестве так называемых газовых сенсоров. Если человек работает, например, на химическом производстве, и там происходит утечка вредного вещества, то они сигнализируют об этом. Стационарные датчики уже давно производятся, а на основе наших катализаторов можно было бы сделать портативные образцы...
Роман увлечённо (и действительно понятно) рассказывал об исследованиях, проводимых в лаборатории. И подумалось — вот она, молодая российская наука. Осталось наладить стабильное взаимодействие с государственными и прочими структурами. Тогда инновационное общество обеспечено!
Фото автора
стр. 1, 3
|
