Ми створюємо корисні спецпроєкти за підтримки українських та світових брендів. Перевірте, наскільки ви фінансово грамотний, дізнайтеся секрети облаштування інтер’єру та знайдіть актуальну інформацію про вступ за кордон. Усе це з класним дизайном та версткою. Заповнюйте рекламний бриф або пишіть <a href="vlada@nachasi.com">на пошту</a> керівниці відділу спецпроєктів Владиславі Шевченко.

Спецпроєкти

Які кардинальні зміни принесуть технології в наше життя, як витримати конкуренцію на ринку й у що варто інвестувати бізнесам — про це та інше розповів під час конференції <a href="https://nachasi.com/2017/08/28/pro-brain-ukraine/" target="_blank" rel="noopener">Brain&amp;Ukraine</a> представник космічної агенції NASA, доктор Омар Хатамле

Омар Хатамле, NASA: «Ми працюємо над технологіями, які будуть змагатися з людьми за робочі місця»

{:ua}Виступ науковця з NASA у Києві — для тих, хто не потрапив на конференцію Brain&Ukraine{:}

Напевно, ви неодноразово чули про графен і навіть бачили різні експерименти на відео, де пояснюється роль та можливості графену в конструюванні чи енергетиці. Що ж це за матеріал і як він може змінити поточний стан технологій та наукових досліджень у світі?

<h4><strong>Що таке графен?</strong></h4>
Графен — це перший досліджений (однак не єдиний) двомірний кристал. Його решітка утворена атомами вуглецю, впорядкованими у площині в гексагональну структуру, яка виглядає як з'єднані між собою шестикутники. Товщина графену — 1 атом.

Довгий час вважалося, що двомірні матеріали існувати не можуть. Однак у 2004 році британські фізики Андрій Гейм і Костянтин Новосьолов не тільки створили і таким чином довели існування графену, але й дослідили електонні властивості матеріалу. У 2010 році вони отримали Нобелевську премію з фізики — за «новаторські експеримети з двомірним матеріалом графеном».
<h4><strong>Чи можливо зробити графен в домашніх умовах?</strong></h4>
Так. Для цього потрібний шматочок якісного графіту і звичайний скотч. Це — саме той спосіб, за допомогою якого графен був вперше отриманий для лабораторних досліджень. Основою методу є факт, що зв'язки між шарами графіту надзвичайно слабкі та легко руйнуються.

Якщо скотч спочатку прикласти липкою поверхнею до графіту і відірвати, то маленькі фрагменти матеріалу залишаться на поверхні з клеєм. Товщина фрагментів буде кілька мікронів, — але це ще не графен. Далі потрібно кілька разів повторити одну просту вправу: скласти скотч навпіл (щоби половинки торкалися одна одну липкими поверхнями) і розтягувати кінці скотчу в протилежні сторони. Така процедура робить кожний фрагмет приблизно вдвіччі тоншим і після 10-15 «складань-розтягувань» значна частина графіту буде товщиною в один атомний шар. Це і є графен.

<iframe src="https://www.youtube.com/embed/EX8ClPVkD1g" width="1280" height="720" frameborder="0" allowfullscreen="allowfullscreen"></iframe>
<h4><strong>Чим особливий графен?</strong></h4>
Графен має цілий ряд унікальних властивостей:
<ul>
 	<li>Це — найміцніший матеріал. В перерахунку на одиницю товщини, графен в 200 разів міцніший за сталь.</li>
 	<li>Графен можна розтягнути на 20%, перш ніж він порветься, що неможливо навіть уявити для інших кристалів. Такі механічні властивості є результатом надзвичайно малої відстані і сильного зв'язку між атомами вуглецю. Теоретичні розрахунки показують, що «гамак» із графену розміром 1 x 1 м може витримати вагу до 8 кг.</li>
 	<li>Графен є чудовим провідником електричного струму і тримає рекорд за параметром рухливості електронів при кімнатній температурі. Цікаво, що електрони рухаються в графені так, ніби у них немає маси.</li>
 	<li>Це — також найтонший матеріал. Всього лиш 5 г графену достатньо, щоби повністю покрити футбольне поле.</li>
 	<li>Якщо до цього переліку додати, що графен є прозорим і хімічно інертним, то стає очевидним, що матеріал має неабиякий потенціал для використання у найрізноманітніших сферах — від електроніки до будівництва.</li>
</ul>
[gallery type="slideshow" link="none" size="facebook_og" ids="6526,6525" orderby="rand"]
<h4><strong>Де використовується графен?</strong></h4>
Комерційних виробів з графеном зараз зовсім небагато, але вже зараз можна купити графенові чорнила для принтера, які проводять електричний струм і таким чином дозволяють друкувати електричне коло практично на будь-якій поверхні.

Також продаються смартфони з графеновим екраном, який не розбивається і не тріскає при падінні. Графен вже знайшов своє, поки досить обмежене, застосування в батареях і спортивному обладнанні. Багато компаній (включаючи таких гігантів як Samsung та Intel) ведуть активні розробки і шукають нові області застосування для графену.

