“Мы работаем над материалом для источников питания, которые не требуют подзарядки”.

N: - Расскажите, пожалуйста, как вы пришли в науку? Почему при поступлении в ЮФУ выбрали именно направление “нанотехнология”?

 М.И.: -Направление «нанотехнология» я выбрала осознанно, так как всегда хотелось изучать что-то новое и совершать открытия. В науку пришла на 3 курсе в рамках дисциплины «Научно-исследовательская работа студента». Как раз в то время у нас в институте открылся НОЦ «Нанотехнологии», оснащенный современным оборудованием для создания и исследования наноматериалов. Я пришла в группу, занимающуюся зондовой микроскопией, мне очень понравилось. Приходила в свободное время от занятий, проводила исследования. Так и затянуло.

 N: - С 2016 года вы реализовываете научные проекты, связанные с углеродными нанотрубками. С чем связан этот выбор?

 М.И.: - Углеродные нанотрубки всегда привлекали мое внимание, так как углерод - один из самых распространенных материалов на нашей планете и является основой всех органических материалов. Мне кажется, что и в электронике данный материал имеет очень хорошие перспективы применения. Плюс в нашем НОЦе есть установка по выращиванию углеродных нанотрубок и, естественно, мы активно исследовали их свойства. В одном из экспериментов мы обнаружили интересный эффект, связанный с гистерезисом вольтамперных характеристик. Этот эффект послужил толчком к более детальному изучению углеродных нанотрубок, которое выполнялось в рамках различных научных проектов.

 N:- Была ли этой теме посвящена ваша кандидатская диссертация? Планируете ли защищать докторскую? М.И.:-Да, моя кандидатская диссертация была посвящена как раз этому эффекту в углеродных нанотрубках и созданию на его основе энергонезависимых элементов памяти. В настоящий момент я обучаюсь в докторантуре и в ближайшее время планирую защитить докторскую диссертацию, посвященную исследованию и применению углеродных нанотрубок, но уже в более широком диапазоне: это уже не только элементы памяти, но и наногенераторы и сенсоры.

 N:- Для людей, которые не связаны с наукой, как можно простыми словами объяснить - что такое углеродные нанотрубки, и почему так важно изучать их свойства?

 М.И.:- Углеродные нанотрубки – это один слой углерода, свернутый в цилиндр диаметром до 100 нм, то есть это такая маленькая трубочка с толщиной стенки всего в один атом. Таким образом, получается, что в отличие от объемных материалов у углеродных нанотрубок все атомы являются поверхностными, что существенно влияет на их проводимость, прочность и химическую активность. При этом любой дефект в таком слое углерода приводит к изменению свойств нанотрубки, что можно использовать для разработки материалов с заданными свойствами.

N:- В 2022 году вы закончили работу над грантом РНФ “Разработка физико-технологических основ создания наногенераторов на основе флексо- и пьезоэлектрических эффектов в ориентированных углеродных нанотрубках”. Каков главный итог этой работы?

 М.И.:- Мы экспериментально и теоретически доказали, что ориентированные углеродные нанотрубки могут эффективно преобразовывать нано- и микроразмерные деформации, возникающие в них под действием окружающей среды или деятельности человека, в электрическую энергию, которую можно использовать для питания устройств носимой электроники. То есть углеродные нанотрубки могут выступать функциональным материалом для создания автономного элемента питания, который не нужно заряжать или менять батарейки. Такой элемент питания будет использовать механическую энергию движений вашего тела, ветра, окружающих вибраций и преобразовывать ее в электрическую энергию. Данная работа сейчас продолжается в рамках нового проекта РНФ № 22-79-10163 «Разработка пьезоэлектрических наногенераторов на основе вертикально ориентированных углеродных нанотрубок, допированных азотом».

 N:- Можно ли сказать, что полученные результаты еще на шаг приблизили к созданию новых высокоэффективных видов наногенераторов?

 М.И.:- Думаю, да. Это небольшой шаг в сторону нашего «фантастического» будущего на основе нанотехнологий.

