Aa Aa Aa
Aa Aa Aa
Pročytaty vgolos
Zupynyty čytannja

8 tez pro nauku i nanotehnologiї vid najcytovanišogo včenogo

8 тез про науку і нанотехнології від найцитованішого вченого

7 červnja u Kyjevi vidbulasja lekcija Jurija Gogoci – profesora materialoznavstva u Drekseľśkomu Universyteti v SŠA, jakyj mynulogo misjacja otrymav finansuvannja u $2,2 mln dlja doslidžeń u sferi nanomaterialiv. Najbiľš cytovanyj včenyj z Ukraїny rozkazav, jak pojednujuťsja innovaciї ta fundamentaľni doslidžennja, de šukaty finansuvannja dlja nauky ta jaki vyklyky stojať pered himikamy svitu.
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.
Читати кирилицею

Speciaľni možlyvosti

Pročytaty vgolos
Zupynyty čytannja
Kontrastna versija
  Цей матеріал відкриває низку публікацій про науку до тематичної конференції Brain&Ukraine. Пропонуємо вам 8 найцікавіших тез з розповіді пана Юрія. Над чим працюють науковці в сфері наноматеріалів. — 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: конденсатори, літій-іонні акумулятори, системи зберігання. Як організовано наукову роботу. — 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. 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. Лекція Юрія відбулась в рамках лекторію Вчені XXI століття від науково-популярної конференції Brain&Ukraine Як вчені знаходять фінансування. — 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. Що таке максени та в чому їхня цінність. — 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). Шарова будова максенів 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. Як виробництво в Києві розвиває технології з США. — 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. Максени, синтозовані в Центрі матеріаловедення в Києві Наразі ця технологія вже отримувала ліцензування — її купила велика міжнародна компанія. Чи очікувати на появу розумного одягу. — 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. 01/ 04 Momenty lekciї Як популяризувати науку за допомогою мистецтва. — Якщо доносити наукові ідеї до якомога ширшого кола людей, то стає легше переконувати у важливості наших досліджень і потенційних інвесторів. 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 конкурсу NanoArtography — 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, роботи можна подати до 30 вересня 2017 року. За кращі фото передбачені грошові призи: $700 — за перше місце, $300 — за друге, $100 — за третє. Ліворуч: частинка максену після витравлення та трохи фотошопу. Праворуч: шарові структури матеріалу нагадують скелі Арізони Цього року ми також отримали грант $10 тис на проведення відеоконкурсу. Учасником може стати будь-хто, треба лише зняти 2-хвилинний ролік про матеріаловедення. Приз переможцю складатиме $1 тис. Чому сучасна наука — виключно міжнародна. — 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. 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.   У публікації використані фото Brain&Ukraine та слайди з презентації Юрія Гогоці

Cej material vidkryvaje nyzku publikacij pro nauku do tematyčnoї konferenciї Brain&Ukraine. Proponujemo vam 8 najcikavišyh tez z rozpovidi pana Jurija.

Nad čym pracjujuť naukovci v sferi nanomaterialiv

— My stvorjujemo novi materialy — ti, ščo dozvoljajuť vam korystuvatysja telefonamy, smartfonamy, planšetamy. Same ce materialy dozvoljajuť zagnaty rozrahunkovu možlyvisť v maleńkyj format, osnastyty prystrij sučasnoju kameroju toščo. Praktyčno kožna častyna prystroju — pokryttja na skli, elektronika, litij-ionni akumuljatory — vykorystovujuť nanomaterialy.

Biľšisť togo, ščo my robymo, pov’jazano z vuglecem. My doslidžujemo indyviduaľni klityny u vuglecevyh nanotrubkah. Takož vyroščujemo miľjardy nanoalmaziv tovščynoju 5 nm — ce v 10 tys raziv menše ljudśkogo volossja. Stvorjujemo porysto-vuglecevi struktury, za dopomogoju jakyh možna očyščuvaty krov vid toksyniv, sorbuvaty proteїny, a takož oprisnjuvaty vodu. Prote osnovna oblasť zastosuvannja — energetyka:

  • kondensatory,
  • litij-ionni akumuljatory,
  • systemy zberigannja.

