Герой дня: Соловьев Андрей Александрович

Опубликовано Янв 15, 2012 в Герой дня, Новости

В 2001 году окончил Томский политехнический университет, факультет автоматики и электроэнергетики по специальности Техника высоких напряжений.

Основное место работы с 2001 года – Институт сильноточной электроники СО РАН, лаборатория прикладной электроники, научный сотрудник.

По совместительству работаю в Томском политехническом университете на кафедре Водородной энергетики и плазменных технологий доцентом (с 2008 года по настоящее время). Преподаю курсы лекций: Плазменные покрытия, Физика поверхности и тонкие пленки, Твердооксидные топливные элементы.

Основной темой моих исследований изначально было нанесение различных покрытий и тонких пленок методом магнетронного распыления. Суть этого метода заключается в помещении обрабатываемого изделия в вакуумную камеру, после чего на катод магнетрона, изготовленный из напыляемого материала, подается напряжение и в камере зажигается тлеющий электрический разряд. В этом разряде поверхность катода распыляется, и полученный атомарный поток осаждается на изделии, формируя покрытие. Разработке новых и усовершенствованных магнетронных распылительных систем и была посвящена моя кандидатская диссертация, защищенная в 2007 году.

Нанесение тонкопленочных (толщиной 0.01-50 мкм) покрытий – это эффективный способ модификации поверхности материалов. Он позволяет существенным образом изменить механические, оптические, электрические, магнитные, тепловые и химические свойства исходного   материала,   получая   изделия   с   требуемыми   (например, антикоррозионными, износостойкими и др.) свойствами. Не существует такой области человеческой жизнедеятельности, где не применялись бы какие-либо функциональные покрытия.  Самые распространенные области применения тонких пленок – это оптика, защита и упрочнение материалов, микроэлектроника, энергетика, космические технологии, пищевая промышленность. Поэтому исследования в области поверхности материалов и тонких пленок будут актуальны еще для многих поколений ученых. Доказательством актуальности исследований в этой области служит недавнее присуждение Нобелевской премии по физике за открытие графена.

В последнее время (с 2008 года) полученные знания и опыт направлены мною на исследования в области водородной энергетики. Я работаю над изготовлением твердооксидных топливных элементов. Это такие устройства, которые вырабатывают электрическую энергию за счет химической реакции водорода с кислородом. Их достоинством является то, что в результате реакции выделяется тепло, электричество и вода без какого-либо вредного воздействия на окружающую среду. Топливные ячейки, которые я изготавливаю  преимущественно методом магнетронного распыления, затем собираются в батареи. Эти батареи твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) являются основной частью автономных энергоустановок мощностью от 1 кВт до 1 МВт и выше. В качестве топлива в таких энергоустановках используется водород или водородсодержащий газ типа метана, пропана, бутана, биогаза.

Пока мы только научились изготавливать топливные ячейки твердооксидных топливных элементов, но в этом году приступаем к созданию своей первой энергоустановки на основе ТОТЭ мощностью 1 кВт, работающей на природном газе.

Вообще, как известно, в России тысячи электростанций, работающих на газе. Но они вырабатывают электроэнергию путем сжигания газа, то есть прямым химическим окислением (CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O). Т.е. сначала химическая энергия газа преобразуется в тепловую, а только потом в электрическую. Их КПД около 40 %. Кроме того при химическом горении топлива (уголь, природный газ) на электростанции образуются СО₂ и NO_x, загрязняющие атмосферу и приводящие к глобальным экологическим проблемам.

ТОТЭ вместо химического окисления газа окисляют его электрохимическим путем, сразу напрямую генерируя электроэнергию с КПД 50 %. Если затем из теплоносителя получать дополнительную электроэнергию традиционным путем, то КПД электростанций увеличится в среднем до 70 %. Кроме того электрохимическое сжигание топлива обеспечивает высокую экологичность процесса. Это реально чистая энергосберегающая технология, требующая для производства такого же количества электричества в два три раза меньшего количества топлива. При этом энергоустановки автономны, бесшумны и генерируют как электрическую, так и тепловую энергию (когенерация).

Еще водородную энергетику называют распределенной энергетикой, так как энергоустановки небольшой мощности могут устанавливаться непосредственно у потребителя и нет необходимости в затратах на передачу и трансформацию электрической энергии.

В большинстве стран, нацеленных на распределенную, электрохимическую энергетику, имеются государственные программы создания энергосистем на основе ТОТЭ. В России, к сожалению, такая программа отсутствует и пока в данной области мы вынуждены догонять развитые страны. Однако большое финансирование, выделенное правительством РФ в рамках постановления N 220 для привлечения ведущих учёных в российские ВУЗы, позволит Томскому  политехническому университету серьезно сдвинуться с мертвой точки.

Я не знаю модно ли сейчас заниматься наукой, но точно знаю, что это интересно и даже выгодно с материальной точки зрения. Последнее утверждение, правда, относится только к тем, кто полностью отдает себя науке, активно занимаясь поиском различных грантов и публикацией своих результатов. Главным отличием профессии ученого от остальных профессий является необходимость в своей повседневной деятельности выдумывать что-то новое, то, что еще практически не один человек на свете до него не делал. Это токарь на заводе вынужден вытачивать одну  и ту же деталь ежедневно. А ученый вынужден постоянно усовершенствовать свои разработки, чтобы оставаться конкурентноспособным.

