«Всегда интересен сам процесс исследований»: интервью с химиком Екатериной Кудрявцевой

Гость восьмого выпуска подкаста о молодых учёных — Екатерина Кудрявцева, которая занимается химией. У Екатерины мы выяснили её мотивацию заниматься наукой, узнали о волнующих ум разработках в области химии, а также об опыте участия в научных конференциях.

«Мне всегда хотелось сделать мир лучше, быть чем-то полезной для общества, к этому я и стремлюсь как учёный. Миссия учёного для меня — это расширение границ познания и развитие науки»

Что сподвигло вас заниматься наукой?

Ещё в детстве меня интересовало, как устроен мир. Я была очень любознательным ребенком. Хотелось увидеть мельчайшие частицы, из которых состоит всё живое. Это мне казалось волшебством. Сама суть существования жизни — нечто удивительное. В детстве я мечтала стать учёным, космонавтом и музыкантом. Красота природы и искусства всегда вызывала во мне восхищение.

Я училась в гимназии при государственном русском музее, любила посещать концерты и выставки. И, несмотря на гуманитарный уклон гимназии, я все же сохранила своё стремление познать мир на уровне молекул и частиц. При поступлении в ВУЗ выбирала направление между физикой, химией и медициной. Всё-таки остановилась на химической технологии и таким образом оказалась в СПбГУПТД. Но искусство также является важной частью моей жизни — я самостоятельно научилась играть на гитаре, пока была студенткой, позже попала в оркестр Hobby Orchestra как гитарист и выучилась игре на флейте. Сейчас я флейтистка в оркестре, и мы много выступаем.

В университете много часов было отведено лабораторным работам, я чувствовала сильный интерес к тому, что происходит во время эксперимента. Он сохранился и сейчас, поэтому я продолжаю работать в лаборатории и каждый раз ищу что-то новое и увлекательное для себя в этом процессе.

Тема вашей научной деятельности — придание антимикробных свойств полимерным материалам путем из модификации биметаллитическими наночастицами металлов. Можете простыми словами описать, что конкретно вы изучаете и насколько это важно?

Нами был разработан способ модификации полимерных материалов биметаллическими наночастицами медь-серебро для придания антимикробных свойств. Мы исследовали хлопчатобумажные, льняные, шелковые, шерстяные, вискозные, полиамидные и полиэфирные текстильные материалы и целлофановую и полиамидную пленки. Данные материалы можно подвергнуть определенной обработке и получить прочно закреплённые в них биметаллические наночастицы медь-серебро. Это и есть компонент, придающий антимикробные свойства.

Модифицированные полимерные материалы не только препятствуют росту и размножению бактерий, вирусов и плесневых грибов, но и уничтожают их. Причём, наблюдается синергетический эффект, когда медь и серебро усиливают действие друг друга, поэтому антимикробные свойства таких материалов сильнее по сравнению с аналогами.

Подтверждены их фунгицидные [для борьбы с грибковыми болезнями растений — прим. «Сарафана»] и бактерицидные свойства против опасных штаммов микроорганизмов, вызывающих внутрибольничные инфекции, в том числе аценобактер, синегнойная палочка, золотистый стафилококк, эшерихия коли, энтерококи, клебсиелла, а также противовирусные свойства в отношении вируса гриппа А и Коксаки B3. Модифицированные материалы сохраняют приобретенные свойства в течение всего срока эксплуатации изделия, что проверено полным циклом стирок по ГОСТ.

Кроме того, модифицированные материалы приобретают окраску от золотисто-жёлтой до темно-коричневой, что позволяет исключить операцию крашения со снижением негативного воздействия на окружающую среду. Данный колористический эффект обусловлен именно наличием металлических наночастиц в полимерном материале.

Разработанный способ достаточно прост для реализации на производстве – это значительное преимущество разработки по сравнению с аналогами. По результатам исследований получен патент РФ на изобретение «Способ получения антимикробного серебросодержащего материала». Результаты исследований освещены в новостных выпусках телеканалов 78 Санкт-Петербург, Россия 1, Первый канал, а также в газете «Комсомольская правда», «spbdnevnik», «Народные новости», «РИА Новости» и др.

Какие новые разработки в области химии волнуют вас больше всего?

Мне всегда интересны разработки в области «умного текстиля», медицины и производства биологически-активных веществ. Люблю читать новости, связанные с получением различных наночастиц и их применением. Интересуюсь новыми средствами борьбы с онкологией, бактериями и вирусами.

Какие практические задачи решает ваша научная деятельность?

Модифицированные материалы могут быть использованы в медицинских учреждениях, например, в качестве средств индивидуальной защиты, больничного постельного белья и др. Такие материалы могут быть очень полезны для профилактики внутрибольничных инфекций.