Jak organizovano naukovu robotu

— Naša komanda skladajeťsja z 12 post-doktorantiv, 12 studentiv ta 17 aspirantiv. Sered nas je predstavnyky 11 kraїn, v tomu čysli — odyn naukovyj spivrobitnyk i z Ukraїny, zi Lvova. Same komanda robyť usju robotu, samotužky ce bulo by nereaľno. Ja vystupaju, rozpovsjudžuju ideї, — ale ničogo by ne bulo zrobleno, jakby vony ščodenno ne pracjuvaly v laboratoriї. My ščodnja spilkujemosja, perepysujemoś, v jakij točci svitu ja b ne znahodyvsja.

My zavždy namagajemosja projty veś šljah: vid ideї, počatku fundamentaľnyh doslidžeń, i do najgolovnišogo — vprovadžennja praktyčnogo zastosuvannja. Formujemo ideju, šukajemo finansuvannja, provodymo doslidžennja, za pidsumkamy pyšemo stattju i publikujemo її v odnomu z naukovyh žurnaliv — Science, Nature, Nature Materials, Nature Nano ta v nyzci inšyh.

Jak ja zavždy kažu svoїm studentam, opublikuvaty stattju u providnomu naukovomu žurnali — ce jak pidnjatysja na Everest. Naviť jakščo ty tam vže buv, zrobyty ce šče raz bude tak samo skladno.

Varto pam’jataty, ščo publikacija statti — šče ne kincevyj rezuľtat. Nastupnyj krok — pospryjaty vprovadžennju vynajdenoї tehnologiї. Naši licenziї kupujuť velyki mižnarodni kompaniї. Inodi vid teoretyčnoї ideї do praktyčnogo її vprovadžennja mynaje menše roku.

Lekcija Jurija vidbulaś v ramkah lektoriju «Včeni XXI stolittja» vid naukovo-populjarnoї konferenciї Brain&Ukraine

Jak včeni znahodjať finansuvannja

— Na doslidžennja my vytračajemo v seredńomu $1,5 mln na rik. Nauka v SŠA — nedeševa i potrebuje koštiv. Bjudžet Drekseľśkogo Universytetu skladaje pryblyzno $700 mln. Universytet otrymuje groši vid studentiv, jaki splačujuť za navčannja, prote vse finansuvannja nauky v SŠA jde iz zovnišnih džerel — deržavnyh ta pryvatnyh fondiv, promyslovyh ta finansovyh ustanov.

Najgolovniše dlja otrymannja investycij — vmity opysaty svoju ideju, donesty її sens, cinnisť ta praktyčnu značymisť. Posylaty zajavky v usi možlyvi fondy ta ustanovy — ce ščodenna zadača profesoriv, jakoju treba zajmatysja bezperervno. Adže jakščo ne bude finansuvannja, to ne bude i roboty. Organizacija doslidžeń — ščoś na kštalt malogo biznesu.

Ščo take makseny ta v čomu їhnja cinnisť

— 6 rokiv tomu my vynajšly material, jakyj nazvaly maksenamy (MXenes). Ce — dvovymirni plastynky, ščo skladajuťsja z karbidiv ta nitrydiv perehidnyh metaliv ta majuť tovščynu 3-7 atomiv. Makseny je metalamy, a tomu z nyh možna zrobyty duže tonki providnyky (napryklad, nadtonke providnykove pokryttja dlja novogo pokolinnja smartfoniv, jake do togo ž bude stijkym do padiń ta udariv).

