Специалист по материаловедению Александр Номине – о вызовах в работе, любви к русскому языку и творческой атмосфере в вузе

Александр Номине приехал из Франции, чтобы работать в лаборатории метаматериалов Университета ИТМО в качестве ученого-материаловеда. В течение своей карьеры он работал в различных областях физики, включая физику плазмы и синтез наночастиц. Мы поговорили с доктором Номине о науке, жизни в России и о том, как он выучил пять языков, включая русский.

Александр Номине

Расскажите о своих исследованиях.

Мои исследования в основном связаны с металлургией на наноуровне. Люди работали с металлами на протяжении тысячелетий, мы научились манипулировать ими и создавать различные сплавы, а также специально создавать материалы с определенными свойствами. Тем не менее, в последние десятилетия появился большой интерес к переходу на наномасштаб, который позволяет создать множество приложений в электронике, медицине и катализе, который используется в исследованиях возобновляемой энергии. Сам я напрямую не участвую в таких проектах, но многие мои коллеги занимаются подобным. У меня есть опыт работы в области материаловедения, поэтому моя работа заключается в том, чтобы перевести процесс синтеза новых металлов на меньший масштаб. Сталеплавильные фабрики огромны, и, к сожалению, простое их уменьшение не поможет вам производить металлы в наноразмерном масштабе; вместо этого вам нужно изменить весь процесс.

Большая часть моей работы является фундаментальной, я работаю над композитными материалами для оптики. Когда мы говорим «композитные материалы», мы имеем в виду, что их атомный состав имеет специфические особенности или, например, что они объединены с определенными органическими цепями и образуют гибридный материал.

Каковы практические применения этих материалов?

Существуют различные свойства металлов в наномасштабе, такие как наношероховатость, нанотвердость и другие, и реалируется множество исследований, направленных на применение этих свойств в крупномасштабных задачах, например, в механике. Мы в основном работаем в меньших размерах. Например, если вы посмотрите на экран вашего смартфона, там есть слои –например, проводящий слой, толщиной всего в несколько нанометров, которые полностью изменяют свойства вашего экрана. Подобно этим, существуют применения для антибликовых покрытий, гидрофильных и гидрофобных покрытий, и все они требуют всего нескольких нанометров толщины. Мы называем такие материалы функциональными, и их поверхность является наиболее важной их особенностью.

Еще одна интересная область применения таких материалов – междисциплинарные исследования в области физики и медицины, где, например, они могут использоваться для обнаружения физических эффектов с возможным использованием в доставке лекарств в организм.

Ваши исследования связаны с плазмой. Как вы используете её в своей работе?

Как я уже говорил, сокращение масштабов металлургии требует серьезного изменения процесса. Вместо печей мы в основном используем плазму и лазеры, что дает нам дополнительные преимущества: они не только уменьшают процесс, но также обеспечивают доступ к условиям, которые трудно или невозможно достичь в обычной металлургии. С плазмой вы можете достичь температуры и давления в 3000 Кельвинов и 30 бар, в то время как сам процесс проходит при комнатной температуре и атмосферном давлении, что само по себе интересно. Но что еще более интересно, так это градиент температуры, то есть скорость её изменения. Плазма может охлаждаться со скоростью в миллионы градусов в секунду, а с лазерами вы можете достичь миллиардов. Это приводит нас к экстремальным вариантам закалки: в средние века кузнецы опускали раскаленные мечи прямо в ледяную воду, чтобы охлаждать их со скоростью в сотни, может быть, тысячу градусов в секунду. Представьте, что мы можем сделать с инструментами, которые есть у нас. Материаловедение – это борьба термодинамики и кинетики, и наши инструменты позволяют нам создавать удивительные вещи.

Источник: wikipedia.org
Источник: wikipedia.org

Мы часто работаем в сфере оптики для создания новых материалов. Иногда это означает создание совершенно новых материалов, таких как новые оксиды, а иногда это просто уменьшение существующих материалов, потому что способность синтезировать материалы в масштабе ниже длины волны видимого излучения открывает новые возможности для исследователей.

Ваша работа также включает в себя синтез наночастиц. Вы вовлечены в их практическое применение?

Бывает по-разному. Иногда мы просто хотим понять разницу между объемным материалом и материалом в наноразмерах и сравнить то, что мы знаем о них. Иногда мы специально выбираем «простые» системы, такие как медь-серебро, и изучаем их. Недавно я прочитал археологическую статью об использовании медно-серебряных сплавов две тысячи лет назад, поэтому она далеко не нова. Но с помощью лазеров мы можем изменить её структуру и найти новые комбинации в старых технологиях. При этом медь-серебро на самом деле является очень интересным сплавом: он обладает определенными плазмонными свойствами. Это означает, что он влияет на рассеяние света, а это иногда используется в определенных механизмах обнаружения.