[caption id="attachment_6529" align="aligncenter" width="1772"]<img class="size-full wp-image-6529" src="https://nachasi.com/wp-content/uploads/2017/06/Kostya09092016c.jpg" alt="Вересень 2016: Лауреат Нобелівської премії з фізики 2010 року Костянтин Новосьолов демонструє комерційний смартфон, сенсорний екран (touchscreen) у якому виготовлений з графену" width="1772" height="1229" /> Вересень 2016: Лауреат Нобелівської премії з фізики 2010 року Костянтин Новосьолов демонструє комерційний смартфон, сенсорний екран (touchscreen) у якому виготовлений з графену[/caption]
<h4><strong>В яких областях графен може створити революцію?</strong></h4>
Найбільш перспективними областями застосування графену в майбутньому є сенсори і наноелектоніка. За рахунок надзвичайно великої площі поверхні по відношенню до об'єму і за рахунок високої провідності матеріалу продемонстровані на сьогодні сенсори на основі графену мають неперевешену чутливість і короткий час відгуку.

Стосовно наноелектроніки, з кожним днем все більше вчених схиляєтся до думки, що в далекій перспективі графен замінить кремній. Це — єдиний досліджений провідник, який дозволяє робити транзистори розміром менше 10 нм і при цьому залишатися стабільним при нормальних умовах.

[gallery type="slideshow" link="none" size="facebook_og" ids="6527,6528" orderby="rand"]
<h4><strong>Чи існують інші двомірні матеріали, крім графену?</strong></h4>
Так. Клас двомірних кристалів зараз вже досить великий і включає понад 30 відомих матеріалів. Сюди входять як похідні графену (наприклад, флюорінований графен, який є двомірним аналогом тефлону), так і матеріали без вуглецю (наприклад, нітрид бору).

Надзвичайно активним науковим напрямком зараз є вивчення гетероструктур — коли 2 або більше двомірних матеріали накладаються один на одного, щоб утворити стек. Такі структури часто демонструють унікальні властивості, яких немає у їхніх складових, і таким чином розширюють сферу потенційного застосуванни 2D-матеріалів.

&nbsp;
<p style="text-align: right;"><em>Від редакції: автор публікації — спікер конференції <a href="https://www.facebook.com/brainukraine/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Brain&amp;Ukraine</a>, учасник групи науковців, яка у 2010 році отримала Нобелівську премію за «новаторські експерименти з двомірним матеріалом графеном».</em></p>