 N:-Насколько перспективны, на ваш взгляд, устройства, способные преобразовать механическую энергию в электрическую? Как скоро они могут быть разработаны и широко внедрены?

 М.И.:- На самом деле устройства, основанные на преобразовании механической энергии в электрическую, существуют достаточно давно и успешно применяются, например, в генераторах переменного тока и пьезодвигателях. Однако для работы таких устройств на основе объемных пьезоэлектрических материалов требуются высокие значения механических или электрических напряжений. Преимущества же наногенераторов заключаются в том, что для работы им достаточно незначительной механической энергии, которая нас окружает повсеместно (те же вибрации и шумы под действием наших шагов или проезжающей машины). И это существенно расширяет их область применения и перспективы использования как источника питания электронных устройств (наручные часы, телефоны и т.д) и имплантируемых устройств в медицине. Разработки в этом направлении активно ведутся и надеюсь, что в ближайшее десятилетие мы уже сможем использовать наногенераторы в своей повседневной жизни.

N:-.Насколько далеко ушли российские ученые по этой тематики по сравнению с коллегами из других стран? М.И.:- Это направление исследований достаточно молодое и зародилось только в 2006 году. Его основоположником стал китайский профессор Z.L. Wang, который и на данный момент остается самым востребованным и цитируемым ученым в этой области. Мы начали свои исследования немного позже (в 2012 году) и достаточно успешно движемся к реализации наногенераторов на основе углеродных нанотрубок, не отставая, а иногда и опережая ученых из других стран, которые занимаются реализацией наногенераторов на основе других наноматериалов.

 N:- Что необходимо сейчас ученым, работающим в области нанотехнологий, чтобы не отставать от мировой науки?

 М.И.:- Как и всем ученым, исследователям в области нанотехнологий нужен доступ к современному аналитическому оборудованию и текущим достижениям всей мировой науки. Технологический прогресс в области нанотехнологий сейчас движется очень быстро, и нужно всегда быть на «острие» науки.

 N:- Мечтаете ли вы о получении Нобелевской премии?

 М.И.:- Наверное, как любой человек, я мечтаю о признании результатов своей работы. Но хочется, чтобы это признание было бы не в виде премии или любой другой награды, а в виде реального воплощения твоих идей в устройства, востребованные современным обществом.

 N:- Что вам как молодому ученому необходимо сейчас, чтобы достигать успехов в научной деятельности? Что есть и чего не хватает?

 М.И.:- Есть очень много идей и мыслей, но, как бы это не звучало банально, не хватает времени. Всегда хочется охватить необъятное, но время устанавливает свои ограничения. Помимо научной работы я занимаюсь еще преподаванием, которое тоже требует много сил и времени в виде подготовки к лекциям, разработки рабочих программ дисциплин и общения со студентами.

 N:- Что бы вы могли посоветовать студентам, которые сегодня размышляют о том, оставаться ли в России и в науке?

 М.И.:- Это выбор каждого, но я-патриот и вижу свое будущее только в нашей стране, и только в науке. В студенческие годы я поездила по миру, побывала в разных институтах. Но не увидела ничего особенного, чего нет у нас в стране. Есть, конечно,свои нюансы. Например, у нас на ученого возлагают много различных обязанностей, от административных, связанных с организацией закупки расходных материалов и заправки принтеров, до обучения студентов. Но это лишь нюансы. Как понять студенту, нужно ли оставаться в науке? Это очень просто. Если есть живой интерес и постоянно хочется знать, почему так, а не иначе, то нужно. Я вижу это по своим студентам. На первых курсах ко мне на научную работу приходят человек по пять, к защите диплома остается один – два, а в аспирантуру поступает еще меньше. В науке без интереса не остаются, так как это становится для человека очень рутинным и сложным процессом, нужно постоянно учиться и двигаться вперед. Но если вы хотите знать, хотите открытий и перемен, то вам дорога в науку.