Размер шрифта

A
A

Межстрочный интервал

A
A

Цвет

A
A

Андрей Рыбянец: мы работаем в сегнетоэлектрической долине

29.10.14

Современный человек постоянно пользуется сегнетоэлектричеством. Сегнетоэлектрики - материалы с необычной кристаллической структурой. Атомы расположены так, что появляется нескомпенсированный электрический заряд. Отсюда уникальные свойства материала, в том числе пьезоэффект - способность материалов выделять электрический заряд при деформации, или, наоборот, деформироваться под воздействием электрического поля.

 В 1665 году французский аптекарь Сеньет открыл сегнетову соль – диэлектрик, важные физические особенности которого обнаружились гораздо позже. Фундаментальные свойства материала в 1930-х годах исследовали И. В. Курчатов и П. П. Кобеко. В 1994 году советский учёный Б. М. Вул открыл сегнетоэлектрик BaTiO3, получивший широкое практическое применение.

 Пьезоэффект обнаружили в 1880 году Жак и Пьер Кюри: под действием давления в кристаллах сахара, турмалина, кварца, топаза и сегнетовой соли появлялся электрический заряд. В 1881 году они открыли противоположный эффект – деформацию кристаллов под действием электрического поля. Технические разработки в области пьезоэлектричества позволили создать малогабаритные излучатели и приёмники ультразвука. Большинство практических применений сегнетоэлектриков основано на пьезоэффекте.

- Ростовская школа сегнетоэлектричества – одна из первых и общепризнанных в мире. По аналогии с силиконовой долиной в США можно сказать, что в Ростове расположена сегнетоэлектрическая долина, - говорит Андрей Рыбянец, директор инновационно-технологического центра «Новые сегнетоэлектрические материалы, приборы и устройства», - Любая домохозяйка или человек, который ещё не бросил курить, используют пьезоэлектрический элемент, расположенный в обыкновенной зажигалке, каждый день – именно он даёт искру при нажатии. Когда звонит сотовый телефон, мы слышим колебания пьезокерамического элемента, наклеенного не металлическую мембрану. Все, кто проходил УЗИ-обследование или физиотерапевтические процедуры, подвергались излучению пьезоэлектрических ультразвуковых преобразователей. При незабываемой процедуре снятия зубных отложений слышен приятный свист – с таким звуком ультразвуковой преобразователь разрушает камни. В струйных принтерах EPSON пьезоэлементы используются для впрыска чернил, в автомобилях – для впрыска топлива. В некоторых моделях современных автомобилей используется до двадцати различных пьезоэлектрических устройств – это инжектор, парктроник, поворотники зеркал и многое другое. Так что область техники, где не используются сегнетоэлектрики, найти сложно. Этим мы и занимаемся в ИТЦ: разрабатываем сегнетоэлектрические материалы и устройства на их основе.

ИТЦ был создан в 2010 году. Недавно он вошёл в состав Центра перспективных разработок ЮФУ вместе с Отделением сегнетоматериалов, приборов и устройств НИИ физики ЮФУ и центром молодёжного инновационного творчества «FabLab Южный федеральный». Директор Центра перспективных разработок Андрей Рыбянец также является учредителем и генеральным директором ООО «ГалОмедТех» и учредителем малых инновационных предприятий ООО «Вертекс» и ООО «Пьезотех», занимающихся разработкой и производством новых активных материалов, приборов и устройств медицинского и специального назначения.

ИТЦ создан с целью организации серийного производства не имеющих промышленных аналогов пьезоактивных микро- и нанопористых материалов с улучшенными характеристиками, упрощённой технологией изготовления и низкой себестоимостью. По плану к 2020 году производство выйдет на первое в России место по разнообразию выпускаемых элементов, и на второе – по объёму производства. Оборудование лабораторий и цехов впечатляет множеством современной дорогостоящей аппаратуры.

Сейчас ИТЦ совместно с Санкт-Петербургским государственным политехническим университетом продолжает работать над известным проектом «Пчела». По заказу Минобороны РФ разрабатывается автоматическая манжета остановки внутренних кровотечений. Проект находится в стадии разработки, поэтому подробнее рассказать о нём нельзя.

Ещё одно направление деятельности - разработка и серийный выпуск нового поколения медицинской и диагностической аппаратуры. Например, уникальный косметический аппарат ТРИОТМ, разработанный ИТЦ совместно с ООО «ГалОмедТех», уже готов пройти клинические испытания. ТРИОТМ предназначен для лечения целлюлита, удаления подкожного жира, подтяжки кожи. Хирургическое вмешательство не требуется – аппарат эффективен за счёт комплексного воздействия ультразвука и вакуума. ТРИОТМ принципиально отличается от подобных приборов, он обещает гораздо большую эффективность и безопасность использования. Проводить испытания и выпускать прибор планируют совместно с израильскими компаниями.

Планы ИТЦ на будущее – напряжённая работа. Портфель заказов сформирован до 2016 года и включает в себя хоздоговора на разработку и поставку инновационной продукции и контракты с зарубежными фирмами. Основные заказчики в России – федеральные государственные предприятия и научные организации. На стадии окончательного согласования находятся проекты для нужд МЧС, Министерства обороны и Минпромторга РФ на общую сумму 800 миллионов рублей.

Андрей Рыбянец рассказывает, как пришёл в науку: В 1975 году я поступил на физфак РГУ. Специализировался на кафедре физики кристаллов и структурного анализа. После окончания остался работать в НИИ физики РГУ, закончил аспирантуру, защитил кандидатскую диссертацию. Благодарен судьбе за то, что довелось учиться у выдающихся физиков ростовской школы: М. А. Блохина, О. И. Прокопало, Е. Г. Фесенко, А. В. Турика, М. Ф. Куприянова, В. Г. Гавриляченко, В. Ф. Демехина, В, Г. Дудкевича, Р. В. Ведринского, В. П. Сахненко. Главное преимущество образования в РГУ можно выразить коротко: способность к самообразованию, а не просто набор знаний, навыков и компетенций. Мне довелось много лет жить и работать за границей, и у меня была возможность сравнить уровень образования различных специалистов, среди которых были выпускники Массачусетского университета, Гарварда, университетов Израиля и Германии. Вывод однозначен – советская система образования была лучшей в мире, наша задача – восстановить её.

В советское время шутили, что научная работа – это удовлетворение собственного любопытства за государственный счёт. К сожалению, такого не было, нет и сейчас. Любопытство, как собственное, так и государственное, приходится удовлетворять в основном за свой счёт. Хотя в последнее время, после смены ректора и его команды, ситуация в ЮФУ изменилась к лучшему. Появились объёмы финансирования, в том числе и внутренние гранты, а зарплаты научных работников стали приближаться к достойным. Работа учёного, в особенности – физика, это тяжёлый ненормированный труд, но награда за него – постоянное познание нового. Так что в выборе профессии я не раскаиваюсь. 

 Мария Луговая