<h4><strong>Що таке графен?</strong></h4><p>Графен — це перший досліджений (однак не єдиний) двомірний кристал. Його решітка утворена атомами вуглецю, впорядкованими у площині в гексагональну структуру, яка виглядає як з&#8217;єднані між собою шестикутники. Товщина графену — 1 атом.</p><p>Довгий час вважалося, що двомірні матеріали існувати не можуть. Однак у 2004 році британські фізики Андрій Гейм і Костянтин Новосьолов не тільки створили і таким чином довели існування графену, але й дослідили електонні властивості матеріалу. У 2010 році вони отримали Нобелевську премію з фізики — за «новаторські експеримети з двомірним матеріалом графеном».</p><h4><strong>Чи можливо зробити графен в домашніх умовах?</strong></h4><p>Так. Для цього потрібний шматочок якісного графіту і звичайний скотч. Це — саме той спосіб, за допомогою якого графен був вперше отриманий для лабораторних досліджень. Основою методу є факт, що зв&#8217;язки між шарами графіту надзвичайно слабкі та легко руйнуються.</p><p>Якщо скотч спочатку прикласти липкою поверхнею до графіту і відірвати, то маленькі фрагменти матеріалу залишаться на поверхні з клеєм. Товщина фрагментів буде кілька мікронів, — але це ще не графен. Далі потрібно кілька разів повторити одну просту вправу: скласти скотч навпіл (щоби половинки торкалися одна одну липкими поверхнями) і розтягувати кінці скотчу в протилежні сторони. Така процедура робить кожний фрагмет приблизно вдвіччі тоншим і після 10-15 «складань-розтягувань» значна частина графіту буде товщиною в один атомний шар. Це і є графен.</p><div class="embedded-video"><iframe loading="lazy" src="https://www.youtube.com/embed/EX8ClPVkD1g" width="1280" height="720" frameborder="0" allowfullscreen="allowfullscreen"></iframe></div><h4><strong>Чим особливий графен?</strong></h4><p>Графен має цілий ряд унікальних властивостей:</p><ul><li>Це — найміцніший матеріал. В перерахунку на одиницю товщини, графен в 200 разів міцніший за сталь.</li><li>Графен можна розтягнути на 20%, перш ніж він порветься, що неможливо навіть уявити для інших кристалів. Такі механічні властивості є результатом надзвичайно малої відстані і сильного зв&#8217;язку між атомами вуглецю. Теоретичні розрахунки показують, що «гамак» із графену розміром 1 x 1 м може витримати вагу до 8 кг.</li><li>Графен є чудовим провідником електричного струму і тримає рекорд за параметром рухливості електронів при кімнатній температурі. Цікаво, що електрони рухаються в графені так, ніби у них немає маси.</li><li>Це — також найтонший матеріал. Всього лиш 5 г графену достатньо, щоби повністю покрити футбольне поле.</li><li>Якщо до цього переліку додати, що графен є прозорим і хімічно інертним, то стає очевидним, що матеріал має неабиякий потенціал для використання у найрізноманітніших сферах — від електроніки до будівництва.</li></ul><script type="application/json" class="shortcode-slider-json">	[				{			"url": "/wp-content/uploads/2017/06/GraphenePrinted.jpg",			"caption": "Графенові чорнила для прінтеру і елементи елекричного кола надруковані такими чорнилами. (Фотографії Леоніда Пономаренко, відзнято 21 червня на Graphene Industry Showcase який відбувається зараз в Манчестері в National Graphene Institute)"		},				{			"url": "/wp-content/uploads/2017/06/GrapheneInk.jpg",			"caption": "Графенові чорнила для прінтеру і елементи елекричного кола надруковані такими чорнилами. (Фотографії Леоніда Пономаренко, відзнято 21 червня на Graphene Industry Showcase який відбувається зараз в Манчестері в National Graphene Institute)"		}			]</script><h4><strong>Де використовується графен?</strong></h4><p>Комерційних виробів з графеном зараз зовсім небагато, але вже зараз можна купити графенові чорнила для принтера, які проводять електричний струм і таким чином дозволяють друкувати електричне коло практично на будь-якій поверхні.</p><p>Також продаються смартфони з графеновим екраном, який не розбивається і не тріскає при падінні. Графен вже знайшов своє, поки досить обмежене, застосування в батареях і спортивному обладнанні. Багато компаній (включаючи таких гігантів як Samsung та Intel) ведуть активні розробки і шукають нові області застосування для графену.</p><div id="attachment_6529" style="width: 1782px" class="wp-caption aligncenter"><img aria-describedby="caption-attachment-6529" loading="lazy" class="size-full wp-image-6529" src="/wp-content/uploads/2017/06/Kostya09092016c.jpg" alt="Вересень 2016: Лауреат Нобелівської премії з фізики 2010 року Костянтин Новосьолов демонструє комерційний смартфон, сенсорний екран (touchscreen) у якому виготовлений з графену" width="1772" height="1229" srcset="/wp-content/uploads/2017/06/Kostya09092016c.jpg 1772w, /wp-content/uploads/2017/06/Kostya09092016c-300x208.jpg 300w, /wp-content/uploads/2017/06/Kostya09092016c-768x533.jpg 768w, /wp-content/uploads/2017/06/Kostya09092016c-1024x710.jpg 1024w, /wp-content/uploads/2017/06/Kostya09092016c-650x451.jpg 650w, /wp-content/uploads/2017/06/Kostya09092016c-1067x740.jpg 1067w" sizes="(max-width: 1772px) 100vw, 1772px" /><p id="caption-attachment-6529" class="wp-caption-text">Вересень 2016: Лауреат Нобелівської премії з фізики 2010 року Костянтин Новосьолов демонструє комерційний смартфон, сенсорний екран (touchscreen) у якому виготовлений з графену</p></div><h4><strong>В яких областях графен може створити революцію?</strong></h4><p>Найбільш перспективними областями застосування графену в майбутньому є сенсори і наноелектоніка. За рахунок надзвичайно великої площі поверхні по відношенню до об&#8217;єму і за рахунок високої провідності матеріалу продемонстровані на сьогодні сенсори на основі графену мають неперевешену чутливість і короткий час відгуку.</p><p>Стосовно наноелектроніки, з кожним днем все більше вчених схиляєтся до думки, що в далекій перспективі графен замінить кремній. Це — єдиний досліджений провідник, який дозволяє робити транзистори розміром менше 10 нм і при цьому залишатися стабільним при нормальних умовах.</p><script type="application/json" class="shortcode-slider-json">	[				{			"url": "/wp-content/uploads/2017/06/BacMonoRear.jpg",			"caption": "Експериментальна поліцейська машина BAC Mono.  Заднє крило машини виготовлено з композитного матеріалу з використанням графену"		},				{			"url": "/wp-content/uploads/2017/06/BacMono.jpg",			"caption": "Експериментальна поліцейська машина BAC Mono.  Заднє крило машини виготовлено з композитного матеріалу з використанням графену"		}			]</script><h4><strong>Чи існують інші двомірні матеріали, крім графену?</strong></h4><p>Так. Клас двомірних кристалів зараз вже досить великий і включає понад 30 відомих матеріалів. Сюди входять як похідні графену (наприклад, флюорінований графен, який є двомірним аналогом тефлону), так і матеріали без вуглецю (наприклад, нітрид бору).</p><p>Надзвичайно активним науковим напрямком зараз є вивчення гетероструктур — коли 2 або більше двомірних матеріали накладаються один на одного, щоб утворити стек. Такі структури часто демонструють унікальні властивості, яких немає у їхніх складових, і таким чином розширюють сферу потенційного застосуванни 2D-матеріалів.</p><p>&nbsp;</p><p style="text-align: right;"><em>Від редакції: автор публікації — спікер конференції <a href="https://www.facebook.com/brainukraine/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Brain&amp;Ukraine</a>, учасник групи науковців, яка у 2010 році отримала Нобелівську премію за «новаторські експерименти з двомірним матеріалом графеном».</em></p>