В повседневной жизни такие материалы также могут быть использованы, например, чулочно-носочные изделия, нижнее белье, спортивная одежда и др.

В связи со способностью сдерживать рост микроорганизмов, такие материалы можно реже стирать, при этом их комфортно носить. Для долгосрочных экспедиций и туристических походов такой вариант очень даже необходим.

Модифицированную целлофановую пленку можно использовать в качестве упаковки для пищевых продуктов.

Вы участвовали в научных конференциях. Можете подробнее рассказать, в каких и с какими научными трудами?

В 2022 году я участвовала в международной научной конференции «Отечественный и зарубежный опыт подготовки высококвалифицированных кадров для предприятий промышленности» в Ташкенте с докладом на тему «Модификация хлопчатобумажной ткани наночастицами металлов» и даже получила благодарность от ректора Ташкентского института текстильной и легкой промышленности, который был организатором конференции.

Также в 2022 году участвовала в конференции международного научно-практического форума SMARTEX в Иваново с докладом на тему «Антибактериальные текстильные материалы, модифицированные бикомпонентными наночастицами металлов» и получила диплом 1 степени.

В этом году участвовала во всероссийской научно-технической конференции молодых учёных «Физика, химия и новые технологии» в рамках XXIX Каргинских чтений в Твери с докладом на тему «Получение бактерицидных текстильных материалов путем их модификации биметаллическими наночастицами медь-серебро» и получила диплом 2 степени.

Также в июле этого года на XIX международной научно-практической конференции «Микитаевские чтения», проходившей в Кабардино-Балкарии, выступала с докладом на тему «Модификация полимерных материалов биметаллическими наночастицами медь-серебро для придания антимикробных свойств».

Кроме того, я участвовала в круглом столе Комитета науки и высшей школы Санкт-Петербурга как лауреат конкурса грантов для студентов вузов, расположенных на территории Санкт-Петербурга. Представила доклад на тему «Придание бактерицидных свойств полимерным материалам путем модификации бикомпонентными наночастицами металлов». Тогда меня выбрали как лучшего докладчика для награждения на сцене во время проведения XXV Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых учёных и специалистов. Это было волнительно для меня.

У вас опубликовано более 30 научных публикаций. Расскажите насколько сложно было начинать публиковать статьи? Насколько публикации, по вашему мнению, важны для научной деятельности?

Научных публикаций более 30, это и статьи, и тезисы конференций, и патент, но самих научных статей около 20. Написать статью для меня не сильно сложно, потому что я пишу о любимом деле — моя научная тема очень интересует меня, а эксперименты в лаборатории вдохновляют меня на дальнейшую работу.

Научные статьи и участие в конференциях и конкурсах очень важно для учёного — это портфолио. Представление научному миру результатов своих исследований — движение науки вперёд.

Вы стали победителем конкурса «ЛЕГПРОМНАУКА» в рамках международного научно-практического форума SMARTEX в 2022 году. Расскажите подробнее какой кейс вы презентовали экспертной комиссии?

На конференции я выступала с докладом на тему «Антибактериальные текстильные материалы, модифицированные бикомпонентными наночастицами металлов». Надо было изложить всю суть научной работы за 5 минут и сделать акценты на потенциальное применение в производстве и возможности коммерческой реализации проекта. Я репетировала раз 5-6, чтобы уложить свой доклад ровно в 5 минут, это была непростая задача, потому что всегда хочется рассказать больше и подробнее о своей разработке. Но я справилась и получила первое место и даже денежный приз.

Опишите вашу основную мотивацию заниматься научной деятельностью.

Я люблю проводить эксперименты и теоретически обосновывать результаты. Всегда интересен сам процесс исследований: постановка новых задач. Мне нравится преподавать и видеть, как у студентов загораются глаза, когда в ходе эксперимента получается что-то интересное.

Над чем работаете сейчас?

Сейчас продолжаю исследования по своей научной теме. Был запрос от производителя тентовых материалов на тему придания антимикробных свойств ПВХ-покрытию. Я уже начала проводить исследования в этой области. Мы также работаем над синтезом наночастиц оксидов металлов, в том числе железа и цинка.

Я преподаю и в том числе веду предмет «Технология косметических средств». Сейчас два студента под моим руководством будут выполнять научную работу по получению шампуня с биологически-активными добавками и антимикробного крема для рук.

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

Мне всегда хотелось сделать мир лучше, быть чем-то полезной для общества, к этому я и стремлюсь как учёный. Миссия учёного для меня – это расширение границ познания и развитие науки.