Наука - практике

Полвека с "ядерными фильтрами"

(Окончание. Начало в № 45)

Человек, который занимается прикладными разработками, должен привыкнуть к тому, что из того, что он делает, большая часть идет в мусорную корзину, и только редкие вещи выходят на рынок или находят хотя бы ограниченное применение. При этом вероятность успеха тем выше, чем больше делается попыток. Премию имени В.П.Джелепова я расцениваю как награду за все работы в комплексе, которые привели к успешным внедрениям, в частности в медицине.

Метод травления треков дает возможность получать нанопоры в диапазоне от единиц нанометров до десятков микрометров. Наиболее наукоемкая часть этой технологии - это поры в нанометровом диапазоне. По ним больше всего публикаций, причем много ссылок на наши работы. Пока это абсолютно некоммерческая область - исследования и разработка новых миниатюрных устройств (сенсоры, нанофлюидные насосы, клапаны и др.), которые пока на рынок не выходят. Это очень интересная тема, в ней наибольший фундаментальный вклад. Коммерческие применения трековых мембран относятся к диапазонам пор для нас тривиальным. Например, использование мембран при лечении ожогов. Мы надеемся, что наконец будет получено регистрационное удостоверение на этот продукт, и трековая мембрана станет разрешенным медицинским средством. Выяснилось, что для этих целей наилучший размер пор - 4 микрона. Поначалу показалось странным, что такая мембрана работает лучше, чем с порами размером 0,2 микрона, способными быть барьером для бактерий. Медики провели испытания и выяснили, что рана под мембраной с маленькими порами не дышит, мокнет. Такие неожиданности тоже интересны. Не все наши продукты на трековых мембранах, даже запатентованные, удалось внедрить. Внедрено гораздо меньше, чем хотелось бы.

Передача опыта или подпитка от молодежи? П.Ю.Апель с О.В.Криставчук и И.Н.Фадейкиной.

А есть совершенно некоммерческие применения, но для меня они очень ценны, потому что имеют полезный выход, который невозможно или трудно получить иным способом. Например, начиная с 70-х годов мы сотрудничаем с Физическим институтом РАН, сектором рентгеновской астрономии. Они много десятилетий изучают Солнце, мониторируют его состояние. Запускают рентгеновские телескопы на спутниках за пределы земной атмосферы, поглощающей рентгеновское излучение. В качестве одного из элементов рентгеновского телескопа физики ФИАН использовали трековые мембраны с заданными структурными параметрами - они отсекают много ненужного излучения, а рентген пропускают, ослабляя его, чтобы детектор не горел. Казалось бы, маленькое применение, но практически важное, ибо оно приносит новое знание об окружающем мире.

Как шло наполнение центра оборудованием?

Если говорить о нашем новом лабораторном корпусе, то первую порцию очень хороших приборов мы получили в рамках проекта Международного инновационного нанотехнологического центра (МИНЦ) по программе, которую осуществляла госкорпорация "Роснано". Два первоклассных растровых электронных микроскопа, рентгеновский фотоэлектронный спектрометр, атомно-силовой микроскоп с рамановским спектрометром и массу другого современного оборудования. Оно было введено в эксплуатацию в 2015 году, а в последующие годы мы расширяли парк оборудования за счет бюджета ОИЯИ, на хозрасчетные средства и за счет грантов и программ сотрудничества со странами-участницами Института.

А вообще хватает ли квалифицированных кадров, чтобы интенсивно эксплуатировать все оборудование?

Николай Лизунов исследует структуру трековой мембраны на растровом электронном микроскопе Hitachi SU8020.

Кадров чуть-чуть не хватает. Есть недогруженные приборы, но основные, самые богатые информативно, загружены хорошо и обеспечены квалифицированным персоналом. Студенты у нас появляются, редко из московских вузов, в основном из нашего университета. В 2008 году я специально пошел преподавать в университет "Дубна" на кафедру химии, геохимии и космохимии (сейчас это кафедра химии, новых технологий и материалов), чтобы отбирать хороших студентов. Получилось не очень эффективно: группа набирается небольшая, далеко не каждый год попадался достойный кандидат для работы в центре. Время от времени это получалось, и сейчас несколько выпускников университета работают у нас.