Другими интересными системами являются, например, полупроводники. Вы можете создавать так называемые «нанонагреватели»: если вы облучаете такие наночастицы инфракрасным лазером, они могут очень эффективно преобразовать этот световой поток в тепловой. Это может использоваться в биологии или в катализе, чтобы производить некоторые интересные локализованные эффекты. Существует также проект, в котором производят смешивание кремния и золота, чтобы преобразовывать инфракрасный свет в широкополосный белый свет. Это можно использовать как своего рода зонд: вы можете локально осветить что-то инфракрасным светом и обнаружить зонд с помощью детектора белого света.

Какое достижение вы можете выделить в своей исследовательской карьере?

Я думаю, это был статья, которую я опубликовал в Physical Review Applied. Мои соавторы и я создавали покрытия для алюминия и магния с целью сделать их поверхность очень твердой. Мы использовали технику, которая была изобретена здесь, в Санкт-Петербурге, более века назад. Она состоит в формировании оксидов на их поверхности, которые укрепляют их. Так, например, оксид алюминия тверже нержавеющей стали, хотя сам алюминий и магний очень мягкие. В нашей статье мы изучили подход, основанный на формировании плазмы в жидкости, и нам удалось найти и описать два типа плазмы, один из которых вреден для процесса, а другой полезен. Мы также показали, как контролировать их присутствие.

Источник: medicalnewstoday.com
Источник: medicalnewstoday.com

Вы уже были в России, когда работали в МИСИС в Москве. Как вы туда попали и чем вы там занимались?

В 90-е годы группа исследователей создали новую учебную программу между Испанией, Германией, Швецией и Францией. Позже МИСИС также присоединился к этой группе. Концепция этой учебной программы заключалась в том, что студенты проводили определенное количество времени, учась дома, а потом были обязаны уехать за границу. Я провел 3,5 года в Нанси, моем родном городе, а затем у меня была возможность выбирать между Германией, Швецией и Испанией; я выбрал Испанию и провел шесть месяцев в Барселоне. После этого мне снова пришлось сделать выбор, на этот раз между теми же тремя странами, а также Японией, Бразилией и Россией. И так как я учил русский язык в школе, я выбрал Россию. Я провел 6 месяцев в Москве на научной стажировке, поэтому вместо того, чтобы ходить на занятия, я все время работал в лаборатории. Более того, моя самая первая статья была в Russian Journal of Non-Ferrous Metals. Позже я вернулся туда еще на шесть месяцев во время обучения в аспирантуре.

Поскольку вы сейчас работаете в Санкт-Петербурге, предлагаем вам ответить на классический вопрос: вы предпочитаете Москву или Северную столицу?

Мне больше нравится Петербург. Москва является центром экономической активности, поэтому она немного переполнена. Санкт-Петербург более расслаблен; здесь можно просто побродить, подумать о своём. Кроме того, в Университете ИТМО все очень дружелюбны к иностранцам, что делает пребывание здесь еще лучше. Тем не менее, мне нравится в обоих городах: как я уже говорил, я вернулся в Москву, когда защитил диссертацию.

Как вы устроились в Университет ИМТО?

О петербургском вузе я узнал около двух лет назад. Мы начали работать вместе, потому что французское посольство в России призвало к совместным исследованиям. В то время я только начал интересоваться метаматериалами и плазмой, и мне было интересно, кто делает метаматериалы в России. Первый сайт, который я нашел, был сайт Металаба. Я изучил результаты их деятельности и подумал, что это достаточно впечатляющее место для работы.

Когда я приехал сюда, я не был разочарован: я нашел здесь много мотивированных молодых людей. Атмосфера очень благоприятна для работы: когда вы чувствуете, что ваши исследования продвигаются вперед, и вы всегда общаетесь с людьми со множеством новых идей в голове, все становится лучше.

Еще одна важная вещь в Университете ИТМО – это свобода творчества, которую он предлагает. Вы не чувствуете себя просто винтиком в механизме. Здесь много креативности и даже немного сумасшествия, но в то же время вы можете понять, куда движется университет. То же самое на происходит на нашем факультете и в нашей лаборатории: мы встречаемся каждую неделю, чтобы обсудить исследования, проголосовать и принять решение о дальнейшем векторе развития. Это очень открытая система: если вы найдете что-то интересное, вы всегда можете с этим выступить. Таким образом, существует идеальный баланс между тем, чтобы не быть слишком строгим и не парить в космосе, не зная, что делать. Существуют рамки и общие направления, а в остальном вы можете работать над воплощением интересных для вас задач.

