С 28 по 30 ноября в Парке науки и искусства «Сириус» пройдёт III Конгресс молодых учёных. Это ключевое событие Десятилетия науки и технологий, объявленного президентом страны Владимиром Путиным.
Ожидается, что в мероприятии примут участие более 4,5 тысячи человек. Среди них будет и кандидат химических наук, профессор Института химии Санкт-Петербургского государственного университета Ирина Тимофеева. В начале этого года она стала лауреатом премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных. Вместе с коллегами она занимается поиском новых природных веществ, которые можно было бы использовать в химическом анализе взамен токсичных.
Сюрпризы от строительной индустрии
Дмитрий Писаренко, aif.ru: — Ирина, где наиболее востребованы такие исследования, в каких отраслях? Можете привести примеры?
Ирина Тимофеева: — Отличительная черта современного человека — осознанность: переход к рациональному потреблению, вторичной переработке, снижению выбросов и отходов, использованию биоразлагаемых материалов. Вот и химики-аналитики в своих исследованиях стараются использовать безопасные материалы и растворители, в том числе полученные у природы.
Например, из мяты можно получить ментол. При комнатной температуре это кристаллическое вещество с приятным запахом, а его вкус знаком каждому с детства (леденцы, жвачки), однако уже при температуре 40 градусов по Цельсию оно превращается в жидкость, обладающую специфичными свойствами, необходимыми и удобными для многих химических процессов. На основе ментола мы разработали простой и быстрый метод определения консервантов в безалкогольных напитках.
Похожими специфичными свойствами обладает другое природное вещество — тимол (его получают из тимьяна). Интересный факт: оба эти вещества, тимол и ментол, при комнатной температуре твёрдые, а если смешать их в одной пробирке, начинают плавиться и на глазах превращаются в жидкость. Происходит это за счёт образования водородных связей, которые есть у воды: именно за счёт этих связей вода жидкая.
Так вот, эти два природных вещества в смеси образуют третье, обладающее другими уникальными свойствами. Оно может быть использовано для новых аналитических задач.
Таким образом, имея несколько природных веществ и смешивая их в различных соотношениях, мы можем получать вещества с уникальными свойствами, главное — понять потом, где их целесообразно использовать.
— В одном интервью вы рассказали, что смогли решить проблему выделения аммиака из стен новостроек. Можно ли подробнее об этом? Миллионы людей живут в недавно построенных домах и ничего об этом не знают.
— В начале 2010-х строительные компании столкнулись с тем, что из стен новостроек, предназначенных для детских садов, школ и жилых помещений, выделяется аммиак. При нахождении в помещениях с повышенным содержанием этого соединения у людей и животных возникают аллергические реакции (раздражение слизистой дыхательных путей и глаз), а длительное пребывание в них может привести к развитию онкологических заболеваний.
Проблема возникла из-за того, что при строительстве стали использовать противоморозные добавки на основе мочевины. Они сохраняют свойства бетонных смесей в холодное время года, но поздней весной, с увеличением температуры и влажности воздуха, остатки мочевины превращаются в газообразный аммиак.
Необходимо было разработать методики для определения мочевины и ионов аммония в бетонных смесях, чтобы на этапе строительства контролировать содержание этих веществ и не допускать к строительным работам смеси с их повышенным содержанием. Методики были разработаны мною под руководством научных руководителей — Алексея Леонидовича Москвина и Андрея Васильевича Булатова — и легли в основу моей кандидатской диссертации.
Что касается аммиака, то на данный момент проблема устранена. Многие строительные компании до сих пор пользуются этими разработками и время от времени контролируют своих поставщиков бетонных смесей. Но кто знает, какие ещё задачи преподнесёт нам строительная индустрия...
«Зелёная» и перспективная
— Кто выступает заказчиком исследований? Уже налажена эта цепочка между лабораторией и стороной, которая на практике заинтересована в ваших результатах?
— Самая ходовая схема — это когда фирма обращается к нам напрямую, и мы заключаем договор между университетом и заказчиком. Таких примеров в СПбГУ очень много: от госкорпораций до маленьких фирм.
Бывает, мы разрабатываем материалы и методы в рамках грантовой поддержки государства, а полученными результатами при необходимости могут воспользоваться пищевые, промышленные и фармацевтические лаборатории.
— Вы занимаетесь «зелёной» химией. Насколько она будет распространена и востребована, скажем, лет через двадцать?
— Напомню, основными принципами «зелёной» аналитической химии являются отказ от использования токсичных веществ, миниатюризация и автоматизация химического анализа.
Я очень надеюсь, что через 20 лет все лаборатории перейдут на использование безопасных и экологичных материалов (там, где это, конечно, возможно), пересмотрят вопрос по количеству образующихся отходов и способов их утилизации. Учитывая то, как развивается сейчас робототехника, думаю, в будущем нас ждёт полностью автоматизированный анализ, который не только избавит учёных от ошибок, связанных с «человеческим фактором», но и позволит химику по минимуму контактировать с химическими веществами, что положительно скажется на его здоровье.
— На следующей неделе состоится III Конгресс молодых учёных. Что скажете об этом мероприятии? Для чего оно нужно?
— Конгресс — это площадка, где можно не только узнать о современных направлениях научных исследований и пообщаться с успешными учёными, но и получить информацию о мерах поддержки для молодых учёных, об актуальных конкурсах и грантах, услышать советы экспертов, обзавестись полезными знакомствами. А вечером — весело провести время, ведь Конгресс предполагает не только деловую, но и развлекательную программу, направленную на раскрытие талантов, демонстрацию эрудиции и спортивных навыков.
Организаторами III Конгресса молодых учёных выступают Фонд Росконгресс, Министерство науки и высшего образования РФ, Координационный совет по делам молодёжи в научной и образовательной сферах Совета при Президенте РФ по науке и образованию. Оператор Десятилетия науки и технологий — АНО «Национальные приоритеты».
Ключевая тема Конгресса в этом году: «Пространство возможностей и развития».