Šarova budova makseniv

Šarova budova makseniv

Zaraz my pracjujemo same nad zadačamy nakopyčennja energiї. Naša meta — rozrobyty akumuljator, jakyj bude zarjadžatyś ne biľše 5-10 hv, prote jogo zdatnisť trymaty zarjad ne postupyťsja sučasnym litij-ionnym akumuljatoram. Ce dozvolyť, napryklad, zarjadžaty noutbuky, telefony za kiľka hvylyn proty zvyčnyh zaraz kiľkoh godyn. Makseny zdatni vporatyś iz cijeju zadačeju. Inše vykorystannja makseniv — ekranuvannja prystroїv vid elektromagnitnyh pereškod. Makseny dozvoljajuť zmenšyty tovščynu zahysnyh materialiv z 15 mikroniv do odnogo. Ce važlyvo dlja podaľšogo zmenšennja rozmiriv telefoniv ta inšyh rozumnyh prystroїv.

Jak vyrobnyctvo v Kyjevi rozvyvaje tehnologiї z SŠA

— Zazvyčaj je problema, ščo nanomaterialy vdajeťsja zdobuty lyše v nanokiľkosti. Maksenam «poščastylo» biľše: v Centri materialovedennja v Kyjevi, jakym keruje mij brat Oleksij, bulo pobudovano speciaľnyj reaktor, jakyj dozvolyv otrymuvaty do 100 g makseniv za 1 syntez. V svoju čergu, ce dozvolylo zbiľšuvaty vyrobnyctvo do kilogramovyh masštabiv.

Makseny, syntozovani v Centri materialovedennja v Kyjevi

Makseny, syntozovani v Centri materialovedennja v Kyjevi

Narazi cja tehnologija vže otrymuvala licenzuvannja — її kupyla velyka mižnarodna kompanija.

Čy očikuvaty na pojavu rozumnogo odjagu

— Vže nabuvajuť pošyrennja rozumni prystroї dlja nosinnja: napryklad, fitnes-braslety, — prote dlja togo, ščoby vžyvljuvaty tehnologični elementy bezposeredńo v odjag, treba peretvoryty tkanynu na elektronnyj prystrij. Dlja ćogo potribni volokna, ščo provodytymuť elektroenergiju, materialy, ščo pracjuvatymuť iz sensoramy. Takyj odjag zmože pomirjaty vašu ta navkolyšnju temperaturu i vidpovidno nagrivatyś abo oholodžuvatyś, vymirjuvaty tysk ta puľs, za skladom potu vyznačyty, čy vy ne počynajete hvority. A šče može nakopyčuvaty statyčnu elektroenergiju, ščo vyrobljaje tilo, ta davaty možlyvisť її vykorystovuvaty — napryklad, pidžyvljuvaty neju MP3-plejer. Čymalo z togo, ščo raniše zdavalosja fantastykoju, teper staje reaľnistju — i my nad cym pracjujemo. Zaraz my spivpracjujemo zi specialistamy po tekstylju, provodymo spiľnii doslidžennja. Odna z moїh aspirantok pracjuje iz v’jazaľnoju mašynoju, jaku možna zaprogramuvaty na vygotuvannja pevnoї modeli rozumnogo odjagu. Cej aparat zdaten za 15-20 hv zv’jazaty vam svetr, u jakyj bude vbudovano riznomanitni nytky-providnyky, mikroshemy, datčyky.

Ščo stosujeťsja našyh makseniv, z nyh možna vygotovyty superkondensatory u vygljadi gnučkoї plastynky z rozmiramy 1 x 2 sm ta tovščynoju menše milimetra. Taki superkondensatory vbudovujuťsja v odjag i dozvoljajuť zberigaty energiju, zarjadžaty prystroї.

01/ 04
Momenty lekciї

Jak populjaryzuvaty nauku za dopomogoju mystectva

— Jakščo donosyty naukovi ideї do jakomoga šyršogo kola ljudej, to staje legše perekonuvaty u važlyvosti našyh doslidžeń i potencijnyh investoriv.

