Поиск - новости науки и техники

USPEX по-русски по методу Оганова: часть 2. Нахимичил, предсказал – как завоевать научный мир и вернуться на Родину

Аудиоверсия:

Это продолжение интервью с Артёмом Огановым. Его методом сейчас пользуются, без преувеличения, во всём мире. Химик разработал инструмент предсказания кристаллической структуры материалов и назвал его громко: USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography).

У “этого русского” всё было хорошо: своя лаборатория в США, востребованная работа в Китае – за плечами Великобритания, Швейцария… А сейчас, кажется, ещё лучше, ведь он теперь работает на Родине на одной из ведущих позиций в Сколково, собрал вокруг себя самых талантливых учёных и студентов, продолжает заниматься любимым делом, наукой, и даже счастлив! В общем, полный USPEX! Смотрите продолжение интервью с Артёмом Огановым.

***

– … Здесь находятся самые талантливые люди в мире.

Самая сильная (лаборатория) из всех, с которыми я работал. Гораздо сильнее даже той очень сильной лаборатории, которую я в свое время создал в Америке. Я рассматривал каждого человека, с которым работаю, как равного, как самостоятельного научного сотрудника.

Вот раз уж взял эту структуру, мне уж она очень нравится. Это гидрид тория. ThH10. Это вещество уникальное, предсказанное нами. Вот предсказанное Александром Квашниным. При давлении в один миллион атмосфер это вещество будет сверхпроводником при почти комнатной температуре. Вот предсказанная температура сверхпроводимости – 240 Кельвин. То есть минус 30. Вот у вас в Красноярске такие температуры восемь месяцев в году. 

Ну, вот вам не нужно даже охлаждение. Вот, взяли это. А на севере Красноярского края 12 месяцев в году такие температуры. Там где-нибудь Северная Земля, там где-то. Единственная проблема в том, что это требует давления в один миллион атмосфер. Но другие рекордные сверхпроводники требуют давления почти что в два миллиона атмосфер. То есть это серьёзный выигрыш. 

– Создать в лаборатории – да. Использовать в каких-то технологиях – нет. 

Проблема в давлении. И интересно ещё то, что это вещество, помимо своих уникальных сверхпроводящих свойств, оно имеет совершенно неожиданный с точки зрения классической химии состав – ThH10. Классическая химия не предусматривает таких соединений. А под давлением они возникают. И, кстати, вот это соединение, могу вам сказать, оно уже экспериментально получено. Наш метод, он, используя идеи эволюции, используя те ингредиенты, которые вот я и мои ученики придумали, ингредиенты какие: как именно вы осуществляете естественный отбор, как именно вы переносите структурную информацию от родителей к детям, как вы делаете мутации, как вы делаете наследственность? И так далее. Это много методологически интересных деталей, которые основываются вот именно на специфике кристаллографической. 

Вот, вот такой вот метод у нас есть. И вот этот естественный отбор, вот это скрещивание, вот эти мутации, этот перенос структурной, химической информации от детей к родителям с последующим видоизменением и отбором, он позволяет предсказывать, как кристаллические структуры, так и соединения. Соединения иногда получаются совершенно удивительными. С помощью моего метода не мной, правда, а китайскими учеными – нашу программу используют очень много людей по всему миру. Китайские учёные в 2014 году предсказали, что будет образовываться под давлением новое вещество составом H3S. Сероводород. Но обычный сероводород, который вписывается в правила химии, имеет состав H2S. Вот китайцы предсказали, что под давлением H2S должен разлагаться. И образоваться должно необычное вещество, которое не вписывается в правила классической химии, имеет состав H3S. Это вещество должно быть рекордным сверхпроводником. Серхпроводящим при -70 °С. До того рекордом сверхпроводимости была температура -138 °С. Тут вот, видите, такой большой скачок. И это вещество было получено экспериментально. И его сверхпроводимость при -70 °С была доказана. Вот это был большой триумф. Впоследствии было предсказано ещё и другое вещество, причём несколько веществ. И нами, и другими людьми, и нашими методами, и другими методами. Такие вещества как LaH10, ThH10, YH10, АсH10,  АсH16

И вот все эти вещества, которые я назвал, имеют сверхпроводимость при температурах уже почти комнатных. То есть -10 °С, -20 °С или даже +10 °С. Вот в этом где-то вот диапазоне. 

