Путь к тайнам наномира

В минувший четверг, 28 мая, главный ученый секретарь НАН Беларуси, авторитетный специалист в области механики контактного взаимодействия в прецизионных сопряжениях и нанодиагностики - доктор технических наук, профессор Сергей Чижик - отметил юбилей. Сергей Антонович прошел путь от стажера-исследователя до заведующего лабораторией, заведующего отделением и заместителя директора Института тепло- и массобмена им. А.В.Лыкова НАН Беларуси. Под его руководством и при непосредственном участии выполнена разработка и впервые налажено производство отечественных атомпосиловых микроскопов, которые сегодня широко востребованы в научных лабораториях Беларуси, а также поставляются за рубеж.
- Сергей Антонович, Вы - руководитель успешной научной лаборатории. Как удалось этого добиться?
- Сегодня исследования и разработки должны, с одной стороны, иметь высокий технологический уровень и быть фундаментально направленными, а с другой - иметь высокую степень готовности для практической реализации. Важно освоение инновационной продукции, то есть создание новых производств, выпускающих оригинальный продукт. Если этот цикл удачно замыкается, то лаборатория будет успешной.
Так сложилось, что многие результаты моих научных исследований Фундаментального характера были востребованы на практике за короткий срок. Когда я пришел в науку, не было достоверной информации о наномасштабе, детальном строении поверхностей твердых тел, отсутствовали методы измерений. Сегодня наша лаборатория добилась определенных успехов в области нанодиагностики. Нам удалось создать высокоточное оборудование, уникальные методики исследований наноструктуры и локальных физико-механических свойств материалов.
- Все начиналось в далеком 1980 году, когда Вы по окончании механико-математического факультета БГУ переехали из столицы в Гомель и стали работать в Институте механики металлополимерных систем им. В.А.Белого НАН Беларуси. Именно там были сделаны Ваши первые шаги в нанонауке?
- Действительно, в то время я занялся моделированием шероховатого контакта в трибологии. Ключевой идеей, высказанной моим научным руководителем, академиком Анатолием Свириденком, было предвидение важности учета в теории трения шероховатости. Те исследования, а это было начало 80-х, почти на 10 лет опережали возникновение новой области трибологии - нанотрибологии.
В 1987-1989 годах был выполнен цикл исследований в области трибомеханики прецизионного контакта. Он был посвящен решению практически важной проблемы оптимизации топографии поверхностей между магнитным диском и магнитной головкой. Эта система используется сегодня в «винчестерах» - важном компоненте компьютера. Работа инициировалась потребностью Литовского НПО «Сигма» - наиболее успешного производителя магнитных дисков в СССР.
И все же хотелось больше узнать об особенностях геометрического пространственного строения поверхностей, выяснить, что скрывается за пределами, доступными для традиционных методов профилометрирования. Для этого нужен был эксперимент. Толчком к новым исследованиям послужила статья члена-корреспондента АН СССР Михаила Хайкина о сканирующей туннельной микроскопии. После короткой переписки с автором я отправился в Институт физических проблем АН СССР в лабораторию сканирующей туннельной микроскопии, инициатором создания которой был Нобелевский лауреат, академик Петр Капица. В течение кратковременной стажировки удалось провести измерения шероховатости молекулярного масштаба для ряда поверхностей, получить первые экспериментальные навыки, почувствовать возможности и увидеть проблемы метода.
— Почему же Вы использовали в своей дальнейшей работе другой метод - атомно-силовой микроскопии?
- Как выяснилось, принципы функционирования сканирующей туннельной микроскопии несколько ограничивают применение метода к широким исследованиям в области инженерии поверхности и трибологии. Метод же атомно-силовой микроскопии (АСМ) был свободным от этих ограничений. Хотя приобретенные в Институте физических проблем навыки оказались очень важными при освоении нового направления.
Первый атомно-силовой микроскоп появился у нас в 1991 году. Тогда же начались широкие исследования топографии поверхностей субмикронного и молекулярного масштаба. Успешному развитию исследований способствовало то, что принцип работы АСМ основан на эффектах контактного взаимодействия острия зонда с поверхностью образца, т.е. на механике контактного взаимодействия, в которой я чувствовал себя достаточно уверенно.
Наши атомно-силовые микроскопы поставлялись не только в ближнее зарубежье, но и в Румынию, Индию, Ю.Корею, Китай, Саудовскую Аравию. Кстати из стран бывшего СССР да и Восточной Европы, производство столь наукоемких приборов освоено только в России и Беларуси. При уже признанном достаточно высоком качестве и современной многофункциональности, стоимость белорусских АСМ значительно ниже по сравнению с зарубежными аналогами. Это позволяет не только экономить бюджетные средства, но и успешно реализовывать продукцию за рубежом.
- Сегодня Вы не только известный ученый, но и являетесь одним из руководителей НАН Беларуси. Что изменилось в Вашей жизни, как чувствуете себя в новой роли?
- Конечно, я не мог предполагать, что буду работать на столь высокой должности в Президиуме Национальной академии наук Беларуси. Одно дело - руководить лабораторией, другое – участвовать в принятии решений по управлению наукой в стране. Это огромная ответственность. Научный потенциал является важнейшим фактором устойчивого социально-экономического развития страны, повышения конкурентоспособности национальной экономики, осуществления технического перевооружения на базе новых технологий. Поэтому государство совершенно оправданно ожидает максимальной практической отдачи от работы ученых на каждый вложенный в науку рубль. Задача руководства НАН Беларуси заключается в том, чтобы сохранить высокий творческий потенциал научных кадров, создать благоприятные условия для их труда и при этом, конечно же, добиться максимально возможной эффективности.
В то же время человек, полюбивший науку, не разрывает связи с ней, занимается увлекательным процессом раскрытия законов природы. Я также продолжаю научную работу, не забывая о родной лаборатории.
- Вы уже многого достигли к своему юбилею. К чему продолжаете стремиться сегодня как ученый?
- Очень надеюсь, что в ближайшее время мы совместно с ГНПО «Планар» и НПО «Интеграл» предложим уникальный комплекс для контроля и диагностики элементов субмикронной электроники. Вижу большие перспективы в разработке наномембранных технологий, которые важны не только в практической плоскости, но и в фундаментальных исследованиях нанопроцессов. Например, разрабатываемые нами технологии мембранно-капиллярного транспорта позволяют формировать нанокластеры на острие зонда АСМ, после чего исследование свойств твердых и жидких веществ в нанообъемах становится делом техники. В этом направлении совместно с ИХНМ НАН Беларуси мы работаем над освоением в производстве оборудования для контролируемого формирования мономолекулярных слоев, по существу - нанофабрик.
Хочется, использовать наши возможности в клеточных технологиях, именно для живых клеток. Сегодня, совместно с институтами биологического и медицинского профиля мы успешно разрабатываем основы клеточной эластографии. И, конечно же, далеко не исчерпаны возможности атомно-силового микроскопа. Сегодня он «видит» и «ощупывает» наномир, завтра мы научим его «нюхать » и «слышать». Как бы фантастично это ни звучало, но и такое вполне возможно. Надеюсь, и эти мечты сбудутся.
По материалам газеты «Веды»
10-12-2013, 17:32
просмотров
  
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.