6 головних питань та відповідей про графен

{:ua}Що таке графен і як він може змінити технології в усьому світі?{:}

7 червня у Києві відбулася лекція Юрія Гогоці – професора матеріалознавства у Дрексельському Університеті в США, який минулого місяця отримав фінансування у $2,2 млн для досліджень у сфері наноматеріалів. Найбільш цитований вчений з України розказав, як поєднуються інновації та фундаментальні дослідження, де шукати фінансування для науки та які виклики стоять перед хіміками світу.

Цей матеріал відкриває низку публікацій про науку до тематичної конференції <a href="https://www.facebook.com/brainukraine/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Brain&amp;Ukraine</a>. Пропонуємо вам 8 найцікавіших тез з розповіді пана Юрія.
<h4><strong>Над чим працюють науковці в сфері наноматеріалів</strong></h4>
— Ми створюємо нові матеріали — ті, що дозволяють вам користуватися телефонами, смартфонами, планшетами. Саме це матеріали дозволяють загнати розрахункову можливість в маленький формат, оснастити пристрій сучасною камерою тощо. Практично кожна частина пристрою — покриття на склі, електроніка, літій-іонні акумулятори — використовують наноматеріали.

Більшість того, що ми робимо, пов’язано з вуглецем. Ми досліджуємо індивідуальні клітини у вуглецевих нанотрубках. Також вирощуємо мільярди наноалмазів товщиною 5 нм — це в 10 тис разів менше людського волосся. Створюємо пористо-вуглецеві структури, за допомогою яких можна очищувати кров від токсинів, сорбувати протеїни, а також опріснювати воду. Проте основна область застосування — енергетика:
<ul>
 	<li>конденсатори,</li>
 	<li>літій-іонні акумулятори,</li>
 	<li>системи зберігання.</li>
</ul>
<h4><strong>Як організовано наукову роботу</strong></h4>
— Наша команда складається з 12 пост-докторантів, 12 студентів та 17 аспірантів. Серед нас є представники 11 країн, в тому числі — один науковий співробітник і з України, зі Львова. Саме команда робить усю роботу, самотужки це було би нереально. Я виступаю, розповсюджую ідеї, — але нічого би не було зроблено, якби вони щоденно не працювали в лабораторії. Ми щодня спілкуємося, переписуємось, в якій точці світу я б не знаходився.

Ми завжди намагаємося пройти весь шлях: від ідеї, початку фундаментальних досліджень, і до найголовнішого — впровадження практичного застосування. Формуємо ідею, шукаємо фінансування, проводимо дослідження, за підсумками пишемо статтю і публікуємо її в одному з наукових журналів — Science, Nature, Nature Materials, Nature Nano та в низці інших.

[blockquote_with_author content="Як я завжди кажу своїм студентам, опублікувати статтю у провідному науковому журналі — це як піднятися на Еверест. Навіть якщо ти там вже був, зробити це ще раз буде так само складно."]

Варто пам’ятати, що публікація статті — ще не кінцевий результат. Наступний крок — посприяти впровадженню винайденої технології. Наші ліцензії купують великі міжнародні компанії. Іноді від теоретичної ідеї до практичного її впровадження минає менше року.

[cut_in_image_fullwidth img="https://nachasi.com/wp-content/uploads/2017/06/19024908_336471246767094_387404830019118689_o.jpg" img_id="5370" title="Лекція Юрія відбулась в рамках лекторію «Вчені XXI століття» від науково-популярної конференції Brain&amp;Ukraine"]
<h4><strong>Як вчені знаходять фінансування</strong></h4>
— На дослідження ми витрачаємо в середньому $1,5 млн на рік. Наука в США — недешева і потребує коштів. Бюджет Дрексельського Університету складає приблизно $700 млн. Університет отримує гроші від студентів, які сплачують за навчання, проте все фінансування науки в США йде із зовнішніх джерел — державних та приватних фондів, промислових та фінансових установ.

Найголовніше для отримання інвестицій — вміти описати свою ідею, донести її сенс, цінність та практичну значимість. Посилати заявки в усі можливі фонди та установи — це щоденна задача професорів, якою треба займатися безперервно. Адже якщо не буде фінансування, то не буде і роботи. Організація досліджень — щось на кшталт малого бізнесу.
<h4><strong>Що таке максени та в чому їхня цінність</strong></h4>
— 6 років тому ми винайшли матеріал, який назвали максенами (MXenes). Це — двовимірні пластинки, що складаються з карбідів та нітридів перехідних металів та мають товщину 3-7 атомів. Максени є металами, а тому з них можна зробити дуже тонкі провідники (наприклад, надтонке провідникове покриття для нового покоління смартфонів, яке до того ж буде стійким до падінь та ударів).