– Несколько вопросов. Ну, во-первых, сейчас очень интересные вещи происходят в области высокотемпературной сверхпроводимости. Вот я вам сказал H3S: был рекорд поставлен в 2015 году. А в начале 2019 года – новый рекорд. Ещё одно вещество, вначале предсказанное, затем воплощённое экспериментально – 260 Кельвин, LaH10. Есть уже предсказания, но это, кстати, не из наших работ LaH10. Это уже другие люди предсказали. Есть предсказание YH10, температурой сверхпроводимости 320 Кельвин. То есть это уже выше комнатной температуры. Но не факт, что это является верхней границей. Мы хотим попробовать другие вещества, у которых бы сверхпроводимость была бы ещё более интересной. И все эти примеры сверхпроводимости при околокомнатных температурах, уже имеющиеся, они относятся к области высоких давлений. Поэтому технологического применения, к сожалению, иметь не могут. Но вот мы думаем, как бы создать вещества с такого рода сверхпроводимостью при нормальных давлениях. И кое-какие идеи у нас есть. Но это требует времени. Другой класс материалов, над которыми мы работаем – это термоэлектрики. Ещё мы работам довольно много над магнитами. То есть сильные постоянные магниты. Но которые бы не содержали редких земель. Ещё один класс материалов, над которыми мы раньше работали, потом как-то пауза образовалась, и сейчас мы к ним возвращаемся, это электриды. 

– Электриды – это вещества, в которых роль аниона, то есть отрицательно заряженного иона играет не атом, а сгусток электронной плотности. То есть вот у вас кристаллическая структура. Там есть где-то атомы, есть пространства между атомами. И вот там концентрируются электроны. 

– Эти электроны оказываются слабо связанными со структурой. Поэтому эти электроны оказываются химически очень активными. Такого рода вещества могут быть прекрасными катализаторами. Они великолепные доноры электронов. А кроме того, работа выхода электрона из такого материала минимальна. Это не очень быстро. Ну, вот смотрите. Гейм и Новосёлов создали метод получения графена в 2004 году. В 2010, кажется, получили Нобелевскую премию. Но до сих пор применении графена почти что нет. Ну, вот они совсем штучные. И они не такие революционные, как мы ожидали. Графен может больше. Но пока это не реализовано. Или посмотрите, например, фуллерены. Открыты были в 80-е годы. Тогда же дали Нобелевскую премию, да. Но каких-то таких особо больших применений фуллерены пока не нашли. Их исследуют на возможность применений, например, в доставке лекарств. Ну и так далее и тому подобное. Но готовых применений пока что нет. Это сложный вопрос, потому что с одной стороны, вам нужно создать технологию получения материала, технологию, которая бы давала высококачественный материал дёшево. А, во-вторых, вам нужно перестроить производственный процесс. А это сложно. 

– Они должны учёного интересовать. Но, потому что меня, конечно, интересует, чтобы созданный мной материал максимально быстро внедрился. Конкуренция – это бывает больно. Конкуренция заставляет вас мобилизовываться. Конкуренция заставляет вас терпеть лишения. Иногда проигрывать, иногда выигрывать, но всегда учиться. 

– Это общее, это общие принципы. Вот конкуренция, люди не очень любят конкуренцию, потому что это больно и трудно. Но к конкуренции нужно относиться так, что это неизбежно. И если вы готовы меняться и учиться, то для вас конкуренция – это хорошо, потому что конкуренция делает вас лучше. Конкуренция существует как между индивидуальными учёными, так и между странами. 

– Америка. Ну, конечно, Америка. Но сейчас ей на пятки наступает Китай. 

– Смотря по чему на каком месте. 

– Не знаю. Не смотрел. Но по общей публикационной активности Россия сейчас, если я не ошибаюсь, на 12-м месте, что на самом деле является хорошим местом. Но это не место России. США больше всех публикует статей. У этих статей одна из самых высоких цитируемостей в мире и так далее. Но это ничего не говорит об уровне исследований в каждом конкретном случае. Мы в моей лаборатории публикуемся на гораздо большем, боле высоком уровне, чем средний уровень США. Гораздо. Ну, просто проверьте. Там средняя цитируемость наших работ, средняя цитируемость там по миру, ну, различаются во много-много-много раз. Поэтому мы занимаемся наукой на самом переднем крае, на самом передовом уровне. Я это, собственно, делал и в Америке. Но здесь мне удалось собрать группу исследователей ещё более ярких, чем то, что у меня было в США. Ещё более сильный коллектив. Ещё лучше условия работы. Суперкомпьютер там и так далее. Мне здесь очень нравится. 

– Мне, конечно, хотелось бы, чтобы таких возможностей было больше. Конечно, я в курсе, что много институтов, много лабораторий недооснащены оборудованием. Конечно, я в курсе, что зарплаты многих наших учёных ещё неприлично низкие. Но ситуация по-тихонечку выправляется. Всё больше и больше грантов даётся. Всё больше и больше надбавок на публикации даётся. Вот я сказал себе так: вот когда будет возможность в России нормально жить и работать на самом переднем крае науки, я вернусь в тот же самый момент. Ну, вернулся. За свои слова надо отвечать. И вы знаете, я не жалел ни секунды. Ни секунды не жалел. Я счастливый человек!

Нет комментариев