Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Интервью с профессором В.Ю.Тимошенко

Ключевые слова:  интервью, молекулярная электроника, нанокристаллический кремний, научно-образовательный центр МГУ, периодика

Автор(ы): Титова Зинаида Александровна

Опубликовал(а):  Цыренова И. Ж.

15 июня 2010

«Наука есть не только знание, но и сознание, т.е. умение пользоваться знанием».

Это изречение принадлежит великому историку ХIХ столетия В.О. Ключевскому. Смысл цитаты актуален и сегодня. Что мы знаем о современных ученых, чьи имена известны во всем мире, чья жизнь связана с наукой? Каковы их взгляды на происходящее сегодня в научной сфере и не только? Согласитесь, увы, нам известно не так много. Именно поэтому был рожден проект «Выдающиеся ученые и новые открытия». Этим интервью продолжается цикл материалов, подготовленных в рамках сотрудничества Центра СМИ МГУ и портала «Нанометр». Нашим новым интересным собеседником стал Виктор Юрьевич Тимошенко – профессор кафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ.

1. Развитие современной науки и техники часто связывают с эпохальными открытиями в области физических наук. Так реализовывался атомный проект, так пришла эра сверхпроводимости, оптики и оптоэлектроники и пр., сейчас, видимо, очень много новых веяний будет связано с эффектами, происходящими на наноуровне материи, молекулярной электроникой, низкоразмерными системами... Считаете ли Вы, что это действительно так?


Логика современной науки заключается в том, что она, как и многие социально-экономические процессы, развивается по спирали. Сначала было стремление узнать как можно больше о строении атома, ядра и элементарных частиц, теперь же наука сделала виток по использованию свойств материи на более крупном уровне, когда ее свойства определяются соединением счетного числа атомов. Такая возможность была предсказана выдающимся ученым, Нобелевским лауреатом по физике Ричардом Фейнманом 50 лет назад. Лично я считаю, что в обозримом будущем прогресс естественных наук действительно будет связан с открытием и использованием свойств наносистем и объектов молекулярной электроники в том числе.


2. Мы знаем, что Вы и Ваши коллеги вот уже не первый год очень успешно занимаются одним из самых, пожалуй, интересных нанообъектов – нанокристаллами кремния. Что это такое? Зачем их нужно изучать и что это может дать с практической точки зрения?


Кристаллический кремний – достаточно хорошо изученный материал; химический элемент кремний (Si) занимает второе место после кислорода по распространенности на Земле. В чистом виде кремний используется в микросхемах, компьютерных процессорах, мобильных телефонах, солнечных батареях и т.п. устройствах микро- и оптоэлектроники.
В нашей работе проводятся исследования, касающиеся свойств нанокристаллов Si, размеры которых составляют 1-10 нанометров. При этом, меняя размеры нанокристаллов, а значит и количество атомов Si, достигается качественно новое состояние вещества. В ходе этих экспериментов над кремнием открылись его удивительные свойства, интересные физикам, химикам и полезные для медиков и биологов.
Так как, кремний нетоксичен, то он может быть введен в живые системы в достаточно больших концентрациях. Это свойство называется биосовместимостью материала. Интересно отметить, что Si находится в том же ряду элементов периодической системы Д.И.Менделеева, что и углерод (С). Существует гипотеза, что на кремнии, как на углероде, может быть также построена жизнь. Кроме того, кремний биодеградируем, то есть химически растворяется в живой системе. Тут необходимо пояснить, что данное свойство зависит от размера частиц и уровня кислотности среды. Если речь идет о наночастицах с размерами 1-10 нм в организме человека, то их растворение может занять от часа до нескольких месяцев. В конечном итоге, нанокремний полностью выводится из организма, что выгодно его отличает от других видов наночастиц.
Сотрудникам кафедры, на которой я работаю, удалось получить биосовметимые формы нанокремния. В кооперации с биологами и медиками были найдены предельные дозы нанокремния, которые не только безвредны для человека, но и могут помочь в лечении различных, в том числе, онкологических заболеваний. В последнем случае эффект основан на световой активации кислорода, который благодаря нанокремнию переходит в химически активное состояние. Такой активированный кислород, называемый синглетным, способен сжигать нежелательные органические образования, что и используется при лечении раковых опухолей. Но применение световой активации нанокремния ограничено, так нельзя всего человека, каждую его клетку, осветить. Рентген, СВЧ и ультразвук – обладают более проникающим излучением и сейчас научная мысль работает над тем, как совместно с ними использовать нанокремний, за этим будущее. Еще одним аспектом применения нанокремния выступает доставка лекарств, в роли «транспорта» используется пористая наночастица кремния, к которой присоединяется нужное медикаментозное вещество и оно доставляется к больным клеткам организма.
Нанокремний способен люминесцировать. Его свечение в видимой области спектра может быть окрашено в разные цвета, имеет характерные времена жизни, что может быть востребовано для создания маркеров, меток, в том числе, в медико-биологической диагностике живых существ. Наглядно это можно представить следующим образом. В организм вводится наночастицы кремния и измеряются характеристики их люминесценции. Если цветовой спектр и времена жизни наночастиц меняются, то это может указывать на определенные заболевания или какие-либо нежелательные процессы в конкретном месте организма.


