«Мне это нравится»: интервью с химиком Вадимом Марценюком

Продолжаем публиковать контент о молодых учёных. Гостем седьмого выпуска подкаста стал Вадим Марценюк, преподаватель кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса. Мы спросили у Вадима о причинах выбора химического вектора научной деятельности, узнали подробнее об использовании полимеров в повседневной жизни, а также о том, какие задачи решают исследования на практике.

«Если у тебя есть конечная цель, некая вершина, которой ты хочешь достичь, то вопрос мотивации не возникает»

Что сподвигло вас заниматься наукой?

Я не могу выделить какое-то отдельное событие, встречу или период, повлиявшие на моё решение. Для меня это был планомерный выбор, который я сделал на третьем курсе бакалавриата. Начал читать научную литературу, выполнял эксперименты в лаборатории — мне это понравилось, приносило удовольствие. Именно от процесса изучения нового, будь то явление, процесс, эффект, или создание нового материала, способа его получения или обработки. Наверное, поэтому я и занимаюсь наукой — мне это нравится.

Ваша тема научной деятельности — полимерные композиционные и углеродные композиционные материалы, водородная энергетика. Расскажите простыми словами, что вы изучаете?

Вся химическая технология так или иначе соприкасается с полимерами, которые прочно и уверенно вошли в нашу жизнь, в каждую её сферу. Для того, чтобы полимерные материалы сделать более износостойкими, термостойкими или придать им новые свойства, в них вводят наполнители. Получаются полимерные композиционные материалы, которые обладают свойствами как наполнителя, так и полимера.

На кафедре наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса, на которой я обучался в аспирантуре, а теперь работаю старшим преподавателем, среди прочих, есть направление углеродных композиционных материалов и углеродных наноматериалов. Углеродные композиты — это такие материалы, которые более чем на 95 % состоят из углерода, устойчивы к высоким температурам, обладают высокой электропроводностью и другими ценными свойствами. Наверное, у многих на слуху такое слово как карбон. Он уж углепластик, композиционной материал, состоящий из углеродной ткани, наполнителя,  и отверждённой смолы, матрицы.

В рамках своего диссертационного исследования я занимаюсь разработкой компонентов для водородных топливных элементов. Такие композиты используются в качестве электродов (анода и катода) в топливных элементах.

Вы говорите, что полимеры прочно вошли в нашу жизнь. Приведите примеры, что сделано из полимеров.

Из химических волокон, которые по сути являются полимерами, изготавливают не только повседневную одежду, но и химически, механически, огнестойкую спецодежду. Фермеры отошли от плёночных теплиц к более прочным, теплосберегающим, удобным поликарбонатным.

Из полимеров создают новые сосуды, суставы, имитирующие ткани, органы, изготавливают протезы и многое другое. В судостроении для изготовления корпусов применяются стеклопластик, полимеры идут для тепло-, звуко- и виброизоляции, для соединения деталей и механизмов, герметизации, пропитки, покраски.

Вставая утром, мы надеваем синтетическую одежду, идём в ванную, где пластиковый выключатель замыкает изолированные в полимер провода,  загорается лампочка. С помощью пластиковой щетки с синтетическими волокнами чистим зубы, при этом стоим на приятном коврике из микрофибры. Отправляемся на кухню и включаем электрический чайник, кофемашину, тостер — все бытовые приборы содержат полимеры. Открываем пластиковое окно, ставим кружку на стол, накрытый полиэтиленовой скатертью. Часы, телефоны, настольные лампы, клеи, краски, коврики, одежда, обувь — всё производится с использованием полимеров.

Хотелось бы больше узнать о вашей преподавательской практике. Как давно вы преподаете? Какие дисциплины?

Ещё во время обучения в аспирантуре мне посчастливилось устроиться работать на кафедру сначала инженером, а потом ассистентом. Ассистент — это младшая педагогическая должность. Он может вести практики и лабораторные, но не читать лекции. Этим летом меня повысили до старшего преподавателя, теперь я читаю лекции студентам по дисциплине «химия и технология производства химических волокон», а также веду практические и лабораторные занятия.

