Профессор Владислав Блатов: "Мы можем спроектировать материал, отвечающий заданным требованиям"

Вступая в должность, новый глава госкорпорации "Роснано" Сергей Куликов одной из ее актуальных задач назвал математическое моделирование свойств материалов: сокращение сроков их проектирования критически важно для конкурентоспособности страны. Этим направлением в Самаре не первый год занимается профессор СамГТУ Владислав Блатов. В России не очень много ученых столь высокого класса и столь известных не только в отечественном, но и в мировом научном сообществе. Мы побеседовали с ним о его нынешних работах и замыслах.

Фото:

- Насколько оправдан был перевод головного офиса Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) из Самарского университета (СУ) под крыло СамГТУ? В чем конкретно вы выиграли?

- Наша база в Самарском университете осталась, а вот все новые проекты мы начинаем в Политехе. Здесь, в отличие от СУ, нас поддерживают и ректор, и проректоры. А без этой поддержки невозможно открыть новую лабораторию и новое научное направление. Нам выделили помещения, помогают организовать суперкомпьютерный центр.

Я получил кафедру общей и неорганической химии на химико-технологическом факультете, и это очень важно, поскольку МНИЦТМ изначально создавался не только для исследований, но и для того, чтобы дать студентам возможность заниматься большой наукой. Причем там, где они хотят, - в Самаре, Москве или за рубежом. Для этого со студентами надо серьезно заниматься, иметь с ними постоянный контакт. Ради этого я и принял кафедру.

Владислав Анатольевич Блатов. Выпускник химфака СамГУ (1987 г.). Доктор химических наук, профессор. Заведующий кафедрой "Общая и неорганическая химия" СамГТУ. Директор МНИЦТМ при СамГТУ и Самарском университете. Приглашенный профессор Северо-западного политехнического университета (г. Сиань, Китай).
Научные интересы - теоретическая кристаллохимия, математическое моделирование в химии и материаловедении, информационные системы в материаловедении. Опубликовал более 250 научных статей в ведущих профильных мировых журналах.

В СУ, как и в СГАУ, приоритет отдается аэрокосмической тематике. Думаю, именно по этой причине не реализовался наш замысел - интегрировать теоретическое материаловедение с инженерной практикой. В рамках же СамГТУ МНИЦТМ получил новые возможности, а вуз усилил химическое направление, включая материаловедение. К примеру, сейчас в СамГТУ создается лаборатория синтеза новых классов материалов.

- На какие средства?

- Частично за счет наших грантов, а частично на средства из бюджета СамГТУ. Главное, что в организационном смысле у нас есть карт-бланш на реализацию подхода, который принято называть сквозными технологиями. Это апробированная еще в Советском Союзе цепочка: академические институты и университеты разрабатывают фундаментальную теорию, отраслевые институты адаптируют ее к производственным условиям, а заводские лаборатории курируют внедрение результатов НИОКР на конкретных предприятиях.

Сейчас эта цепочка, к сожалению, практически полностью разрушена (скажем, отраслевые НИИ либо закрылись, либо влачат жалкое существование), и мы по мере своих возможностей стараемся ее восстановить.

- Как это выглядит в вашем случае?

- В рамках МНИЦТМ мы можем теоретически спроектировать материал, отвечающий заданным инженерным требованиям, но его затем нужно синтезировать, верифицировать его свойства в лабораторных условиях и наладить его выпуск в промышленных масштабах. Задачи эти разные, и решать их в принципе должны разные специалисты.

Создав экспериментальные лаборатории, мы сможем проверять наши теоретические прогнозы на практике, чтобы на этой основе специалисты инженерного профиля создавали соответствующие технологии.

- Какие новые задачи появились у вас за последние годы?

- От чисто теоретических прогнозов мы начали переходить к эксперименту, работать с реальными веществами, причем на разных уровнях. Это и синтез этих веществ, и изготовление на их базе новых материалов для производственных целей.

- Например?  

