Сімбіёз фізікі і хіміі

У чым сакрэты фарміравання кампазіцыйных пакрыццяў

Вядома, што большасць беларускіх вучоных атрымліваюць навуковую ступень доктара навук ва ўзросце каля 50 гадоў. І толькі каля 8% дактароў навук абараняюць дысертацыі да 40 гадоў. Адзін з такіх таленавітых людзей — дацэнт кафедры радыёфізікі і электронікі Гомельскага дзяржаўнага ўніверсітэта імя Францыска Скарыны супрацоўнік Міжнароднай Кітайска-Беларускай лабараторыі па вакуумна-плазменных тэхналогіях Максім Ярмоленка. Летась ва ўзросце 40 гадоў ён абараніў доктарскую дысертацыю па кампазіцыйных пакрыццях. Мы сустрэліся з маладым доктарам навук, каб даведацца пра яго шлях у навуцы.

Максім Ярмоленка.

— Максім Анатольевіч, што паўплывала на ваша рашэнне звязаць жыццё з навукай?

— Відаць, так было наканавана лёсам (усміхаецца)… Я скончыў Беларускі дзяржаўны ўніверсітэт транспарту. Ужо ў той час тэма маёй дыпломнай работы была звязана з нанясеннем пакрыццяў на гумавыя ўшчыльняльнікі. Вядома, што пры рабоце ў масле, бензіне, паліве яны хутка разбураюцца. На гуматэхнічныя вырабы я наносіў пакрыцці на аснове поліўрэтану і фтарапласту, павышаючы рэсурс іх работы. Дыпломнымі кіраўнікамі былі доктар тэхнічных навук прафесар Алег Халадзілаў і член-карэспандэнт НАН Беларусі, доктар хімічных навук, прафесар Аляксандр Рагачоў.

Пасля размеркавання застаўся на кафедры, якой загадваў Аляксандр Уладзіміравіч. Працягваў даследаванні ў навуковай лабараторыі. У нас да таго часу ўжо з’явіліся машыны трэння, і мы маглі назіраць, як у працэсе трэння станчаецца гума і зношваецца пакрыццё. Адказваючы на ваша пытанне, магу сказац­ь, што ў навуку прыйшоў дзякуючы Аляксандру Ула­дзіміравічу Рагачову. Ён адкрыў для мяне гэты дзіўны, таямнічы шлях.

— Якая тэма цікавіла вас у аспірантуры?

— Мы працягвалі даследаваць гуму, наносілі на яе кампазіцыйныя пакрыцці на аснове поліўрэтану, фтарапласту. Задача была параўнаць гэты спосаб з іншымі. Абараніў кандыдацкую дысертацыю, у якой разглядаў працэс, калі наносіцца пакрыццё і запальваецца тлеючы разрад. Разрад гарыць — пакрыццё зашываецца. Памятаю, як вывучалі перадавы замежны вопыт, чыталі англамоўныя часопісы, пісалі артыкулы ў Маскву, знаёміліся з расійскімі вучонымі.

Калі мой навуковы кіраўнік Аляксандр Рагачоў быў прызначаны рэктарам Гомельскага дзяржаўнага ўніверсітэта, ён прапанаваў працягнуць работу ў лабараторыі ГДУ. Тут мы працавалі разам з Аляксандрам Рагачовым-малодшым, з якім вучыліся ва ўніверсітэце. Сёння гэта доктар тэхнічных навук, прафесар, дырэктар Інстытута хіміі новых матэрыялаў НАН Беларусі. Спачатку збіралі першае абсталяванне, здзяй­снялі аўтаматызацыю, потым прыступілі да практычных даследаванняў. Летам 2012 года на базе ГДУ сумесна з Нанкінскім універсітэтам навукі і тэхналогіі была створана Міжнародная Кітайска-Беларуская лабараторыя па вакуумна-плазменных тэхналогіях. Аналагічная лабараторыя з’явілася і ў кітайскім універсітэце.

 — Супрацоўніцтва з кітайскімі партнёрамі дазволіла праводзіць навуковыя даследаванні на іншым узроўні. Якія аспекты цікавілі замежных даследчыкаў?

— Мы пачалі ездзіць у Кітай, дзе ствараліся ўсе неабходныя ўмовы для правядзення даследаванняў. Нашы партнёры набывалі высокатэхналагічнае абсталяванне, а мы павінны былі друкаваць артыкулы ў навуковых часопісах з імпакт-фактарам.

Адным з кірункаў нашай работы было нанясенне антыбактэрыяльных пластоў. Мы наносілі палімернае пакрыццё, у склад якога ўводзілі антысептыкі, напрыклад, антысептык для апрацоўкі рук. Спрабавалі стварыць палімерныя пласты з наначасціцамі серабра, медзі і нават золата. І ў нас атрымалася! У гэтым напрамку мы таксама працавалі з вучонымі Гомельскага дзяржаўнага медыцынскага ўніверсітэта і некаторымі медыцынскімі цэнтрамі. Потым кітайцы паставілі перад намі задачу стварыць пакрыцці для імплантаў, якія б добра зрасталіся з касцявой тканкай.

