Керамика, которая не плавится
БОЧКАРЕВА Наталья Валерьевна, материаловед
Наталья Валерьевна Бочкарева — учёная, которая создаёт материалы для космоса, не боясь температур, при которых плавится сталь.
Наталья Валерьевна Бочкарева
Год рождения: 1977
Семья:
Родители: Валерий Петрович Бочкарев (род. 1950) — металлург, кандидат технических наук, работал на авиационном заводе. Тамара Ивановна Бочкарева (род. 1952) — учительница химии, привила дочери любовь к экспериментам.
Наталья замужем за Валерием Алексеевичем Бочкаревым — инженером-теплотехником, участвовавшим в разработке систем охлаждения для ракет.
У них дочь — Анна Валерьевна (род. 2005), учится в физматшколе при МГТУ им. Баумана.
Семья живёт в Подмосковье, недалеко от научного центра «Роскосмоса».
С детства Наталья знала:
«Материал — это не просто вещество. Это возможность летать, выживать, строить новое».
Биография
Родилась в Екатеринбурге — городе металлургов и танков.
С детства — в цехах, лабораториях, на выставках техники.
Отец показывал: как сталь гнётся, как плавится, как теряет силу при 800 °C.
Она подумала:
«А что, если сделать материал, который не боится огня?»
Окончила Уральский федеральный университет по специальности «материаловедение», затем — аспирантура в МИСиС (Москва).
С 2005 года — в Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМПМ РАН).
🔥 Открытие
Проблема:
Когда ракета входит в атмосферу — температура на носу достигает 2000–3000 °C.
Сталь плавится при 1500 °C.
Титан — при 1660 °C.
Нужен материал, который не плавится, не трескается, не осыпается.
Бочкарева взялась за керамику на основе циркония и гафния — вещества, у которых температура плавления выше 3500 °C.
Но — есть и другая проблема:
Такая керамика — хрупкая. При резком нагреве — трескается.
Она разработала новую структуру:
- Создала композит — керамика + микроскопические волокна карбида кремния
- Ввела пористую матрицу, которая гасит термические напряжения
- Применила 3D-печать на наноуровне, чтобы контролировать структуру до атома
Результат — материал, который выдерживает 3200 °C, не теряя прочности.
Его назвали «Керамет-3».
Где используется:
- Теплозащитные экраны для перспективных космических аппаратов (в том числе — для миссий на Марс)
- Сопла ракетных двигателей нового поколения
- Детали гиперзвуковых летательных аппаратов — где температура обшивки превышает 2500 °C
Это — один из немногих материалов в мире, способных работать в условиях, близких к внутреннему слою Солнца.
Научное достижение
Разработала новое поколение высокотемпературных керамических композитов (HTCC) с рекордной термостойкостью и трещиностойкостью. Её материалы легли в основу теплозащиты перспективных космических и гиперзвуковых систем. Автор более 150 научных работ и 12 патентов.
🌍 Выход на мировой уровень
Бочкарева — лидер в глобальной гонке за термостойкие материалы.
- Международное признание:
Лауреат премии имени Жюля Верна (2021) — за вклад в материалы для космоса (вручается в Париже).
Член Международного совета по керамике (World Academy of Ceramics).
Приглашённый профессор Технического университета Мюнхена и Токийского технологического института. - Публикации и цитируемость:
Статьи в Nature Materials, Journal of the European Ceramic Society, Acta Materialia
Индекс h ≈ 48 — уровень ведущих материаловедов мира - Сотрудничество:
Работает с NASA (проект по теплозащите для лунных модулей)
Её материалы тестируют в Центре космических исследований Германии (DLR)
Участвует в международной программе по гиперзвуковым технологиям (Россия–Франция–Япония) - Патенты и внедрение:
Её технология 3D-печати керамики запатентована в США, ЕС и Японии
Материалы уже используются в экспериментальных образцах перспективных систем
💡 Интересный факт
Бочкарева — не только учёная, но и популяризатор.
Каждый год проводит лабораторный день для школьников:
«Приходите — и посмотрите, как мы запекаем керамику при 2000 °C.
А потом — разбиваем её молотком.
И смотрим: не треснула? Значит — хороший материал».
Она говорит:
«Наука — это не только уравнения.
Это — огонь, звук, запах горячего кварца.
Это — реальность, которую можно потрогать».
📚 Для чтения: история одного экрана
Подходит для старшеклассников.
Представь:
Ракета возвращается с орбиты.
Вокруг — огонь.
Температура — как на поверхности Солнца.А внутри — космонавты.
Живые.
Спокойные.Почему?
Потому что снаружи — щит из керамики.
Не металла.
Не пластика.Керамики, которую создала женщина в лаборатории под Москвой.Она не летает в космос.
Но — её материал летает за неё.И спасает жизни.
🔍 Для любознательных
Яндекс (Алиса)
Редактор Ю.Фединский