- Одно из наших направлений связано с синтезированным в МНИЦТМ пористым материалом, структура которого (сквозные поры - разной геометрии в разных направлениях) запрограммирована на уровне микроструктуры вещества. Таким образом мы можем пощупать руками то, что на самом деле состоит из отдельных атомов.

В этих исследованиях мы начинаем взаимодействие со специалистами теплоэнергетического факультета СамГТУ, которые заняты изучением свойств теплоизолирующих материалов с регулярной пористой структурой.

- Можно ли будет ваш материал использовать при возведении зданий и сооружений? Это было бы интересно инженерно-строительному институту, не очень давно ставшему подразделением СамГТУ.

- Естественно. Но, думаю, у него будут и другие приложения. У нашего материала есть две отдельные системы пор, что позволяет заполнять его двумя разными веществами. Это могут быть, к примеру, два - изолированных друг от друга - проводника электрического тока. Или получаемые с помощью 3D-печати костные импланты, которыми занимаются в техническом университете китайского города Сиань, где я, к слову сказать, уже несколько лет являюсь приглашенным профессором. До пандемии я проводил там два месяца в году, а сейчас читаю лекции в удаленном режиме. Там эта технология уже освоена на пациентах.

А вообще, пористые материалы востребованы в самых разных областях. И у нас создана программа с выходом на 3D-принтер, которая позволяет напрямую воспроизводить пористые структуры с заданными физико-химическими свойствами в металле, пластике, керамике и в других материалах.

- Какие еще исследования планируется вести в вашей новой лаборатории?

- Одно из ее направлений - металл-органические пористые каркасы. Это относительно новый (появившийся около 20 лет назад) класс универсальных материалов, которым сейчас активно занимаются в разных странах. Одно из востребованных приложений этих материалов - адресная доставка лекарств к больному органу.

Такие материалы можно использовать также при эксплуатации автомобилей, работающих на сжиженном газе: они взрывобезопасны и при заправке на газовой станции вмещают в себя больше энергоносителя при меньшем давлении. Взамен бака со сжиженным газом по периметру автомашины проложена система труб, заполненных порошком, куда и закачивается газовое топливо.

- А второе направление?

- Это ионные аккумуляторы, применяемые, в частности, в электромобилях, которые все больше вытесняют из городского трафика авто, работающие на бензиновом двигателе. В Европе, например, от них планируют отказаться уже к 2030 году.

Использование металл-органических пористых каркасов позволяет повысить мощность и емкость подобных аккумуляторов при одновременном снижении их стоимости. Это уже сейчас дает им ощутимое преимущество перед традиционными литиевыми устройствами для хранения энергии. К тому же запасы лития в природе близки к исчерпанию. Думаю, что век литиевых аккумуляторов ограничен ближайшими 5-10 годами.

- То есть на все про все (НИОКР, внедрение соответствующих технологий и налаживание массового производства) у нас практически не остается времени. А если не успеем?

- Будем импортировать ионные аккумуляторы из Китая. Сейчас материалы для ионных проводников в России (во всяком случае, в промышленном масштабе) не производятся, как, впрочем, и материалы для литиевых аккумуляторов.

- МНИЦТМ на данный момент имеет в Самаре три площадки - одна старая в СУ и две новых - в СамГТУ и в Самарском филиале Физического института РАН. Какова их специализация?

- На всех этих площадках работают наши сотрудники, и специализация у них общая - создание новых материалов. А вот каких именно, зависит от специфики каждой площадки. Та, что в филиале ФИАНа, занимается физическими свойствами материалов, используемых в лазерной технике. Та, что в СамГТУ, - разработками, связанными с водородной энергетикой. Стоит упомянуть еще одну нашу лабораторию, находящуюся в стадии становления в Самарском государственном медицинском университете. Мы фокусируем ее работу на синтезе металл-органических каркасов.

- Остается ли у вас время на теоретические разработки?   