Какие практические задачи решает ваша научная деятельность?

Я разрабатываю компоненты для водородных топливных элементов. Топливные элементы — это такие «преобразователи» энергии химической реакции между водородом и кислородом в электрическую энергию — ток.

Если в двигателе внутреннего сгорания происходит сгорание топлива в камере (цилиндре), и выделяющаяся энергия толкает поршень, то в топливном элементе в результате электрохимической реакции возникает ток, который может быть направлен на питание двигателя. Поэтому топливные элементы применяются во множестве областей: в качестве альтернативных или аварийных источников электроэнергии для жилых, общественных и промышленных зданий, в качестве источников электроэнергии легковых, общественных и грузовых автомобилей, летательных аппаратов и даже для работы портативных устройств.

Совместно с коллегами на кафедре я разработал один из компонентов для водородных топливных элементов, по собственной оригинальной технологии и полностью из отечественного сырья.

Поделитесь опытом участия в научных конференциях. Насколько это важно для учёного?

Я бы назвал участие в конференциях и форумах обязательной деятельностью любого учёного. Во-первых, ты делишься результатами своей работы, можешь рассказать о ней множеству людей. Во-вторых, всегда найдутся разбирающиеся в твоей теме люди, которые могут подсказать, направить, помочь или, что самое главное, указать на слабые места, которые предстоит исправить. В-третьих, конференции и форумы — это всегда площадки для поиска единомышленников, потому что в одиночку, в современном научном мире очень тяжело. Например, этим летом я представлял результаты своей диссертационной работы на IX Международной научно-практической конференции «Микитаевские чтения», проходившей в Эльбрусском районе республики Кабардино-Балкарии.

Какие новые разработки в области химии волнуют вас больше всего?

Скорее всего, это те направления, где химия встречается с другими науками, например, физикой, биологией, медициной. На стыке двух самостоятельных наук может получиться нечто действительно уникальное. Именно среди химии, это, конечно же, супрамолекулярная химия [междисциплинарная область науки, включающая химические, физические и биологические аспекты рассмотрения более сложных, чем молекулы, химических систем — прим. «Сарафана»], а в области новых разработок в химии – всё новое и практически применимое.

Вы создали стартап «ФторТекс» при поддержке Фонда содействия инновациям. Расскажите подробнее о сути стартапа, процессе создания его концепции и конечной реализации.

Я бы выделил больше поддержку кафедры в создании стартапа, а Фонд содействия инновациям — это инвестор научно-исследовательских работ внутри стартапа. Суть «ФторТекса» в том, чтобы реализовать и коммерциализировать научные разработки.

В моём случае, это исследования в рамках диссертационной работы по разработке компонентов для водородных топливных элементов. Конечный результат — получить готовый продукт, который можно вывести на рынок, потому что в России больше нет производителей газодиффузионных подложек для топливных элементов.

Поделитесь вашей мотивацией заниматься научной деятельностью.

Здесь, к счастью, всё просто. Вам либо нравится заниматься наукой, либо нет. Отсюда и исходит мотивация. Если у тебя есть конечная цель, некая вершина, которой ты хочешь достичь, то вопрос мотивации не возникает. С другой стороны, можно помочь другим людям увидеть в науке что-то для них интересное, для каждого своё.

Есть ли у вас новые идеи для дальнейших научных исследований?

Конечно, всегда есть к чему стремиться. Предстоит сделать ещё множество экспериментов и исследований. Также хочется поработать с коллегами на кафедре по другим направлениям:

• Разработка высокотемпературной теплозащиты на основе углеродных композиционные материалов;
• Исследование способов переработки стекло- и углепластиковых композитов, что важно с точки зрения экологии;
• Изучение сорбционных процессов углеродными волокнистыми материалами.

В чём заключается ваша миссия? К чему вы стремитесь как учёный?

Именно сейчас я стремлюсь к защите кандидатской диссертации. Как учёный к тому, чтобы моя деятельность и исследования были полезны людям.