Химия способна защитить помидоры в теплице от сгорания

Младший научный сотрудник ивановского Института химии растворов РАН Валерия Шибаева считает, что иногда простые решения лежат у нас буквально под ногами

Младший научный сотрудник ивановского Института химии растворов РАН Валерия Шибаева когда-то училась на кафедре керамики ИГХТУ. Благодаря этому обратила внимание на глину. Оказалось, что обычная глина, которую можно добыть из земли лопатой, способна помочь в вопросе, над которым уже долгое время бьются ученые всего мира. Речь идет о загущении ионных жидкостей (необходимых для многих отраслей производства) без потери их уникальных свойств.

Глина – природный наноматериал

– Валерия, чем вы занимаетесь в лаборатории?

– Нанотехнологиями и супрамолекулярными системами. Последние представляют собой крупные молекулы, которые обладают уникальными свойствами, отличными от свойств окружающей среды. Эти молекулы состоят из атомов, которые связаны между собой нековалентными взаимодействиями, что определяет их внутреннее строение и форму. В отличие от молекулярных систем, супрамолекулярные имеют более сложную структуру.

– Чему конкретно посвящена ваша работа?

– Я в основном занимаюсь нанокомпозитами: ионогелями, фотокатализаторами, адресной доставкой лекарств веществами, которые обладают термо-, фото- и электрохромными свойствами.

СПРАВКА. Спектр применения ионных жидкостей велик: производство косметики, фармацевтическая промышленность, технологии очистки природного газа.

– Какой основной вывод вы сделали из своего исследования?

– Многие ответы у нас находятся буквально под носом. Самый значительный недостаток ионных жидкостей, который мешает их использованию во многих отраслях промышленности и техники, – это их текучесть. По всему миру ученые долгое время пытаются загустить ионные жидкости, не потеряв при этом их уникальные свойства, такие как высокая электропроводность. И кто бы мог подумать, что обычная глина, которую можно добыть из земли лопатой, при смешении с ионными жидкостями не только сохраняет электропроводность (а иногда и увеличивает ее), но и помогает избавиться от самого главного недостатка – текучести!

Более того, это позволит снизить стоимость конечного продукта. Насколько мне известно, такого результата пока не удалось достичь никому. Эти эффекты возникают из-за интеркаляции ионной жидкости в пористую матрицу глины.

– Вы целенаправленно искали какой-то материал, который повысит электропроводность, или случайно как-то на него наткнулись, на эту глину?

– Раньше я училась на кафедре керамики в ИГХТУ, моя специальность связана с алюмосиликатами. Глина всегда привлекала наше внимание (мое и моего научного руководителя), поскольку она – природный наноматериал. Поэтому можно сказать, что для нас первым объектом изучения была глина, а не ионная жидкость.

Любит спецэффекты, когда всё взрывается, меняет цвета

– Какой совет вы бы дали начинающим химикам?

– Важно не бояться обсуждать свои идеи с более опытными людьми. Взгляд со стороны может быть очень полезным, так как он не замутнен предрассудками. Я считаю, что начинающим ученым не стоит переживать из-за того, что их идеи могут показаться неуместными. В споре действительно рождается истина, и когда появляется возможность посмотреть на ситуацию с другой стороны, можно обнаружить много интересного.

– Это сложно – быть химиком?

– Да, конечно, но эта работа очень интересная. Ты всегда можешь объяснить, почему что-то происходит и как это работает. Это по-настоящему вдохновляет, когда твоя фантазия не ограничена невозможностью создать что-то новое. К тому же всё взрывается, меняет цвета – это очень здорово. Я люблю спецэффекты. У меня есть отдельное направление работы, связанное с получением наноматериалов методом камбустинга – "горение раствора". Порой очень эпичное зрелище.

– Валерия, вы рассказали, что очень много работаете, а время на что-то другое находите?

– Конечно. Необходимо отвлекаться, чтобы у тебя всё устаканилось. В период затишья вполне может какая-нибудь идея интересная в голову прийти.

– А хобби и увлечения у вас есть?

– Я помогаю волонтерам, которые работают с бездомными животными, играю в игры, читаю.

– Что читаете?

– В основном фэнтези. Из последнего мне очень понравился "Страж", цикл из трех книг Алексея Пехова – потрясающий автор! Считаю, что сделать плохую концовку, которую ты полностью одобряешь и принимаешь, – это замечательно.