- На начальном этапе финансирование МНИЦТМ было настолько скромным, что его хватало лишь на создание и развитие теории, а инженерные проблемы даже не ставились. Более того, само существование центра первые годы было под вопросом. Но и тогда я понимал, что теория без практики нежизнеспособна: да, нам дали мегагрант на пять лет, а после его окончания нужно было переходить на самоокупаемость. И это нам удалось: в настоящее время центр, в котором сейчас работает около 25 штатных специалистов, не получает бюджетных средств и существует за счет грантодателей (это, в частности, Российский фонд фундаментальных исследований и Российский научный фонд), а также структур, заинтересованных в реализации предложенных нами проектов.

МНИЦТМ пользуется сейчас 10 грантами на общую сумму около 30 млн рублей в год. Этого хватает, чтобы наряду с теорией заниматься экспериментальными разработками, которые не требуют масштабных инвестиций.

- Что вы имеете в виду?

- Мы практически полностью оснастили наши экспериментальные лаборатории оборудованием для синтеза материалов. Но для дальнейшего развития этого направления потребуются десятки миллионов, которые мы надеемся получить от наших индустриальных партнеров. В поисках контактов с ними нам помогает теплоэнергетический факультет СамГТУ, у которого сложились долговременные деловые отношения, например, с предприятием РКЦ "Прогресс". Мы можем поднять эти технологические разработки на более высокий уровень за счет наших теоретических результатов в области материаловедения.

- Вернемся к теории. Какие достижения еще можно отметить?

- Недавно мы совместно с коллегами из Манчестерского университета создали пакет компьютерных программ для моделирования роста кристалла. Эта, на первый взгляд, чисто теоретическая разработка имеет практический выход: она позволяет прогнозировать, какие внешние условия нужно создать, чтобы получить кристалл нужной формы, обладающий заданными свойствами. С ноября 2020 г. наши английские коллеги начали распространять этот пакет среди своих индустриальных партнеров, так что мы можем рассчитывать на роялти.

- Нельзя ли суть этой разработки изложить общечеловеческим языком?

- Если взять в качестве примера конструктор Lego, англичане определили, как можно соединять между собой детали конструктора (какие соединения будут прочными, а какие - нет), но они не знали, какие именно детали нужны, чтобы собрать конкретную модель - скажем, самолет или морской корабль. Это умеем делать мы: по заданной модели мы определяем нужный для ее сборки набор деталей. Подробное описание этой уникальной в своей области разработки можно найти в статье, опубликованной в журнале "Nature" - самом авторитетном в научном мире.

- Как на вашей работе сказались ковид-ограничения?

- Практически никак. Теоретические разработки можно вести удаленно. Общаться с коллегами, а также читать лекции китайским студентам и аспирантам тоже. В СамГТУ не требуют, чтобы центр уходил на дистант. Нельзя только выезжать на научные конференции, а проводить их в онлайне, на мой взгляд, не имеет смысла, поскольку в науке очень важно общение вживую. Но по сравнению с другими сферами это, согласитесь, минимальное ограничение.

- Как на работе МНИЦТМ скажется смена руководства в Роснано?

- Думаю, что взаимодействие с подобными институтами развития нам сейчас нужно строить при посредничестве НОЦ (научно-образовательного центра), который поддерживается на уровне руководства страны. Надеюсь, что НОЦ поможет нам найти точки соприкосновения с такими мощными структурами, как Роснано, Ростех и Роскосмос. Но для этого нам потребуется промежуточное звено в виде компании, которая будет заниматься инженерно-технологическим развитием наших теоретических разработок. Пока мы готовы только проектировать материалы с заданными свойствами и в некоторых случаях синтезировать их, создавая тем самым опытный образец.  

- А СамГТУ с его инженерными школами можно рассматривать как такое промежуточное звено?

- Я на это очень надеюсь. Вот только наши крупные промышленные предприятия с давно отлаженным производственным процессом, как известно, с трудом воспринимают новшества и требуют от их авторов сразу готовый продукт. На частный бизнес тоже трудно рассчитывать: ему до формирования полноценного инновационного спроса в большинстве случаев надо еще дорасти.  

- Как строится ваша работа со студентами СамГТУ, отличаются ли они по уровню своей подготовки от студентов СУ?