Вам довелось путешествовать по России? Как вам эта страна в сравнении с другими местами, где вы были?

Моя жена русская, так что с этим всё проще. Я объездил большую часть Кировской области и побывал в ряде небольших городков, которые сильно отличаются от Москвы и Санкт-Петербурга. В сентябре я также посетил Нижний Новгород; было очень солнечно и очень красиво. На этом мои познания о России заканчиваютсм, но я планирую посетить Сочи, Байкал и, возможно, даже Владивосток.

Вы говорите на пяти языках: знание французского, английского и русского можно объяснить. Но как вы начали изучать немецкий и испанский?

Во Франции каждые два года в школе у вас есть возможность начать изучать новый язык. В 10 лет у меня был выбор начать с английского или немецкого языка. Мой отец посоветовал мне изучать немецкий язык, и я думаю, что он был прав. Его логика заключалась в том, что через два года я все равно начну учить английский, и эти два года не будут иметь большого значения, в то время как немецкий – более сложный язык, поэтому его изучение поможет мне лучше изучать языки в будущем. После этого я начал изучать английский язык, а позже у меня был выбор – начать изучать третий язык или взять какие-то технические предметы, которые не казались мне захватывающими в то время. Мне нужно было выбирать, и я колебался между итальянским и русским языками. Поэтому я еще раз попросил у родителей совета, и они ответили, что это мой последний шанс начать изучать язык с таким уровнем сложности, как у русского, ведь чем старше ты становишься, тем труднее даются языки

Когда я поступил в университет, мне сказали, что, помимо физики, математики и всего прочего, мне также необходимо выучить три языка – английский, немецкий и испанский – для получения европейского диплома. Я спросил их, могу ли я поменять испанский язык на русский, который я изучал ранее, и они ответили мне «нет», поэтому мне также пришлось выучить испанский, о чем я нисколько не жалею.

Как вам преподавали русский язык?

У нас был замечательный учитель. Он был французом, его жена была русской, и благодаря ему я почувствовал, что знаю Санкт-Петербург еще до того, как на самом деле посетил его в 22 года. Он был очень сильно очарован Россией и, в частности, Петербургом. За все годы, что он нас учил, я не думаю, что он говорил по-французски более двух часов. Он просто пришел к нам, сказал «здравствуйте» и повторял это, пока мы не поняли, что это приветствие и что мы должны были ответить аналогичным образом. Очень редко он переключался на французский, чтобы объяснить какую-то конкретную грамматику, но после этого он снова говорил по-русски. Я думаю, к концу уроков он жутко уставал: когда он должен был объяснить нам слово «корова», он просто положил руки на стол и мычал, настолько он был в восторге от русского.

Я думаю, что хороший учитель — это очень важно, потому что он создает особые отношения между вами и языком, которые впоследствии превращаются в особые отношения между вами и страной, когда вы туда приезжаете.

Какой язык ваш любимый? На каком из них вам приятнее всего говорить?

Очень трудно выбрать. Я нашёл идеальный баланс в «треугольнике» английского, французского и русского. У англичан есть манера быть очень осторожным со словами, что делает его отличным языком для обсуждения различных методов и теорий. Русский язык гораздо более эмоциональный, а французский где-то между ними. Поэтому я правда не могу выбрать, это сильно зависит от моего настроения. Когда я чувствую порыв эмоций, я, конечно, предпочитаю русский, но английский очень хорош для объяснения каких-то вещей и для науки в целом.

Каковы ваши планы на будущее?

За последние десять лет я переезжал девять раз, поэтому мне очень трудно что-то сказать наверняка, но сейчас мне очень нравится здесь, в Университете ИТМО: в нашей лаборатории проводятся весьма многообещающие исследования, поэтому я действительно чувствую, что я нахожусь в нужном месте в нужный момент моей карьеры. У меня есть некоторый опыт работы за границей, и теперь я здесь, с идеальным балансом свободы и контроля. Самая большая опасность для молодого исследователя – не знать, в какой именно области ему следует работать. Можно посмотреть везде и в итоге ничего не найти. После того, как вы получаете PhD, у вас больше нет наставника, и вы должны найти предмет исследования самостоятельно, поэтому очень важно оставаться креативным, и Университет ИТМО – отличное для этого место.

Архив по годам:
Пресс-служба