Александр Каниболоцкий, молодой учёный с химфака МГУ, рассказал команде портала «Большая российская энциклопедия», как прийти в науку ещё студентом, зачем нужны 2D-материалы и где в России есть машина времени.
Очень серьёзные вопросы
Как можно применять двумерные материалы? Что они дают людям?
Двумерные материалы — это очень тонкие листы. Они состоят из одного или нескольких атомов в толщину. Первый 2D-материал, графен, был получен в 2004 году нашими соотечественниками Андреем Геймом и Константином Новосёловым.
Оказалось, что 2D-материалы обладают уникальными физическими свойствами, которых нет у объёмных 3D-аналогов. Например, графен — двухмерный углерод — оказался очень прочным и лёгким, его можно добавлять в строительные материалы, что будет сильно их упрочнять. Также у графена очень высокая электропроводность. Из-за этого его можно добавлять, например, в пауэрбанки, что позволяет сильно увеличить их ёмкость при том же весе. Однако пока графен — очень дорогая игрушка, с которой есть ряд технологических сложностей.
Почему продолжают изобретение новых двумерных материалов? Например, чем отличается по своему применению FeAl2S4 от того же графена?
FeAl2S4 интересен своим магнетизмом. Дело в том, что у разных 2D-материалов могут быть разные уникальные физические свойства. Если мы возьмем обычный магнит и захотим сделать его очень тонким, то у нас ничего не получится: он перестанет быть магнитом. Это было большим препятствием в ряде технологий, связанных с жёсткими дисками, квантовыми компьютерами и вообще спинтроникой. В 2017 году впервые было получено соединение CrI3, которое может иметь толщину всего в пару атомов и при этом оставаться магнитом. Именно такие вещества ищет наша научная группа.
В чём, на ваш взгляд, самая большая возможность и самая большая проблема разработчиков таких материалов?
Разработчики таких материалов стоят на переднем крае науки, именно их открытие может кардинальным образом изменить технологии и улучшить жизнь миллионам людей, это, безусловно, придаёт работе интерес. Например, магнитные 2D-материалы могут на порядок увеличить ёмкость жёстких дисков и быть использованы в создании компьютеров с очень высокой производительностью.
С другой стороны, существует большой риск никогда не выйти за рамки лаборатории. Поясню, что я имею в виду. Зачастую самое сложное даже не найти материал, а придумать технологию его промышленного, рентабельного производства. Это может затянуться на десятилетия или вовсе не получиться.
Чем вас привлекают батлы «Учёный говорит»? Расскажите, как они проходят.
Батл «Учёный говорит» — новый формат общества «Знание». Поединок между молодыми учёными, в котором за 15 минут нужно суметь рассказать о чём-то широкой публике. Лучших спикеров выбирают сами зрители, а худшие вылетают и не проходят в следующий раунд. С одной стороны, этот проект позволяет молодым и интересным профессионалам своего дела зажечь и вдохновить молодёжь в самых далёких уголках нашей страны. Как бы я ещё побывал, например, в Биробиджане. С другой стороны, это хорошая возможность научиться выступать на публике и сложные вещи рассказывать сжато и весело.
Вы занимаетесь химией, но написали детскую научно-популярную книгу про историю античной науки. Как у вас появилась идея этой книги?
Будучи школьником, мне повезло попасть в один проект Московского государственного психолого-педагогического университета. По его заказу мы должны были создать концепцию новой школы. В работе над ней принимало участие несколько групп: учителя, подростки, родители и эксперты. Из-за этого я часто думал об образовании, особенно о том, как неправильно построено преподавание естественно-научных дисциплин в школе. Главной проблемой мне казалась аксиоматичность и догматичность многих знаний. То есть нам говорят, что Земля круглая, а формула дискриминанта — «b2 − 4ac». А откуда это узнали? А зачем мне вообще нужны эти факты? У школьника не происходит мыслительной деятельности, он не испытывает радости открытия, той самой «эврики» Архимеда. Мне стало интересно проследить историю человеческой мысли: как возникла наука, как люди совершали открытия, какие факторы на это влияли. Из этих поисков и возник небольшой курс, в котором мы проследили научную мысль человечества с V века до нашей эры по V век нашей эры. Попытались сами с помощью опыта и эксперимента повторить путь учёных мужей. Нас заметило издательство «Самокат» и предложило написать книжку. Где-то через полгода ждите в книжных.
Вы довольно рано начали публиковаться в солидных научных журналах. Расскажите подробнее, как начался ваш путь учёного.