[caption id="attachment_5371" align="aligncenter" width="935"]<img class="size-full wp-image-5371" src="https://nachasi.com/wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.00.47-PM.png" alt="Шарова будова максенів" width="935" height="515" /> Шарова будова максенів[/caption]

Зараз ми працюємо саме над задачами накопичення енергії. Наша мета — розробити акумулятор, який буде заряджатись не більше 5-10 хв, проте його здатність тримати заряд не поступиться сучасним літій-іонним акумуляторам. Це дозволить, наприклад, заряджати ноутбуки, телефони за кілька хвилин проти звичних зараз кількох годин. Максени здатні впоратись із цією задачею. Інше використання максенів — екранування пристроїв від електромагнітних перешкод. Максени дозволяють зменшити товщину захисних матеріалів з 15 мікронів до одного. Це важливо для подальшого зменшення розмірів телефонів та інших розумних пристроїв.
<h4><strong>Як виробництво в Києві розвиває технології з США</strong></h4>
— Зазвичай є проблема, що наноматеріали вдається здобути лише в нанокількості. Максенам «пощастило» більше: в Центрі матеріаловедення в Києві, яким керує мій брат Олексій, було побудовано спеціальний реактор, який дозволив отримувати до 100 г максенів за 1 синтез. В свою чергу, це дозволило збільшувати виробництво до кілограмових масштабів.

[caption id="attachment_5373" align="aligncenter" width="768"]<img class="wp-image-5373 size-full" src="https://nachasi.com/wp-content/uploads/2017/06/mxene-powder-50-g.jpeg" alt="Максени, синтозовані в Центрі матеріаловедення в Києві" width="768" height="576" /> Максени, синтозовані в Центрі матеріаловедення в Києві[/caption]

Наразі ця технологія вже отримувала ліцензування — її купила велика міжнародна компанія.
<h4><strong>Чи очікувати на появу розумного одягу</strong></h4>
— Вже набувають поширення розумні пристрої для носіння: наприклад, фітнес-браслети, — проте для того, щоби вживлювати технологічні елементи безпосередньо в одяг, треба перетворити тканину на електронний пристрій. Для цього потрібні волокна, що проводитимуть електроенергію, матеріали, що працюватимуть із сенсорами. Такий одяг зможе поміряти вашу та навколишню температуру і відповідно нагріватись або охолоджуватись, вимірювати тиск та пульс, за складом поту визначити, чи ви не починаєте хворіти. А ще може накопичувати статичну електроенергію, що виробляє тіло, та давати можливість її використовувати — наприклад, підживлювати нею MP3-плеєр. Чимало з того, що раніше здавалося фантастикою, тепер стає реальністю — і ми над цим працюємо. Зараз ми співпрацюємо зі спеціалістами по текстилю, проводимо спільніі дослідження. Одна з моїх аспіранток працює із в’язальною машиною, яку можна запрограмувати на виготування певної моделі розумного одягу. Цей апарат здатен за 15-20 хв зв’язати вам светр, у який буде вбудовано різноманітні нитки-провідники, мікросхеми, датчики.

Що стосується наших максенів, з них можна виготовити суперконденсатори у вигляді гнучкої пластинки з розмірами 1 x 2 см та товщиною менше міліметра. Такі суперконденсатори вбудовуються в одяг і дозволяють зберігати енергію, заряджати пристрої.

[gallery type="slideshow" link="none" size="facebook_og" ids="5365,5366,5367,5368" orderby="rand"]
<h4><strong>Як популяризувати науку за допомогою мистецтва</strong></h4>
— Якщо доносити наукові ідеї до якомога ширшого кола людей, то стає легше переконувати у важливості наших досліджень і потенційних інвесторів.

[blockquote_with_author content="Один із шляхів популяризації — поєднати науку із мистецтвом."]

Ми кожного дня спостерігаємо наночастинки у мікроскопах й іноді натикаємось на цікаві форми. Так з’явилась ідея <strong>конкурсу <a href="https://www.facebook.com/NanoArtography" target="_blank" rel="noopener noreferrer">NanoArtography</a></strong> — показати, що наука може бути красивою [сміється]. На сторінці проекту ми зібрали більше сотні картинок від учасників зі всього світу. Роботи переможці надрукували у календарі.

Цьогоріч проводимо конкурс вдруге, <strong>роботи можна подати до 30 вересня 2017 року.</strong> За кращі фото передбачені грошові призи:
<ul>
 	<li>$700 — за перше місце,</li>
 	<li>$300 — за друге,</li>
 	<li>$100 — за третє.</li>
</ul>
[caption id="attachment_5374" align="aligncenter" width="799"]<img class="wp-image-5374 size-full" src="https://nachasi.com/wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.01.37-PM.png" alt="Ліворуч: частинка максену після витравлення та трохи «фотошопу». Праворуч: шарові структури матеріалу нагадують скелі Арізони" width="799" height="406" /> Ліворуч: частинка максену після витравлення та трохи «фотошопу». Праворуч: шарові структури матеріалу нагадують скелі Арізони[/caption]