3. Как Вы оцениваете возможную роль нанотехнологий и их продуктов в жизни нашего общества вот уже сейчас, а также в будущем? Считаете ли Вы, что нанотехнологии – это просто мода или это нормальная, полноценная и очень интеллектуально насыщенная область научных изысканий?


Сейчас это, безусловно, больше мода. Роль нанотехнологий в экономике нашей страны, увы, пока достаточно низка. Чем это вызвано? Одно из главных требований рыночной экономики – конкурентоспособность, которая, в свою очередь, зависит от потребностей людей, но что гораздо важнее, обеспечивается их возможностями. Область нанотехнологий далеко не дешевая и потому пока не массово востребована. Но в перспективе нанотехнологии – один из путей к улучшению качества жизни людей во всем мире и в нашей стране в том числе. Кроме того, для людей, стремящихся к интеллектуально-насыщенной деятельности, область деятельности в сфере нанотехнологий – прекрасный способ реализации их творческого потенциала.


4. Новые области требуют новых знаний, а значит и специалистов совершенно нового уровня и даже с иным менталитетом. Можете ли Вы хотя бы кратко описать психологический и “профессиональный” портрет выпускника физического факультета МГУ (или выпускника ВУЗа вообще), который был бы способен справиться с подобными сложнейшими междисциплинарными научными задачами? Что требуется сейчас для подготовки такого высококлассного специалиста?


Современной науке, как в России, так и за рубежом, нужны специалисты в востребованных областях знаний. Если давать потрет выпускника, то в целом он позитивный. Физический факультет МГУ (как и любой другой) учит, формирует людей, умеющих думать самостоятельно, это, конечно же, грамотные люди, они много знают, в большинстве своем ориентированы на научную деятельность, но часто к концу обучения студенты утомлены учебным планом. Именно последний аспект [учебный план] играет решающую роль в подготовке специалистов высокого класса. Я выступаю за сбалансированный учебный план, где органически соединены глубокие фундаментальные знания и междисциплинарные исследования. Я убежден, что нужен профессионал в своей выбранной области, а не дилетант во всех. Следует помнить, что «нельзя объять необъятное». Студенту физику, конечно, полезна химия, биология, но в рамках общих представлений, так сказать, чтобы закрепить и развить школьные знания. Нельзя перегружать учебный план. Человек учится сам, его нельзя насильно научить, ему можно лишь дать представления, а все что ему нужно и важно для учебы или для будущей работы, он найдет, добудет сам.


5. Какие возможности дает физический факультет МГУ и кафедра общей физики и молекулярной электроники юношам и девушкам для развития своих способностей, для полноценного вовлечения в научные исследования и достижение успеха?


Кафедра предоставляет большие возможности. Научная работа ведется на хороших современных приборах, большая часть из которых сосредоточена в Центре коллективного пользования. Учебные курсы сбалансированы, все полученные знания студенты могут реализовать на практике. При обучении на физическом факультете на втором курсе студенты должны провести небольшое научное исследование, написать и публично защитить курсовую работу. Это позволяет им определиться, хотят ли они в дальнейшем заниматься молекулярной электроникой или им ближе что-то другое. На каждом курсе на нашей кафедре обучается 10-12 человек. Были бы люди, мы их подготовим!


6. Какова роль Научно – образовательного центра МГУ по нанотехнологиям сейчас и какой она, на Ваш взгляд, видится в недалеком будущем в отношении той миссии ведущего ВУЗа, которую МГУ берет на себя?


НОЦ МГУ аккумулировал лучший опыт работы на кафедрах и даже шире, на факультетах университета. Данная структура – это своеобразный независимый «игрок», который, во-первых, использует наработки кафедр и факультетов, во-вторых, дает индикаторы, направляющие развитие последних. Для студентов НОЦ предоставляет дополнительные возможности выбрать именно свое направление в нанотехнологиях и в науке в целом. Выглядит это следующим образом: допустим, студент физфака понимает, что ему интересны нанотехнологические эксперименты в области химии, он обращается в НОЦ, затем выбирает научную группу на кафедре на любом естественнонаучном факультете (химической, биологическом и др.), ему составляется индивидуальный учебный план, он пишет работу на определенную тему и становится специалистом в понравившейся ему области знаний. НОЦ тем самым интегрирует, связывает факультеты и кафедры между собой в учебно-научной деятельности в сфере нанотехнологий.


