Золотой фонд ЮРГТУ

Даша Леонтьева и Анатолий Чубайс на вручении премии Rusnanotech-2011с

Даша Леонтьева и Анатолий Чубайс на вручении премии Rusnanotech-2011

Дарья Леонтьева, аспирант Южно-Российского государственного технического университета (НПИ) по специальности «Электрохимия» хорошо понимает, что работает на будущее. Но уже и сейчас успехами Даши могут гордиться ее учителя. Профессор Савостьянов так и сказал губернатору области, посетившему университет, показывая на молодых ученых (в их числе — и Дашу): «Золотой фонд ЮРГТУ».

Эта хрупкая девушка, опровергая все мифы и анекдоты о блондинках, заняла второе место в секции «Нанотехнологии и „зеленая“ энергетика» на IV Международном конкурсе научных работ молодых ученых в области нанотехнологий. Он проходил в рамках IV Международного форума «Rusnanotech-2011» в октябре 2011 года. Вручали Даше премию Анатолий Чубайс, председатель правления ОАО «РОСНАНО» и нобелевский лауреат, вице-президент Российской академии наук Жорес Алферов. В нашей стране это главное событие в сфере нанотехнологий. Именно здесь можно узнать последние новости, познакомиться с работой коллег, а также с возможными инвесторами, в том числе из разных стран. Чем же удивила научное сообщество Дарья, удостоенная столь высокой награды?

К наиболее серьезным проблемам, стоящим перед человечеством, без сомнений можно отнести проблемы экологии. Наибольший вклад в загрязнение окружающей среды вносят энергетика и транспорт. Дашина работа связана с обоими.

На конкурс был представлен композиционный наноматериал, который предназначен для использования в суперконденсаторах. От обычных аккумуляторов они отличаются тем, что мгновенно могут отдать большое количество энергии. Их используют при запуске двигателей в автомобилях, на подстанциях, где случаются перебои с энергией. Используют их в локомотивах — и это сегодня основное применение суперконденсаторов в нашей стране. За рубежом они используются уже и для портативных электронных устройств. Там рынок суперконденсаторов — уже большой и быстро развивающийся. В России их производят на предприятиях Пскова, Воронежа, Курска, а также на малых предприятия при вузах и НИИ Москвы и Санкт-Петербурга. Планы организовать такое предприятие есть и в ЮРГТУ.

Дарья — лауреат конкурса «У.М.Н.И.К», одержавшая там победу в марте 2011 года с этим же проектом. Она получила финансирование на завершение научных исследований и подготовку разработки к внедрению в производство.

Кроме этого, Дарья со своим научным руководителем разрабатывает катализаторы для низкотемпературных топливных элементов. При окислении водорода кислородом воздуха (с помощью катализаторов, конечно!) внутри топливного элемента образуется энергия. Продуктом окисления здесь является вода — в отличие от двигателя внутреннего сгорания, который в результате того же окисления производит массу вредных выбросов.

— Наши катализаторы, — говорит Дарья, — уже прошли испытания в Физико-техническом институте имени Иоффе в Санкт-Петербурге, в Институте проблем химической физики РАН в Черноголовке (Московская область) и показали высокие результаты.

Изюминкой исследований является метод получения этих наноматериалов. Обычно катализаторы получают путем химического синтеза, используя массу стабилизаторов, которые сложно потом удалить. Способ, разработанный Дашей и ее научным руководителем Ниной Смирновой, заключается в разрушении платиновой фольги или фольги из сплава платины с кобальтом (вариант-никель) под действием переменного тока. Разрушение металлов под действием электрического тока было известно давно. Но, как выясняется, само разрушение можно использовать и в благих целях. Потому доктор химических наук Нина Смирнова и воскресила этот метод для получения катализаторов для топливных элементов.

В процессе синтеза образующиеся при разрушении платиновой фольги наночастицы оседают на углеродный носитель, проще говоря, сажу. Она препятствует агломерации частиц металла, увеличивая тем самым рабочую поверхность катализатора (чем меньше частицы — тем больше поверхность их соприкосновения с веществом).

Одним из препятствий использования топливных элементов в автомобилях является неразвитая в России инфраструктура заправочных водородных станций. В Санкт-Петербурге Даша услышала лекцию одного из ученых мужей, уехавшего в Калифорнию: он занимается там водородной энергетикой. Работы по ее развитию в США поддерживает и правительство, и частные фонды со своими грантами. Все это, конечно, недешево. А самую дорогую часть топливного элемента и составляют платиновые катализаторы. Поэтому в лаборатории, где работает Даша, делают катализаторы из сплава платины с кобальтом и никелем, то есть, пытаются удешевить прогресс.

Все это очень выгодно, но — в долгосрочной перспективе. Просто так бизнес этим заниматься не будет. Нужны гранты ученым. Нужны налоговые послабления предпринимателям. Для такого прогресса нужна воля государства. А когда оно для этого созреет, будут готовы результаты, у таких, как Дарья Леонтьева, которые и работают для светлого будущего России.

Дарья Леонтьева, аспирант Южно-Российского государственного технического университета (НПИ)

Дарья Леонтьева, аспирант Южно-Российского государственного технического университета (НПИ)

Химики-НПИ