Цього року ми також отримали грант $10 тис на проведення <a href="http://www.mrs.org/sci-vid" target="_blank" rel="noopener noreferrer">відеоконкурсу</a>. Учасником може стати будь-хто, треба лише зняти 2-хвилинний ролік про матеріаловедення. Приз переможцю складатиме $1 тис.
<h4><strong>Чому сучасна наука — виключно міжнародна</strong></h4>
— Я працюю 15-16 годин на добу, 6-7 днів на тиждень. Вважаю свою роботу найцікавішою у світі — ми працюємо на рубежі світових інновацій, робимо відкриття, розв’язуємо загадки — та не проміняв би її на жодну іншу. Але ця робота потребує повної віддачі, адже успіх не приходить без інвестицій часу та зусиль. Ми співрацюємо з порядка 40 міжнародних партнерів з усього світу. Серед них — приватні компанії (такі як Toyota, Honda, BASF, Superior Graphite тощо), наукові організації, університети.

[blockquote_with_author content="Наука об’єднує людей."]

Серед наших партнерів є, наприклад, громадяни Ізраїлю та Саудівської Аравії — ці держави мають не найкращі політичні взаємини, проте наукові команди працюють разом. І без цього співтовариства багато речей були би неможливими. Сучасна наука не робиться окремими людьми — це командна робота; адже ті задачі, які може розв’язати окрема людина, як правило, уже розв’язані.

Важливий аспект сучасної науки — її міжнародність і те, що вона не знає кордонів. Якщо Україна хоче стати технологічною державою, то їй треба налагоджувати регулярну міжнародну співпрацю. Це допоможе витягнути українську науку на передові рубежі.

&nbsp;
<p style="text-align: right;"><em>У публікації використані фото Brain&amp;Ukraine та слайди з презентації Юрія Гогоці</em></p>

