Воины света. Профессор ИТМО стал одним из трех лауреатов премии президента РФ
Среди трех лауреатов премии президента РФ в этом году - Сергей Макаров из петербургского университета ИТМО. Со слов профессора ИТМО Анатолия Шалыто: шел он как-то по улице, навстречу компания молодых коллег, бодро несут позвякивающую тару. Профессор поинтересовался, так сказать, поводом. Молодой декан очень молодого факультета физтеха ИТМО Павел Белов ответствовал: «Докторскую отмечаем!». Новоявленным доктором физматнаук тогда стал 30-летний Сергей Макаров. Декан Белов подчеркнул, что он-то в свое время защитился, будучи уже «старым пнем», в 32 года. Нынешняя премия президента РФ вручена примерно за то же, чему была посвящена докторская Макарова. «За разработку новой платформы для наноразмерных оптических устройств на базе полупроводниковой нанофотоники». На встрече с журналистами в ТАСС Сергей рассказал, какая с этого польза.
Среди трех лауреатов премии президента РФ в этом году - Сергей Макаров из петербургского Университета ИТМО.ФОТО Марии КИЧИГИНОЙ, предоставлено пресс-службой ИТМО
Измерить температуру клетки
Допустим, надо уничтожить одну конкретную злокачественную клетку, не затронув здоровые. Подводим нужную частицу к клетке, внедряем в нее, а потом воздействуем световым пучком - так, чтобы нагрелась и разрушилась только эта больная. Но из чего должна быть частица? Как ее правильно нагреть? Где, наконец, взять градусник, который измерял бы температуру на уровне клетки? «Получается, мы переходим на наноуровень - а там нет инструментария», - комментирует Сергей Макаров.
Он с коллегами и создает такой наноинструментарий - невидимый глазу, поскольку многократно меньше световой волны видимой части спектра. Наноградусники, нанопечки, нанолампочки и т. д. Названия условные: инструменты в нашем случае - это частицы с определенными свойствами. Например, такие, с помощью которых можно будет управлять светом на наноуровне. До применения в биомедицине пока далековато, еще доклинические испытания не начались (значит, до претворения технологии в жизнь лет десять, не меньше), но Алмазовский центр заинтересован.
Еще одна задача, продолжает Макаров, - использование наночастиц в решении проблем энергетики.
Солнечные батареи нового, третьего, поколения - гибкие, легкие, прозрачные; индустрия старается сделать их еще эффективнее и еще дешевле. Но как-то так выходит, что «либо - либо». Скажем, эффективность могут обеспечить какие-нибудь редкие материалы, но рискуешь тем, что они быстро исчерпаются. «Наша мысль такая: попробовать структурировать известные дешевые материалы», - объясняет Сергей Макаров.
По его словам, сначала интерес на факультете был сугубо фундаментальный, но осознали круг возможностей этих наноструктур - и задумались о применении. «Когда ученые замкнуты в своем мире, сложно понять, что волнует индустрию сегодня».
Посредником между фундаментальщиками и индустрией выступил Инжиниринговый центр Университета ИТМО - такие с 2013 года создаются при вузах. Это совместный проект Минобрнауки и Минпромторга, цель - сократить путь от разработки до внедрения.
По словам директора центра ИТМО Виктории Желтовой, он изначально специализировался на фотовольтаике - способах преобразования солнечной энергии в электрическую. Речь не о солнечных кремниевых батареях, которыми целые поля покрывают. А о фотовольтаике тонкопленочной, которая наносится на стройматериал, как бы внедряется в него. Так мы получаем не дом с солнечной бандурой на крыше, а дом, чей фасад или крыша сами преобразуют солнечную энергию.
Лекторий. Разработки ученых, которые помогли выстоять Ленинграду и сохранить жизни людейНо тонкопленочные батареи улавливают меньше света, чем хотелось бы. А если добавить определенные светоулавливающие полупроводниковые наночастицы (те, с которыми работает Макаров и его коллеги), можно увеличивать эффективность.
Инжиниринговый центр дает возможность сделать устройство, отработать первые образцы и показать потенциальному инвестору - а дальше помочь организовать стартап.
Дело молодое
Сергей Макаров - «московский гость». Учеба в МИФИ, аспирантура в Физическом институте им. П. Н. Лебедева РАН. В петербургский ИТМО «переехал» в 2015-м, по программе «5-100» («там есть система поддержки академической мобильности»). Объясняет: в вузе предложили хорошую позицию и зарплату, но, говорит, «самое главное - творческая атмосфера».
Поработал под началом мегагрантового российского и австралийского профессора Юрия Кившаря, потом занялся новой технологией - вот этой самой «на базе полупроводниковой нанофотоники», за что президентская премия.
Раннее получение докторской степени объясняет просто: ничто не тормозило. Обычно у физиков-экспериментаторов как? Сломалось оборудование - можно месяцами ждать, пока починят или новое купят, годам к 40 - 45, дай бог, эксперименты завершишь. «Но когда вуз активно сотрудничает с лучшими университетами мира, все гораздо проще», - комментирует Макаров.
По его словам, и во времена нервозных отношений с Западом «с точки зрения планирования науки ничего не остановилось. Все понимают, что взаимодействие с научными мировыми центрами прерывать нельзя».
Факультет физтех (его еще называют «новый физтех», видимо, чтобы не путали с академическим Физтехом, институтом - ФТИ им. Иоффе) появился года два назад. «Коллектив молодой, активный, все делятся идеями», - рассказывает Макаров. Упомянутый декан Павел Белов сам ровно 10 лет назад получил премию президента для молодых ученых и, помнится, будучи гостем нашей редакции, рассказывал, как можно делать вещи-невидимки: достаточно нанести покрытие, огибаемое светом (https://spbvedomosti.ru/people/pavel-belov-/).
До того Белов плотно работал за границей, так что лучше знал зарубежных специалистов, чем наших. Здесь собирал команду из российских молодых кандидатов наук. Поначалу занимались только наукой, потом начали и студентов учить. Макаров, к примеру, ведет курс по нанофотонике.
Очень даже не бедствуют - потому что гранты. «Конечно, бывает обидно, когда человек развивает хорошее направление, а новый грант на продолжение работ не дали. Вот я наблюдаю проекты мегагрантов: все замечательно, привлекается выдающийся ученый, создается команда. Но продолжительность - три года. Тут должно быть очень грамотное планирование, поддержка университета, чтобы была подушка безопасности».
Тем не менее в целом подход к планированию науки в России Сергею нравится. «Для меня хороший ориентир по планированию - то, что к 2025 году доля молодых ученых должна быть приближена к 50%. У нас есть и уважаемые профессора за 50 лет, но конкретно в моей лаборатории средний возраст - 27 лет, я там самый «старый». То, что у государства такой ориентир, означает, что должна быть и система поддержки молодых - стипендии, гранты президента. К примеру, в грантовых фондах есть отдельные секции для молодых ученых. Мощный Российский научный фонд с миллиардным бюджетом компетентно и точечно дает гранты по ключевым направлениям современной науки».
В ИТМО, говорит Макаров, «утечки мозгов» не боятся - напротив, приветствуют, когда человек поехал в аспирантуру в зарубежный вуз. «А потом наша задача сделать так, чтобы он вернулся. Уже много примеров, когда люди возвращаются, продолжают коллаборировать с лучшими университетами, находят финансирование на создание собственной научной группы».
Возвращаются, говорит, потому, что «культурную компоненту» никто не отменял: если зарплата достойная, то работать дома все же комфортнее.
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 033 (6631) от 25.02.2020 под заголовком «Воины света».
Комментарии