— І якое рашэнне вы прапанавалі?

— Пакрыццё на аснове гідраксіапатыту. Літаральна да ўвядзення каранціну мы распрацавалі тэхналогію… Справа ў тым, што гідраксіапатыт наносяць пераважна плазменнымі метадамі. Але плазменная гарэлка з-за высокай тэмпературы яго карабаціць. Мы вывучылі работы амерыканскіх ваенных урачоў, якія ў 60-я гады працавалі з біяшклом, і прапанавалі рашэнне. У Кітаі ў лабараторыі мы даказалі, што ў біялагічным асяроддзі нашы пакрыцці трансфармуюцца ў касцявую тканку. Таксама мы паказалі магчымасць увядзення ў касцявую тканку злучэнняў, якія паляпшаюць яе рост.  За адзін год напісалі два артыкулы па гэтай тэматыцы. Зараз у Кітаі дасягненне актыўна ўкараняецца, там убачылі перспектыву, закупілі абсталяванне і працуюць ужо самастойна.

Адкрыццё Міжнароднай Кітайска-Беларускай лабараторыі па вакуумна-плазменных тэхналогіях (справа — Аляксандр Рагачоў).

— Максім Анатольевіч, у распрацоўцы якіх пакрыццяў вы яшчэ прымаеце ўдзел? Для чаго яны прызначаны?

— Сумесна з расійскімі калегамі ствараем пакрыццё з супергідрафобнымі ўласцівасцямі. Гэта так званы эфект лотаса, калі кроплі вады сцякаюць з паверхні. У прыродзе шмат праяўленняў супергідрафобных уласцівасцей. Напрыклад, крылы матылька не прамакаюць, лісты капусты… Мы ўжо на працягу года абменьваемся вопытам работы ў гэтым напрамку.

— Якую практычную карысць маюць пакрыцці на аснове цэлюлозы?

— Вы ведаеце, што існуюць апёкавыя раны. Ідэя заключаецца ў тым, каб наносіць плёнкі, якія б не прыціскаліся да пашкоджанай паверхні. Складанасц­ь у тым, што цэлюлоза біяраскладальная, раствараецца ў ва­дзе. А ў нас атрымалася нанесці яе электронным праменем, хаця гэтая тэхналогія лічылася немагчымай. Мы змаглі стварыць плёнку, якая не раствараецца ў вадзе і здольна сарбіраваць яе, як гідрагель.

Ёсць што абмеркаваць з кітайскімі калегамі.

— У вас за плячыма вялізны вопыт практычных даследаванняў. Аднак абараніць доктарскую дысертацыю, тым больш у такім маладым узросце, — справа нялёгкая. У чым заключаецца навізна работы?

— І зноў хачу падкрэсліць, што мне пашанцавала працаваць са знакамітымі вучонымі. Навуковым кіраўніком маёй доктарскай дысертацыі быў доктар хімічных навук, прафесар, член-карэспандэнт НАН Беларусі Аляксандр Рагачоў. І наогул абарона доктарскай дысертацыі стала магчымай дзякуючы паспяховай рабоце ўсяго калектыву лабараторыі: кандыдатаў тэхнічных навук Аляксандра Рудзянкова, Дзмітрыя Піліпцова, Аляксандра Ягорава. Сэнс доктарскай быў паказаць магчымасць нанясення пакрыццяў з зададзенай структурай, якую мы рэгулявалі яшчэ на стадыі нанясення. У дысертацыі таксама паказана, як адбываецца нанясенне крэмнійарганічных злучэнняў для абароны паверхняў ад кіслот, шчолачаў.

— Для вырашэння якіх практычных задач рэкамендаваны распрацаваныя высокатэхналагічныя метады?

— Сфера іх прымянення вельмі шырокая. Напрыклад, мы паказалі, як надаць гуматэхнічным ушчыльняльнікам антыфрыкцыйныя якасці і павысіць іх стойкасць да ўздзеяння масла і паліва. Распрацаваныя метады падыходзяць для фарміравання актыўных элементаў кварцавых газавых сэнсараў, надання вырабам медыцынскага прызначэння пралангіраваных антыбактэрыяльных якасцей. Распрацаваныя склады антыбактэрыяльных пакрыццяў рэкамендаваны Міністэр­ствам аховы здароўя Беларусі для нанясення на шрубы, пласціны і фіксатары інтрамедулярныя, якія вырабляюцца на ААТ “Медбіятэх”. Нанясенне пакрыццяў дазваляе знізіць рызыку ўзнікнення імплантат-асацыіраваных інфекцыйных ускладненняў.

— Поспехаў вам, Максім Анатольевіч, у далейшай працы на ніве беларускай навукі!

Гутарыла Кацярына КАВАЛЕНКА.
Фота Уладзіміра ЧЫСЦІКА.