Ивановские химики совершенствуют солнечные батареи

Младший научный сотрудник кафедры органической химии ИГХТУ, лектор проекта "СЛОН" Ульяна Ковкова участвует в разработке новых соединений, которые можно использовать в органической электронике

Сенсоры для диагностики рака

– Ульяна, чему был посвящен ваш диплом?

– Я разрабатывала новые соединения, которые можно использовать в органической электронике. В частности, в солнечных батареях. Тестовые измерения, проведенные нашими коллегами-физиками из Нижнего Новгорода, показали, что соединения перспективные, а по отдельным параметрам даже лучше, чем того же класса соединения, которые существуют сейчас.

– В аспирантуре продолжаете исследование на эту тему?

– Да, я использую ту же структуру (субфталоцианиновую), только меняю заместители по периферии. По контуру молекулы вставляются в другие функциональные группы или атомы. У меня соединения с атомами галогенов: фтор, хлор, бром. Сейчас изучаю субфталоцианины с бромом, чтобы можно было сравнить целую серию этих молекул.

– А если объяснить это читателям на жизненном примере?..

– Молекулы субфталоцианинов могут использоваться, например, в медицине. Они выступают сенсорами для диагностики рака, помогают находить раковые клетки. Мы знаем, что у таких клеток другой pH, они более кислые. Соответственно, при определенных заместителях такие молекулы будут реагировать на эту среду и светиться только в них.

Зарядить мобильник от… окна

– Насколько перспективно то, чем вы сейчас занимаетесь?

– Возможно, это будет использоваться не прямо сейчас. Возможно, придется еще очень многие параметры настраивать, потому что у всего есть недостатки. Но без подобных исследований не было бы прогресса. Например, в 1950-х эффективность первой кремниевой солнечной панели была всего 6%, а уже потом достигла 30%.

– Но те солнечные панели, которые мы сейчас используем, всё еще кремниевые.

– Да, они стали частью обыденной жизни. Панели резко подешевели, как компьютеры в свое время, их стало возможно применить почти везде. Но есть, например, ячейки Гретцеля, где в качестве фотоактивного слоя выступают органические молекулы. Удивительно, но можно сделать стекла домов цветными, и они будут подпитывать простые устройства, не требующие большого количества энергии.

– Или крышу покрыть, стены. Это не опасно для планеты? Вот как вы думаете, если мы солнечными панелями покроем все здания, что будет?

– Я думаю, Солнце – настолько мощный источник, что потери от того, сколько преобразовывают солнечные панели, не будут слишком травматичными.

Хобби – рисование и иллюстрирование

– Ульяна, когда вы поняли, что будете ученым? В детстве кем-то другим хотели стать?

– Я всегда была тихим и творческим ребенком. Любила порисовать, полепить. Считала, что наука – не для меня. Но получилось так, что химия стала понятным и любимым предметом в школе. Наверное, наследственность: мама и бабушка – тоже химики. Я сначала старалась отстраняться от химии, а потом перестала с собой бороться. Остальные предметы были не очень интересны, хоть и получалось неплохо (экзамен, например, по информатике я сдала на "отлично").

КОНКРЕТНО. Ячейками Гретцеля называют фотоэлектрические устройства, которые имитируют процесс фотосинтеза растений и работают на органическом красителе. Одно из главных преимуществ разработки – эффективное накопление энергии вне зависимости от угла падения солнечных лучей. Такие панели могут питаться даже от преломленного или отраженного света. Ячейки Гретцеля считаются выгодной альтернативой более дорогим и сложным технологиям кремниевых солнечных батарей.

В университете попала на кафедру органической химии в замечательную группу. И там под руководством научного руководителя Павла Анатольевича Стужина стала заниматься своей работой. Оказалось, что наука ближе, чем я думала. Однако она требует не только сообразительности, внимательности, четкости, но и творческого подхода, гибкости, усидчивости. Взять нашу научную группу: все люди абсолютно разные, каждый нашел в этом что-то свое. То есть нет какого-то стандарта, как должен выглядеть ученый или каким он должен быть. Это мне нравится.

– Какие у вас есть хобби, не связанные с наукой?

– Я очень люблю рисовать, занимаюсь иллюстрированием – как в традиционном понимании, так и в диджитале (цифровом). Для нашего университета делаю иллюстрации, буклеты, баннеры.

– Получается зарабатывать на этом?

– Да, возможно, я бы даже хотела это сделать частью своего постоянного заработка. Пока сложно получается совмещать, потому что и наука требует много сил, и преподавание.

Никогда не хотела быть педагогом, но потом оказалось, что я очень хорошо умею объяснять. Когда училась, сокурсники ко мне обращались, чтобы я им что-то растолковала, и они сразу понимали. Сейчас работаю с ребятами из 18-й школы и со студентами. Это тоже часть самовыражения для меня.

Лекции помогают школьникам определиться со своим профессиональным будущим

У школьников – нестандартный взгляд

– С кем больше нравится работать – со школьниками или студентами?

– Сложно сравнить, зависит от того, какие ребята в группе. Со школьниками веселее, они иногда задают такие вопросы, которые у студентов не возникают. У школьников не такой закостенелый взгляд, иногда более нестандартный.

– Ульяна, как можно заинтересовать детей наукой?

– Только своим примером. Ты сам должен быть увлечен и хорошо понимать то, что изучаешь. Если ты хорошо ориентируешься в том, о чем говоришь, ты можешь это объяснить на простых примерах и найти контакт с ребятами.

– Дайте совет тем, кто только начинает свой научный путь. Как не растерять задор, запал, сохранить энтузиазм?

– Я думаю, не бывает такого, что радость, как в первый день. Эмоции меняются, могут быть даже сильнее. Главное – грамотно рассчитывать свои ресурсы и уделять какое-то определенное время отдыху. Если очень много работать, можно перегореть, если очень мало, то не будет результата, мотивирующего на дальнейшие исследования. И обязательно нужно много пробовать, чтобы найти то, что подходит именно тебе.

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.