Я не хочу уезжать за границу поскольку считаю, что ситуация в нашей стране меняется к лучшему и рано или поздно мы достигнем уровня тех стран в которые любят уезжать наши соотечественники.

В детстве я никогда не мечтал быть ученым. В университет я пошел, чтобы стать энергетиком, поскольку данная профессия была и будет актуальна во все времена и, что не маловажно хорошо оплачивается. Однако научная атмосфера захватила меня в период выполнения научно-исследовательской работы студентов. Здесь большую роль сыграл мой научный руководитель – Сочугов Николай Семенович, который смог заинтересовать меня как темой исследования, так и прибавкой к стипендии.

В науке меня привлекает новаторский, соревновательный дух, возможность знакомиться с коллегами по всей стране и за рубежом посредством научных конференций и выставок. Важно, что в науке тебя окружают интересные, умнейшие, интеллигентные люди, которые во многом определяют развитие общества. И это дает тебе ощущение причастности к тем открытиям, которые совершаются в мире ежедневно.

Я считаю, что фундаментальные исследования в науке не только нужны, они жизненно необходимы. И финансироваться они должны, конечно, государством, если это государство не хочет оказаться на свалке истории. Так получилось, что я все время занимаюсь прикладными исследованиями и непосредственно вижу получаемый результат. Это не может не радовать и к тому же имеет большой стимулирующий эффект.

Идеальный мир, по-моему, тот, в котором нет зла, жадности, «черной» зависти («белая» зависть, я считаю, полезна, поскольку стимулирует человека к саморазвитию), алчности, коррупции и т.п. В этом мире человек осознает свою ответственность перед другими люди и окружающим миром. С этой точки зрения мне нравится то общество, которое построил  Ли Куан Ю в Сингапуре.

Я считаю, что в России хватает ученых. Тут главное не количество, а качество. В «лихие» годы из науки ушло много умнейших людей и эти потери нам еще предстоит восполнить. Более важной проблемой я считаю отставание материально-технической базы, существование 94 Федерального закона и проблему таможни. Последние два фактора очень затрудняют приобретение за рубежом материалов, которые в России вообще не производятся, и это не позволяет Российским ученым конкурировать с иностранными коллегами.

Можно ли быть востребованным ученым и обеспечивать свою семью?

Да, можно. Этому примером служат многие мои коллеги. Богатых людей среди ученых нет, но обеспеченных все-таки много и их число должно неминуемо вырасти со становлением гражданского общества в России.

Трудности, с которыми приходится сталкиваться ученым ежедневно, связаны с чиновничьими пережитками, которые до конца еще не искоренены в России. Это неравномерное финансирование в течение календарного года. В начале года денег нет и нельзя ничего не купить, а в конце года приходится покупать «что-попало» лишь бы деньги не пропали. Это и закон о госзакупках, который заставляет тратить понапрасну кучу времени и бумаги на закупку материалов и оборудования.

Тема моей диссертации называется «Устройства со скрещенными электрическим и магнитным полями для нанесения тонкопленочных покрытий на подложки большой площади». В ней рассмотрены пути решения проблемы нанесения тонких пленок на крупногабаритные изделия. Например, предложен способ повышения однородности толщины наносимых магнетронным распылением покрытий на изделия площадью несколько м², способ увеличения ресурса распыляемого катода. Кроме того рассмотрена проблема повышения стойкости ультратонких (толщина несколько нанометров) пленок серебра, нанесение алмазоподобных пленок методом магнетронного распыления. Алмазоподобные пленки, кстати, очень интересная тема, поскольку они обладают уникальными свойствами, например твердостью сравнимой с твердостью алмаза. А как известно алмаз это самое твердое вещество на планете.

Чем ты увлекаешься помимо науки?

В последнее время серьезно увлекся спортом. Регулярно хожу в тренажерный зал, изучаю теоретические основы правильных тренировок и питания. Это тоже своего рода наука, где предыдущими поколениями накоплен большой запас знаний. Пытаюсь добиться каких-нибудь результатов, несмотря на генетические ограничения и другие факторы. Кстати спорт – это лучший отдых для людей умственного труда.

Расскажи о своих самых ярких экспериментах и результатах

Самым ярким результатом в жизни была защита кандидатской диссертации. Причем не сам этот факт, а те возможности, которые после этого открылись.

Что бы тебе помогло продолжать заниматься наукой, чего не хватает?

Не хватает надежды на стабильное будущее страны.

Есть ли у тебя идеи для нашего правительства и законодательного аппарата по части развития науки в России?

Мне бы хотелось, чтобы были продолжены Федеральные целевые программы, которые выделяют гранты на научные исследования размером 1-10 млн. рублей.

Какая у тебя цель на 5-10 лет?

Основные цели: повышение благосостояния семьи и защита докторской диссертации.

Есть ли в твоих планах, как у молодого ученого, получить нобелевскую премию?

Нет. Достаточно Государственной премии.

Что для тебя самое высшее признание?

Уважение коллег.