Если говорить о кадрах, то все, что создано по трековым мембранам, это труд огромного количества людей, и ляровцев, и партнеров из других институтов, об этом надо помнить. Были энтузиасты из Министерства электронной промышленности СССР в 1970-1980-х. Когда мы в НПО "Электроника" (Воронеж) поставляли трековые мембраны, там из них делали фильтрпатроны для финишной очистки технологической воды, там тоже энтузиасты работали, от которых успех дела зависел самым критическим образом. Б. В. Мчедлишвили (Ленинградский политехнический институт), который в 1980-х занимался медико-биологическими применениями, тоже был большой энтузиаст. Партнерство по этой линии привело к важным внедрениям в технологии получения противовирусных вакцин, в плазмаферезе, санитарно-бактериологическом анализе. Если говорить о партнерстве в научном плане, то особенно интересным и эффективным было взаимодействие с зарубежными фирмами и лабораториями. В 90-е годы, после падения "железного занавеса", контакты с американскими фирмами, с научными организациями Германии, Японии, Великобритании очень обогатили и позволили выйти на качественно более высокий уровень исследований. У сильного партнера есть чему учиться. Из стран-участниц я бы особенно выделил кооперацию с Польшей, Румынией и Чехией.

Исследование термических свойств мембран на дифференциальном сканирующем калориметре проводит Катажина Олейничак (Польша).

Направлению 50 лет, вы в нем работаете почти 50 лет. Если оглянуться назад...

Да, я работаю 47 лет, и путь пройден гигантский: от нескольких водяных термостатов и оптических микроскопов в начале до нынешнего лабораторного корпуса, оснащенного первоклассным оборудованием. В нашем распоряжении компактный специализированный циклотрон, который создали ускорительщики ЛЯР. Думаю, никто в мире не имеет такой роскоши - ускорителя тяжелых ионов исключительно для прикладных исследований. Конечно, у него есть ограничения по интенсивности, по энергиям, но тем не менее. Накопленный опыт, объем знаний и умений сейчас и на начальном этапе - это несравнимые вещи, но так и должно быть для любого дела, начатого почти с нуля.

Все эти годы нас поддерживала и направляла дирекция ЛЯР. В первую очередь, Георгий Николаевич Флеров, который был человеком необычайной энергии, всегда богатый идеями, с постоянной нацеленностью на сверхзадачи. Ему требовались большие задачи, мелкие были не интересны. Поддерживал Юрий Цолакович Оганесян, который в 1992 году решил создать хозрасчетное подразделение, и оно смогло выжить благодаря в основном международному сотрудничеству. Ключевым моментом было назначение начальником Центра Сергея Николаевича Дмитриева, который легко справляется с практическими и коммерческими задачами одновременно с научными. Соблюдая традиции, заботы о прикладных исследованиях по эстафете принимали на себя директора ЛЯР - М.Г.Иткис, С.Н.Дмитриев, С.И.Сидорчук. Сейчас С.Н.Дмитриев, став вице-директором ОИЯИ, по-прежнему курирует нас.

Поддержка руководства ЛЯР - это чрезвычайно важный фактор. Ведь когда работы по "ядерным фильтрам" только начинались, Н.Н.Боголюбов не одобрил идею их производства в ЛЯР. Он считал, что Институт занимается фундаментальной физикой, прикладные вещи здесь не должны развиваться: если вы что-то такое придумали, то передавайте в промышленность. А Георгий Николаевич сказал: нет, если мы не начнем производство здесь, то ничего не будет. И он оказался абсолютно прав. Мы были недавно на конференции в Туле и встречались с представителями фирмы, производящей фильтрационное оборудование. Ее директор говорит: вы осознаете, что трековые мембраны остались единственными микрофильтрационными мембранами в стране? Действительно, промышленность по производству всех остальных разновидностей полимерных мембран, созданная еще в СССР, погибла в послеперестроечное время.

Ю.Ц.Оганесян недавно предложил объединить ваши усилия с усилиями медиков и биологов.

Трековая мембрана в медицине и биологии применялась с первых дней существования направления. Связи с медиками и биологами у нас есть, но совместным работам не хватает четкой нацеленности на результат и средств для достижения этого результата. Юрий Цолакович предложил в рамках нашей темы 1131 создать группу, где физики, химики и биологи будут прочно объединены единой задачей и единым руководством. Планируется подключить профильные московские организации, институты НАН Республики Армения. Уже есть наметки по организации группы, предполагается, что соответствующий проект будет доложен на сессии ПКК.

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