Всё началось случайно, а именно на первом курсе нашего химического факультета, когда нужно было выбрать лабораторию, в которой необходимо писать курсовую. Она должна была быть по неорганической химии. Лабораторий, где можно сделать такое, не один десяток. Нужно было как-то выбрать. Почему-то мне понравилось пять научных групп, которые занимались фундаментальной наукой. Прикладников я тогда остерегался. Мне повезло, у меня был взрослый приятель с химфака, который помог сделать правильный выбор. Со второй попытки я все-таки попал в лабораторию. Мне предложили синтезировать вещество, которое может обладать 2D-магнетизмом — свойством, которое открыли всего семь лет назад. Тема меня заинтересовала, с научным руководителем было комфортно — решено, остаюсь. Тем же летом лаборатория получила грант на 2D-магнитные вещества, и работа пошла. Трудовая книжка была открыта строчкой «лаборант». Статьи в международных журналах, конференции, доклады — всего этого могло и не быть, если бы на первом курсе я выбрал другую лабораторию или другого руководителя.
Менее серьёзные вопросы
Какие люди или события вас вдохновляют больше всего?
Во многом это Ричард Фейнман, небезызвестный нобелевский лауреат по физике. Он автор прекрасной книги «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман», в которой описана его жизнь. Именно она в девятом классе вдохновила меня стать учёным. Фейнман успел поучаствовать в «Проекте Манхэттен» (программа США по разработке ядерного оружия — прим. ред.), написать музыку для балета, создать фундаментальную теорию квантовой электродинамики, активно путешествовать — и даже провёл выставку собственных картин. И как после этого не стать учёным?
Опишите свой день.
Так как я ещё студент, большая часть дня проходит как у всех. Кофе, пары, домашка, сон — ничего интересного. Но несколько раз в неделю я превращаюсь в настоящего учёного и прихожу в свою лабораторию. Надеваю серый халат с пятном на левом рукаве, включаю ноутбук и вижу разноцветные графики с пиками. С их помощью я могу понять, получилось ли у нас нужное вещество и как устроена его кристаллическая решётка. Иду в печную, достаю ампулы из печки, маленькой духовки, способной нагреваться до 1200 градусов Цельсия. Кладу в маленькую коробочку прямоугольники кальки, шпатель, пестик со ступкой, подпиленные ампулы и иду в аргоновый бокс — большой прозрачный ящик, в котором можно работать с образцами, боящимися воздуха. Вскрываю ампулу, перетираю в ступке и разделяю серый порошок по двум пластиковым пробиркам (эппендорфам). Одну отдаю на рентгенофазовый анализ, другая остаётся в боксе. Когда все данные будут получены и обработаны, можно будет засесть с ноутбуком, писать тезисы и отправляться на конференции.
Есть ли хобби, на которое вы переключаетесь?
Гулять. Гулять и ещё раз гулять под музыку по паркам и городам. Помогает расслабиться, восстановить моральные силы и взбодриться.
Два любимых места в России?
Первое, конечно же, Москва. Я вырос в этом городе и люблю его. Он полон энергии и эклектичности. В нем можно найти всё что угодно — от тихих улочек со старинными храмами до модных бизнес-центров с лекториями всех сортов. А главное, в Москве легче всего стать тем, кем ты хочешь.
Второе — Великий Новгород. Впервые я оказался в нём этим летом и сразу влюбился. Это настоящая машина времени, перемещающая нас в далёкое Средневековье с комфортной городской средой и вкусной едой.
Два главных человека в жизни?
Назову троих. Во-первых, мои родители. Без них бы меня не было и вряд ли я бы стал тем, кем стал. Во-вторых, Григорий Тарасевич, шеф-редактор «Кота Шрёдингера», основатель Летней школы и просто хороший человек. Если бы я когда-то не попал на его «Школу научной журналистики», то не узнал бы огромное количество чудесных людей, не написал бы книгу, не попал бы в лабораторию, не начал преподавать. Интересно, как одно место кардинально меняет всю твою жизнь.
Назовите свои любимые книги и фильмы.
Про «Вы, конечно...» уже упоминал. Из книг, наверное, даже слишком банально. «Гарри Поттер», «1984». И, пожалуй, «13,8» — чудесный научпоп про возраст Вселенной. Из фильмов — «1+1», мюзикл «Отверженные», «Общество мёртвых поэтов». Не смог сдержать слез при просмотре последнего, пришлось написать стих.
Продолжите эти три предложения.
- Это был шок, когда… я увидел свою первую зарплату.
- Моя жизнь изменилась после того, как… я попал на Летнюю школу.
- Больше всего на свете я люблю… узнавать новое.
***
Вся информация на портале «Большая российская энциклопедия» является верифицированной, прошла научную проверку на соответствие фактам. Вы можете ссылаться на любую статью bigenc.ru в своих научных статьях, курсовых и блогах.