<p>Цей матеріал відкриває низку публікацій про науку до тематичної конференції <a href="https://www.facebook.com/brainukraine/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">Brain&amp;Ukraine</a>. Пропонуємо вам 8 найцікавіших тез з розповіді пана Юрія.</p><h4><strong>Над чим працюють науковці в сфері наноматеріалів</strong></h4><p>— Ми створюємо нові матеріали — ті, що дозволяють вам користуватися телефонами, смартфонами, планшетами. Саме це матеріали дозволяють загнати розрахункову можливість в маленький формат, оснастити пристрій сучасною камерою тощо. Практично кожна частина пристрою — покриття на склі, електроніка, літій-іонні акумулятори — використовують наноматеріали.</p><p>Більшість того, що ми робимо, пов’язано з вуглецем. Ми досліджуємо індивідуальні клітини у вуглецевих нанотрубках. Також вирощуємо мільярди наноалмазів товщиною 5 нм — це в 10 тис разів менше людського волосся. Створюємо пористо-вуглецеві структури, за допомогою яких можна очищувати кров від токсинів, сорбувати протеїни, а також опріснювати воду. Проте основна область застосування — енергетика:</p><ul><li>конденсатори,</li><li>літій-іонні акумулятори,</li><li>системи зберігання.</li></ul><h4><strong>Як організовано наукову роботу</strong></h4><p>— Наша команда складається з 12 пост-докторантів, 12 студентів та 17 аспірантів. Серед нас є представники 11 країн, в тому числі — один науковий співробітник і з України, зі Львова. Саме команда робить усю роботу, самотужки це було би нереально. Я виступаю, розповсюджую ідеї, — але нічого би не було зроблено, якби вони щоденно не працювали в лабораторії. Ми щодня спілкуємося, переписуємось, в якій точці світу я б не знаходився.</p><p>Ми завжди намагаємося пройти весь шлях: від ідеї, початку фундаментальних досліджень, і до найголовнішого — впровадження практичного застосування. Формуємо ідею, шукаємо фінансування, проводимо дослідження, за підсумками пишемо статтю і публікуємо її в одному з наукових журналів — Science, Nature, Nature Materials, Nature Nano та в низці інших.</p>	<blockquote class="shortcode-blockquote">		<p>Як я завжди кажу своїм студентам, опублікувати статтю у провідному науковому журналі — це як піднятися на Еверест. Навіть якщо ти там вже був, зробити це ще раз буде так само складно.</p>			</blockquote><p>Варто пам’ятати, що публікація статті — ще не кінцевий результат. Наступний крок — посприяти впровадженню винайденої технології. Наші ліцензії купують великі міжнародні компанії. Іноді від теоретичної ідеї до практичного її впровадження минає менше року.</p>	<div class="wp-caption full-screen  ">				<img src="/wp-content/uploads/2017/06/19024908_336471246767094_387404830019118689_o.jpg">									<p class="wp-caption-text">					 <b>Лекція Юрія відбулась в рамках лекторію «Вчені XXI століття» від науково-популярної конференції Brain&amp;Ukraine</b>				</p>						</div><h4><strong>Як вчені знаходять фінансування</strong></h4><p>— На дослідження ми витрачаємо в середньому $1,5 млн на рік. Наука в США — недешева і потребує коштів. Бюджет Дрексельського Університету складає приблизно $700 млн. Університет отримує гроші від студентів, які сплачують за навчання, проте все фінансування науки в США йде із зовнішніх джерел — державних та приватних фондів, промислових та фінансових установ.</p><p>Найголовніше для отримання інвестицій — вміти описати свою ідею, донести її сенс, цінність та практичну значимість. Посилати заявки в усі можливі фонди та установи — це щоденна задача професорів, якою треба займатися безперервно. Адже якщо не буде фінансування, то не буде і роботи. Організація досліджень — щось на кшталт малого бізнесу.</p><h4><strong>Що таке максени та в чому їхня цінність</strong></h4><p>— 6 років тому ми винайшли матеріал, який назвали максенами (MXenes). Це — двовимірні пластинки, що складаються з карбідів та нітридів перехідних металів та мають товщину 3-7 атомів. Максени є металами, а тому з них можна зробити дуже тонкі провідники (наприклад, надтонке провідникове покриття для нового покоління смартфонів, яке до того ж буде стійким до падінь та ударів).</p><div id="attachment_5371" style="width: 945px" class="wp-caption aligncenter"><img aria-describedby="caption-attachment-5371" loading="lazy" class="size-full wp-image-5371" src="/wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.00.47-PM.png" alt="Шарова будова максенів" width="935" height="515" srcset="/wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.00.47-PM.png 935w, /wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.00.47-PM-300x165.png 300w, /wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.00.47-PM-768x423.png 768w, /wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.00.47-PM-650x358.png 650w" sizes="(max-width: 935px) 100vw, 935px" /><p id="caption-attachment-5371" class="wp-caption-text">Шарова будова максенів</p></div><p>Зараз ми працюємо саме над задачами накопичення енергії. Наша мета — розробити акумулятор, який буде заряджатись не більше 5-10 хв, проте його здатність тримати заряд не поступиться сучасним літій-іонним акумуляторам. Це дозволить, наприклад, заряджати ноутбуки, телефони за кілька хвилин проти звичних зараз кількох годин. Максени здатні впоратись із цією задачею. Інше використання максенів — екранування пристроїв від електромагнітних перешкод. Максени дозволяють зменшити товщину захисних матеріалів з 15 мікронів до одного. Це важливо для подальшого зменшення розмірів телефонів та інших розумних пристроїв.</p><h4><strong>Як виробництво в Києві розвиває технології з США</strong></h4><p>— Зазвичай є проблема, що наноматеріали вдається здобути лише в нанокількості. Максенам «пощастило» більше: в Центрі матеріаловедення в Києві, яким керує мій брат Олексій, було побудовано спеціальний реактор, який дозволив отримувати до 100 г максенів за 1 синтез. В свою чергу, це дозволило збільшувати виробництво до кілограмових масштабів.</p><div id="attachment_5373" style="width: 778px" class="wp-caption aligncenter"><img aria-describedby="caption-attachment-5373" loading="lazy" class="wp-image-5373 size-full" src="/wp-content/uploads/2017/06/mxene-powder-50-g.jpeg" alt="Максени, синтозовані в Центрі матеріаловедення в Києві" width="768" height="576" srcset="/wp-content/uploads/2017/06/mxene-powder-50-g.jpeg 768w, /wp-content/uploads/2017/06/mxene-powder-50-g-300x225.jpeg 300w, /wp-content/uploads/2017/06/mxene-powder-50-g-650x488.jpeg 650w" sizes="(max-width: 768px) 100vw, 768px" /><p id="caption-attachment-5373" class="wp-caption-text">Максени, синтозовані в Центрі матеріаловедення в Києві</p></div><p>Наразі ця технологія вже отримувала ліцензування — її купила велика міжнародна компанія.