В статье использованы материалы: Кафедра общей физики и молекулярной электроники


Средний балл: 10.0 (голосов 5)

 


Комментарии
Пастух Евфграфович, 16 июня 2010 15:44 
Лидеру и иже с ним из ордера.
"...предельные дозы нанокремния, которые не только безвредны для человека..."
http://water...iz/miniral/Процветает метод профилактики водй в которой держат камни природного кремния, периодически меняя их. На сколько произвольная концентрация "напитка" опасна или полезна? И чем и как народу, развиваясь по спирали, измерять ея?
Интересно, будет ли и как ответ отражать действительность в "форме словесных понятий и чувственных образов" или, спросим просто - пить или не пить кремниевую воду?
А мне всегда казалось, что в "кремниевой воде" - производные "кремнезема". А кремний есть кремний
"Кремниевая вода" - гомеопатический раствор силикатного клея
Примерно в то же самое переходит нанокремний при "биодеградации".
Хорошо, что такой метаболизм - а то будет как у А.Днепрова в "Глиняном боге" - ужОс...
Пастух Евфграфович, 17 июня 2010 14:47 
Гудилин Евгений Алексеевич

"В состав кремней, кроме кремнезёма, входят около 20 химических элементов..."

«...в системе кремень - водные растворы неорганических солей происходит интенсивное оседание ряда металлов: алюминия, железа, кадмия, цезия, цинка, свинца, стронция.» - П. Аладовский, руководитель лаборатории Центрального НИИ использования водных ресурсов, д.х.н. Другими словами, кремень вытесняет из воды вредные металлы, очищая её. Они остаются на дне (сосуда), а сверху оказывается чистая вода.»
И ЧТО ЖЕ В АПТЕКАХ КАМЕШКИ НЕ ПРОДАЮТ?
Пожалуйста, не путайте "нанокремний" - наночастицы металлического Si (о чем идёт речь в интервью) с коллоидным кремнезёмом.
"кремень вытесняет из воды вредные металлы, очищая её" - чувствуется перо известного популяризатора науки О.В.Мосина :( Кусками кремня тяжелые металлы из воды можно вытеснить только по закону Архимеда - вместе с водой. На самом деле, кремниевая кислота образует с большинством металлов нерастворимые силикаты, проще капать в воду тот же силикатный клей.
"В состав кремней, кроме кремнезёма, входят около 20 химических элементов..." - а они нужны? Сам-то Si по данным ВОЗ не относится к необходимым микроэлементам. В качестве альтернативы "кремниевой воды" предлагаю пить воду из аквариума. Там и песок (кремнезем), и вкусные гуминовые кислоты...
Впрочем, оффтоп. А "нанокремний" - действительно перспективный материал.
Пастух Евфграфович, 18 июня 2010 10:00 
Щербаков Александр Борисович - СПАСИБО!!!
В этой Периодической таблице можно найти еще и данные о влиянии кремния и др. химических элементов на здоровье человека
Профессор прав - наши знания разделены по нишам: физика, химия, биология ....
Кто-то хорошо в этом направлении поработал. Теперь на стыке этих ниш ищут новые знания. Но проблема заключается в том, что не нужно придумывпать себе работу. Надо просто делать то, что требуется. Когда Туполев строил самолеты повышенной дальности один из сотрудников сказал конструктору что нет такой теории для расчета таких самолетов. Туполев ответил просто: - Так создайте эту теорию. Таких примеров можно привести много в любой дисциплине. Осталось только определить - зачем нам эти знания.
Что касается способности конкурировать с кем-то, то это не самая важная цель. Надо сделать свою работу качественно и честно. Результат буден непременно!!!!

Пастух Евфграфович, 23 июня 2010 12:57 
"Что касается способности конкурировать с кем-то, то это не самая важная цель. Надо сделать свою работу качественно и честно. Результат буден непременно!!!!"
-Ха! Да Вы сам появились на свет благодаря конкуренции мужских полов, просто папа качественно (и честно...) сделал свою работу... подавив конкурентов!
Реальная конкуренция - суть выживания.
Суть выживания - адаптация организма к изменяющейся внешней среде. Этот
механизм заложен во всем живом. Самый простой случай - это язык. Человек при
рождении не знает ни одного языка, но к шести годам может говорить на
нескольких языках либо издавать звуки (Маугли).
Что касается конкуренции, то это уловка и только. Ведь каждая система
стремится к монополизму. Все заселяют ореал обитания. Поэтому - конкуренция
это не есть что-то лучшее. Это парад возможностей влиять на ограничения.
Ареал
Если от area, а если от орла?
Албанского орла??
Пастух Евфграфович, 01 июля 2010 12:00 
Застрожнов Евгений Иванович - конкуренция это война, а парад это уже потом, после победы, уважаемый, даже языки исчезают - на них даже запрещают говорить, можете вы запретить более сильному не говорить на каком то языке? Я думаю, что Ваша позиция несколько наивна, видимо Вы не служили в Армии и не дрались за красивых девушек (шучу конечно!)
Пастух Евфграфович, есть правила русского языка, которые застолбили в 1956
г. Один из столбящих был Виноградов.
По поводу войны - это, сейчас, средство создания хаоса и "опускания"
партнера, когда жила тонка.
Тренд же за взаимовыгодным сотрудничеством. Альтернативы - нет.
А от армии и отстаивания своих позиций не уходили.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Перемотка
Перемотка

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.