Odyn iz šljahiv populjaryzaciї — pojednaty nauku iz mystectvom.

My kožnogo dnja sposterigajemo nanočastynky u mikroskopah j inodi natykajemoś na cikavi formy. Tak z’javylaś ideja konkursu NanoArtography — pokazaty, ščo nauka može buty krasyvoju [smijeťsja]. Na storinci proektu my zibraly biľše sotni kartynok vid učasnykiv zi vśogo svitu. Roboty peremožci nadrukuvaly u kalendari.

Cogorič provodymo konkurs vdruge, roboty možna podaty do 30 veresnja 2017 roku. Za krašči foto peredbačeni grošovi pryzy:

  • $700 — za perše misce,
  • $300 — za druge,
  • $100 — za tretje.
Livoruč: častynka maksenu pislja vytravlennja ta trohy «fotošopu». Pravoruč: šarovi struktury materialu nagadujuť skeli Arizony

Livoruč: častynka maksenu pislja vytravlennja ta trohy «fotošopu». Pravoruč: šarovi struktury materialu nagadujuť skeli Arizony

Cogo roku my takož otrymaly grant $10 tys na provedennja videokonkursu. Učasnykom može staty buď-hto, treba lyše znjaty 2-hvylynnyj rolik pro materialovedennja. Pryz peremožcju skladatyme $1 tys.

Čomu sučasna nauka — vyključno mižnarodna

— Ja pracjuju 15-16 godyn na dobu, 6-7 dniv na tyždeń. Vvažaju svoju robotu najcikavišoju u sviti — my pracjujemo na rubeži svitovyh innovacij, robymo vidkryttja, rozv’jazujemo zagadky — ta ne prominjav by її na žodnu inšu. Ale cja robota potrebuje povnoї viddači, adže uspih ne pryhodyť bez investycij času ta zusyľ. My spivracjujemo z porjadka 40 mižnarodnyh partneriv z uśogo svitu. Sered nyh — pryvatni kompaniї (taki jak Toyota, Honda, BASF, Superior Graphite toščo), naukovi organizaciї, universytety.

Nauka ob’jednuje ljudej.

Sered našyh partneriv je, napryklad, gromadjany Izraїlju ta Saudivśkoї Araviї — ci deržavy majuť ne najkrašči polityčni vzajemyny, prote naukovi komandy pracjujuť razom. I bez ćogo spivtovarystva bagato rečej buly by nemožlyvymy. Sučasna nauka ne robyťsja okremymy ljuďmy — ce komandna robota; adže ti zadači, jaki može rozv’jazaty okrema ljudyna, jak pravylo, uže rozv’jazani.

Važlyvyj aspekt sučasnoї nauky — її mižnarodnisť i te, ščo vona ne znaje kordoniv. Jakščo Ukraїna hoče staty tehnologičnoju deržavoju, to їj treba nalagodžuvaty reguljarnu mižnarodnu spivpracju. Ce dopomože vytjagnuty ukraїnśku nauku na peredovi rubeži.

 

U publikaciї vykorystani foto Brain&Ukraine ta slajdy z prezentaciї Jurija Gogoci

Cej material vygotovleno ta rozmiščeno na komercijnij osnovi.

Jakščo vy znajšly pomylku, buď laska, vydiliť fragment tekstu ta natysniť Ctrl Enter.

Dodaty komentar

Takyj e-mail vže zarejestrovano. Skorystujtesja Formoju vhodu abo vvediť inšyj.

Vy vkazaly nekorektni login abo paroľ

Vybačte, dlja komentuvannja neobhidno uvijty.

2 komentarja

spočatku novi
za rejtyngom spočatku novi za hronologijeju
Šče
Vy čytajete sajt ukraїnśkoju latynkoju. Podrobyci v Manifesti
Hello. Add your message here.

Povidomyty pro pomylku

Tekst, jakyj bude nadislano našym redaktoram: