Новые соединения, открытые в лаборатории, могут очень быстро привести к прикладным результатам — например, созданию высокоэффективного топливного бака для автомобиля. Иногда этот процесс могут ускорить исследования с привлечением иностранного ученого. Один из таких проектов реализуют в Институте неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
Работая в рамках мегагранта, ученые ИНХ синтезируют пористые координационные полимеры, изучают их структуру и функциональные свойства — и прежде всего, сорбционные характеристики. После всестороннего исследования нового соединения становится понятно, где его можно применять — в катализе, разделении и хранении веществ, для тонкой очистки или в каких-то других сферах.
— Хотя наш проект направлен, прежде всего, на фундаментальные исследования, мы всегда держим в уме реальные приложения, в которые они могут воплотиться — говорит ведущий научный сотрудник, д.х.н. Данил Николаевич Дыбцев. — Сегодня создание таких пористых материалов — общемировой тренд в современной химической науке. В нашей стране химия пористых координационных полимеров развивается не так интенсивно, но наша группа одна из немногих, кто обеспечивает научный задел, чтобы у Российской Федерации не было отставания.
В настоящий момент ученые заканчивают второй год работ по мегагранту. Прогресс хороший: исследователи уже синтезировали не один десяток соединений, имеющих перспективы прикладного применения. К специалистам ИНХ обращались представители одной известной российской компании, которая среди прочего инвестирует в разработку новых способов транспортировки метана. Бизнесменов интересовали материалы для портативного хранения значительных объемов газа при небольшом давлении и у существующих наработок ИНХ есть перспективы развития. Если удастся реализовать имеющиеся заделы, эффективность топливного бака можно будет повысить в несколько раз, позволяя на одной заправке проехать существенно боле длинное расстояние. Созданные с использованием новых технологических решений баллоны станут пригодными для хранения не только метана, но и водорода — наиболее перспективного топлива будущего. Кроме того, появится возможность эффективной очистки автомобильных и промышленных выбросов от разнообразных различных токсичных веществ: оксидов углерода, азота, серы.
Впрочем, работа по мегагранту хороша не только новыми идеями. В рамках проекта ученые приобрели современный монокристальный рентгеновский дифрактометр, позволяющий характеризовать атомное строение полученных соединений с точностью до тысячных долей нанометра. Стоимость прибора — около 30 миллионов рублей, и без финансирования мегагранта его покупка для лаборатории так бы и осталась в мечтах. Наличие такого оборудования не только полностью обеспечивает исследовательские потребности в рамках мегагранта, но и позволяет сотрудничать с другими подразделениями ИНХ или институтов СО РАН. Несмотря на то, что под проект была создана отдельная лаборатория, ученые работают в постоянной кооперации со своими коллегами, продолжают и развивают те исследования, которыми в институте занимались последние 10 лет. Кроме того, Данил Дыбцев и сотоварищи постоянно взаимодействуют с Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Институтом химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирским государственным университетом, другими ведущими исследовательскими центрами России.
Интересно, что профессор Университета Манчестера Мартин Шродер, ставший ведущим ученым мегагрантового проекта, принял в нем участие благодаря стечению обстоятельств.
— Примерно два года назад меня пригласили на совместный семинар ведущих молодых ученых Российской академии наук и Королевского химического общества, проходившем в Казани, — рассказывает Данил Дыбцев. — Коллег из Великобритании заинтересовал мой доклад, и они предложили мне приехать к ним, выступить на их площадке и обсудить возможные совместные направления сотрудничества. Там я и познакомился с Мартином Шродером, сейчас работающим профессором химии и вице-президентом Манчестерского университета. Я рассказал ему о программе мегагрантов, проводимой Министерством образования и науки РФ. В то время мы как раз искали авторитетного иностранного ученого, способного возглавить такого рода проект. Шродер очень заинтересовался нашим предложением, мы довольно быстро написали хорошую заявку, получили финансирование и приступили к совместной работе. По контракту Мартин Шродер должен заниматься наукой в ИНХ СО РАН четыре месяца в году, и из-за большой загрузки он вынужден приезжать в Новосибирск лишь на небольшие промежутки времени в несколько дней или недель. Его следующий визит запланирован на ноябрь.
— Мартин Шродер вносил свой вклад в проект на каждом этапе, начиная с написания и подачи заявки на финансирование, — говорит Данил Дыбцев. — Когда он приезжает сюда, то следит за тем, как идет наша работа, постоянно проводит собеседования и лабораторные научные семинары, делится своим опытом и дает рекомендации: как общие — в каком направлении проекта следует сосредоточить усилия, так и частные, когда советует молодым исследователям попробовать новую реакцию или поменять условия синтеза.
При этом самого Данила Дыбцева тоже можно назвать мегагрантовым ученым. В 2009 году он вошел в число приглашенных зарубежных исследователей Пхоханского университета науки и технологии (POSTECH) —лучшего научно-технического вуза Южной Кореи и одного из лучших в мире. Корейский проект заключался в создании целого факультета с несколькими лабораториями, а итогом их большой работы стали не только публикации и новые фундаментальные знания, но и успешная подготовка десятков студентов и аспирантов.
Мегагрант придает дополнительный импульс научному обмену и международному сотрудничеству института. Научные сотрудники ИНХ ездили в командировки в Ноттингем и Оксфорд, где работали на установках самого топового мирового уровня и выполняли исследования в рамках совместного проекта. Аспиранты ИНХ также проходят стажировки в лаборатории Мартина Шродера в Университете Манчестера. В результате такого обмена и английские химики смогут больше узнать о наших методах работы, и новосибирские специалисты учатся применять новые способы синтеза. Кроме того, в октябре в Институте прошла Школа-конференция молодых ученых «Неорганические соединения и функциональные материалы» с привлечением большого числа ведущих ученых, как из России, так и из-за рубежа, которая стала возможной, в том числе, благодаря мегагранту.
Впрочем, наличие одного суперпроекта не означает, что ученые не должны работать по другим направлениям. Более того, в требованиях к мегагранту прямо указано, что помимо основного финансирования, участники должны привлекать какие-то дополнительные средства — например, обращаясь за поддержкой в Российский научный фонд или другие независимые источники. Пока что работы идут успешно, и ученые уверены, что действие мегагранта удастся продлить на следующий год, а затем — еще на два.
Павел Красин
Фото предоставлены Д.Н. Дыбцевым