</p><h4><strong>Чи очікувати на появу розумного одягу</strong></h4><p>— Вже набувають поширення розумні пристрої для носіння: наприклад, фітнес-браслети, — проте для того, щоби вживлювати технологічні елементи безпосередньо в одяг, треба перетворити тканину на електронний пристрій. Для цього потрібні волокна, що проводитимуть електроенергію, матеріали, що працюватимуть із сенсорами. Такий одяг зможе поміряти вашу та навколишню температуру і відповідно нагріватись або охолоджуватись, вимірювати тиск та пульс, за складом поту визначити, чи ви не починаєте хворіти. А ще може накопичувати статичну електроенергію, що виробляє тіло, та давати можливість її використовувати — наприклад, підживлювати нею MP3-плеєр. Чимало з того, що раніше здавалося фантастикою, тепер стає реальністю — і ми над цим працюємо. Зараз ми співпрацюємо зі спеціалістами по текстилю, проводимо спільніі дослідження. Одна з моїх аспіранток працює із в’язальною машиною, яку можна запрограмувати на виготування певної моделі розумного одягу. Цей апарат здатен за 15-20 хв зв’язати вам светр, у який буде вбудовано різноманітні нитки-провідники, мікросхеми, датчики.</p><p>Що стосується наших максенів, з них можна виготовити суперконденсатори у вигляді гнучкої пластинки з розмірами 1 x 2 см та товщиною менше міліметра. Такі суперконденсатори вбудовуються в одяг і дозволяють зберігати енергію, заряджати пристрої.</p><script type="application/json" class="shortcode-slider-json">	[				{			"url": "/wp-content/uploads/2017/06/18922610_336471703433715_6210153616368728669_o.jpg",			"caption": "Моменти лекції"		},				{			"url": "/wp-content/uploads/2017/06/18891905_336471353433750_5745400201966456471_o.jpg",			"caption": "Моменти лекції"		},				{			"url": "/wp-content/uploads/2017/06/18953350_336471716767047_8743238258476321637_o.jpg",			"caption": "Моменти лекції"		},				{			"url": "/wp-content/uploads/2017/06/18920765_336472533433632_2689938377822999632_o-1.jpg",			"caption": "Моменти лекції"		}			]</script><h4><strong>Як популяризувати науку за допомогою мистецтва</strong></h4><p>— Якщо доносити наукові ідеї до якомога ширшого кола людей, то стає легше переконувати у важливості наших досліджень і потенційних інвесторів.</p>	<blockquote class="shortcode-blockquote">		<p>Один із шляхів популяризації — поєднати науку із мистецтвом.</p>			</blockquote><p>Ми кожного дня спостерігаємо наночастинки у мікроскопах й іноді натикаємось на цікаві форми. Так з’явилась ідея <strong>конкурсу <a href="https://www.facebook.com/NanoArtography" target="_blank" rel="noopener noreferrer">NanoArtography</a></strong> — показати, що наука може бути красивою [сміється]. На сторінці проекту ми зібрали більше сотні картинок від учасників зі всього світу. Роботи переможці надрукували у календарі.</p><p>Цьогоріч проводимо конкурс вдруге, <strong>роботи можна подати до 30 вересня 2017 року.</strong> За кращі фото передбачені грошові призи:</p><ul><li>$700 — за перше місце,</li><li>$300 — за друге,</li><li>$100 — за третє.</li></ul><div id="attachment_5374" style="width: 809px" class="wp-caption aligncenter"><img aria-describedby="caption-attachment-5374" loading="lazy" class="wp-image-5374 size-full" src="/wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.01.37-PM.png" alt="Ліворуч: частинка максену після витравлення та трохи «фотошопу». Праворуч: шарові структури матеріалу нагадують скелі Арізони" width="799" height="406" srcset="/wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.01.37-PM.png 799w, /wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.01.37-PM-300x152.png 300w, /wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.01.37-PM-768x390.png 768w, /wp-content/uploads/2017/06/Screen-Shot-2017-06-12-at-1.01.37-PM-650x330.png 650w" sizes="(max-width: 799px) 100vw, 799px" /><p id="caption-attachment-5374" class="wp-caption-text">Ліворуч: частинка максену після витравлення та трохи «фотошопу». Праворуч: шарові структури матеріалу нагадують скелі Арізони</p></div><p>Цього року ми також отримали грант $10 тис на проведення <a href="http://www.mrs.org/sci-vid" target="_blank" rel="noopener noreferrer">відеоконкурсу</a>. Учасником може стати будь-хто, треба лише зняти 2-хвилинний ролік про матеріаловедення. Приз переможцю складатиме $1 тис.</p><h4><strong>Чому сучасна наука — виключно міжнародна</strong></h4><p>— Я працюю 15-16 годин на добу, 6-7 днів на тиждень. Вважаю свою роботу найцікавішою у світі — ми працюємо на рубежі світових інновацій, робимо відкриття, розв’язуємо загадки — та не проміняв би її на жодну іншу. Але ця робота потребує повної віддачі, адже успіх не приходить без інвестицій часу та зусиль. Ми співрацюємо з порядка 40 міжнародних партнерів з усього світу. Серед них — приватні компанії (такі як Toyota, Honda, BASF, Superior Graphite тощо), наукові організації, університети.</p>	<blockquote class="shortcode-blockquote">		<p>Наука об’єднує людей.</p>			</blockquote><p>Серед наших партнерів є, наприклад, громадяни Ізраїлю та Саудівської Аравії — ці держави мають не найкращі політичні взаємини, проте наукові команди працюють разом. І без цього співтовариства багато речей були би неможливими. Сучасна наука не робиться окремими людьми — це командна робота; адже ті задачі, які може розв’язати окрема людина, як правило, уже розв’язані.</p><p>Важливий аспект сучасної науки — її міжнародність і те, що вона не знає кордонів. Якщо Україна хоче стати технологічною державою, то їй треба налагоджувати регулярну міжнародну співпрацю. Це допоможе витягнути українську науку на передові рубежі.</p><p>&nbsp;</p><p style="text-align: right;"><em>У публікації використані фото Brain&amp;Ukraine та слайди з презентації Юрія Гогоці</em></p>

8 тез про науку і нанотехнології від найцитованішого вченого

{:ua}Як розвиваються нанотехнології? Головні тези про науку в цій сфері{:}

#Brain&amp;Ukraine

Омар Хатамле, NASA: «Ми працюємо над технологіями, які будуть змагатися з людьми за робочі місця»

6 головних питань та відповідей про графен

8 тез про науку і нанотехнології від найцитованішого вченого

#Brain&Ukraine