- Практически нет. Другое дело, что в ориентированном на технологии СамГТУ не читаются некоторые теоретические курсы, входящие в учебную программу химфака СУ. Но интерес к химическому направлению в СамГТУ растет, его популярность (как со стороны абитуриентов, так и со стороны специалистов-исследователей) увеличивается.

Я только начал свою преподавательскую деятельность, но могу отметить, что на третьем курсе (на уровне бакалавриата) есть очень толковые ребята, способные к научной работе. Правда, не всем это надо, не все готовы к ней, но почувствовать масштаб химии как науки, а также ее перспективы полезно всем студентам. И надо сказать, что их активность достаточно высока.

Со следующего учебного года мы планируем открыть магистратуру по материаловедению - направлению, в котором прямо заинтересован МНИЦТМ. А пока несколько наших бакалавров получают магистерскую степень в Голландии. Думаю, что лучшие выпускники химических специальностей СамГТУ вполне конкурентоспособны на мировом рынке, и проблема в том, чтобы у них были хорошие перспективы в Самарской области и в России. 

- Ну да, вы им открываете двери, указываете направление для развития, только что ковровую дорожку не стелите, а они уезжают из страны. Не обидно?

- Я к этому спокойно отношусь. С этими ребятами вполне можно вести совместные исследования. Но кадровые проблемы перед нами стоят так же остро, как и перед другими российскими организациями.

Последние комментарии

Андрей Куропаткин 02 июня 2021 10:42 Сотни самарцев выстроились перед школой на 5-й просеке

Как показывает время, ничего эффективнее номерков на руке не придумали. Гоните директора, чему он современных детей научит, судя по организации набора в школу

Павел Фирсов 24 сентября 2018 14:26 Юрий Белонощенко: "Учеба в СГАУ стала для меня своеобразным "умственным спецназом"

СамГУ круче вопреки всему (хотя и его нет несколько лет). Ибо там замечательные юристы заведуют кафедрами, которые предлагают лишать гражданства за неучастие в выборах. Это круто. Не боятся за свой докторский диплом. Один только вопрос к СамГУ: где ваши академики? В СГАУ их было. И первый появился очень давно. И членкоры тоже в наличии. Но ведь это к крутизне не имеет отношения, правда? Особенно, если университет имеет статус национального исследовательского. :) Но ведь это к крутизне отношения

ALEX LAWER 16 марта 2018 20:03 Геннадий Котельников предложил перевести школы на пятидневку

Родители, давайте поддержим эту инициативу.Мы же не враги наших детей. Мы получим возможность общаться больше со своими детьми. Очевидно, что перевод на пятидневку требует комплексного подхода."Школа" должна перестать сопротивляться и сесть за стол переговоров с родителями. По Трудовому кодексу нормальная продолжительность рабочего времени не может превышать 40 часов в неделю, наши дети же занимаются значительно больше.Необходимо пересмотреть количество часов занятости детей в сторону снижения. Родители, обратите внимание на то, как строится учебный процесс, каков обьем домашних заданий ,сколько времени ваши дети тратят на их выполнение и сверьтесь с государственными стандартами.Не открою большой тайны, учеба- это не игра в одни ворота, когда мы заставляем только детей учится, образовательная услуга, оказываемая школой, должна быть качественной и на это у нас с вами есть соответствующее право требования.

Антон Задворнов 29 декабря 2017 13:33 Самарский университет получит лишь 135 млн руб. на повышение конкурентоспособности

Какая часть из этой субсидии уйдет на увеличение получки (официальной з/п) ректору Самарского университета Шаматову, а какая часть уйдет на нужды университета, остается только предполагать.

Роман Кутуков 18 декабря 2017 11:00 Юрий Белонощенко: "Учеба в СГАУ стала для меня своеобразным "умственным спецназом"

СамГУ все равно круче. А СГАУ уже нет несколько, а есть СНИУ. Это так, на минуточку.

Фото на сайте

Все фотогалереи

Новости раздела

Все новости
Архив
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
28 29 30 31 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31