Могли бы очистить реку в Родниках

– Представьте себе такую ситуацию. Заходит человек к вам в лабораторию и говорит: "Вы на мои налоги живете, поэтому, пожалуйста, покажите, как ваши исследования конкретно мне пользу принесут". Что бы вы ему ответили?

– Мы можем наглядно продемонстрировать человеку нашу работу и объяснить ее пользу.

Так, в лаборатории получены соединения, которые можно использовать для очистки сточных вод. Они показывают очень высокую эффективность, поэтому, если бы кому-то захотелось, мы могли бы, например, очистить реку в Родниках.

У нас есть фото- и термохромные пленки, которые меняют цвет под воздействием ультрафиолетового света. Любой садовод или огородник может покрыть свою теплицу полимерным соединением, и тогда у него не будут сгорать помидоры.

Мне очень нравится практическая сторона применения научных исследований. Когда ты видишь, что твой труд будет иметь именно прикладной характер.

– Какое из последних мировых открытий в вашей области вас зацепило?

– Если говорить о нанотехнологиях, то одним из самых значимых за десять лет стало получение графена. Ученые не зря были отмечены за это Нобелевской премией. Графен позволил многим областям науки сделать большой шаг вперед, особенно в сфере технологий. Это замечательное достижение, и хотелось бы, чтобы таких открытий было больше, но это не так просто.

ДОСЛОВНО. "Мне кажется, что в учебном процессе должно быть больше практических занятий. В школе я не любила химию и даже не думала, что свяжу с ней свою жизнь. Это было для меня неожиданностью".

Детям нужно "потрогать" науку

– То, как науку сегодня представляют в СМИ, как вам кажется, этого достаточно или, может быть, вы бы что-то поменяли, добавили?

– Существует некоторое недопонимание между зрителями и учеными. Зачастую последним трудно объяснить сложные научные концепции простым языком. Для этого требуется особое умение.А когда что-то непонятно, это не вызывает интереса. Важно представлять информацию таким образом, чтобы она привлекала людей и имела для них смысл. Прекрасный пример – передача "Галилео". Ее смотрели с большим удовольствием. Необходимо учиться преподносить сложные темы в увлекательной форме.

ДОСЛОВНО. "У нас есть фото- и термохромные пленки, которые меняют цвет под воздействием ультрафиолетового света. Любой садовод или огородник может покрыть свою теплицу полимерным соединением, и тогда у него не будут сгорать помидоры".

– Валерия, как заинтересовать наукой ребенка? 

– Через демонстрацию опытов. Мы можем сделать это ярко и красочно. Детям, как мне кажется, нравятся яркие вещи. Опять же важно показать, что это не просто абстрактные знания, а то, что имеет практическое применение. Так, органическую химию можно объяснить на примере питательных веществ: коллагена, белков, полезных и вредных углеводов. И сделать это на практике, где дети могут сами потрогать и пощупать.

– Если бы вы были министром просвещения, что бы вы поменяли в школьном курсе химии?

– Мне кажется, что в учебном процессе должно быть больше практических занятий. В школе я не любила химию и даже не думала, что свяжу с ней свою жизнь. Это было для меня неожиданностью.

Благодарна Менделееву за его таблицу

– Если бы у вас была машина времени и одна возможность ее использовать, вы могли отправиться в любой момент времени – куда бы вы захотели попасть?

– Мне было бы интересно увидеть Древнюю Русь и понаблюдать за жизнью язычников до Крещения. Очень любопытно узнать, как функционировало общество того времени, как люди жили в общинах и находили способы взаимодействия.

– Кто из ученых для вас является авторитетом? Если говорить о тех, кого уже нет с нами.

– Менделеев. Великий человек, систематизировал такую сложную штуку.

– Представим, что вы сейчас перемещаетесь прямо к Дмитрию Ивановичу. Что бы вы ему сказали?

– Спасибо вам большое! Очень удобно! Весь мир пользуется, вы красавчик! (Улыбается.)

Серию интервью с ивановскими учеными, участниками научно-просветительского проекта "СЛОН", читающими лекции в "Солярисе", "ИГ" начала в номере за 4 февраля. Со всеми материалами спецпроекта информационного портала "Известно.ру" можно познакомиться с помощью QR-кода.