Украинский ученый разработал новые полимерные композиты для солнечных панелей - «Технологии»

Химия – это инструмент, который создает научный прогресс, и каждый день этот инструмент меняет жизни миллионов людей. Сейчас многие изобретения химиков используются в медицине, генной инженерии, биотехнологиях и пищевой отрасли. Немало заслуг и достижений в этих направлениях принадлежат и украинским учимым.

Сегодня речь пойдет о старшем научном сотруднике кафедры химии высокомолекулярных соединений КНУ им. Т. Шевченко, докторе физико-математических наук Николае Давыденко, который изобрел фотопроводящие полимерные композиты для изготовления солнечных батарей.

В результате его сотрудничества с коллегой из Института органической химии Национальной академии наук Украины Александр Александрович Ищенко были изобретены и запатентованы специальные регистрирующие среды на основе пленок полимерных композитов (многокомпонентных органических веществ) и специальных органических красителей. Обычно подобный материал используются для записи голограмм. Но особенностью этого изобретения является то, что проявления голограммы в такой среде происходит очень быстро, а сама среда не боится агрессивного атмосферного воздуха, не подпадает под влияние внешнего освещения и не требует так называемого «мокрого» (то есть в воде с химическими реагентами) способа проявления.

Одна из основных задач изобретения – это неразрушающий контроль качества. С помощью его определяют дефекты в металлических объектах, например, определение дефектов крыльев самолета. В процессе использования металлические конструкции изнашиваются, теряют свои функции и могут ломаться. Чтобы предотвратить негативные последствия, необходим контроль, который бы отмечал малейшие изменения в их строении.

Регистрирующие среды для контроля качества определяют дефекты в металлических объектах при сравнении состояния их поверхности до и после незначительного механической нагрузки или нагрева. В качестве примера ниже, на фотографиях представлены изображения интерферограм фрагментов крыла самолета с многослойным (левая фотография) и однослойным (правая фотография) покрытием.

Для того, чтобы получить это изображение, сначала была записана голограмма состояния фрагмента крыла при комнатной температуре. Затем эту часть крыла обогревали теплым потоком воздуха. Разница в состоянии поверхности после и до нагрева отображается в темных и светлых полосах, которые есть на фотографии. Если перемещение поверхности является равномерным, то полосы также будут равномерными, что и отражено на левой фотографии. Но если объект имеет дефекты поверхности или даже внутренние дефекты, то при нагреве в дефектных местах тепловое расширение материала будет отличаться от соседних участков, интерференционные полосы будут иметь неоднородные искажения, или даже разрывы. Именно такой эффект наблюдается на правой фотографии. Видно, что в верхней и нижней части фотографии полосы неоднородны (разрывы). Результатом таких исследований является вывод о том, что часть крыла, которая была исследована в случае правой фотографии, не может быть использована по причине большой вероятности разрушения при эксплуатации по назначению.

Кроме записи голограмм и проведения неразрушающего контроля качества, эти регистрирующие среды используются при изготовлении OLED-экранов телевизоров. Основой этого экрана является пленки органической многокомпонентного вещества, и изобретение Николая Александровича совершенствует производство таких дисплеев. Общеизвестным является то, что OLED-мониторы отличаются высоким качеством и яркостью цвета, ведь сами пиксели дают свет в отличие от других типов дисплеев, они являются энергомичными и более тонкими по своему строению.

Кроме того, изобретенные фотопроводящие полимерные композиты могут быть использованы при изготовлении солнечных батарей, как альтернативных источников питания. Последнее является актуальной проблемой во всем мире.

Можно увидеть, что это изобретение имеет большое научное и практическое значение. Имея большой опыт работы, Николай Давыденко ответил на вопросы и поделился своим видением популяризации науки:

Как долго вы работаете в области органической химии и как удалось вам сделать свое изобретение?

- На пустом месте ничего не бывает: тематикой органических полупроводников и в частности с органическими красителями занимаемся более 30 лет. Поэтому есть знания и опыт работы. Случайности здесь не было, а был целенаправленный поиск.

Не было ли у вас мысли уехать из Украины?

- Мысли совсем уехать из Украины не было. На то были свои личные причины.

Как бы вы популяризировали науку в Украине?

- Популяризация науки в Украине сводится к: публикации результатов в рейтинговых журналах, издании монографий, участия в научных конференциях и научно-технических выставках и форумах, создании патентов на изобретения, выполнении договорных научно-исследовательских работ, создании и постоянном обновлении сайта. Ну и конечно - чтение лекций, подготовка и сопровождение квалификационных работ студентов и аспирантов, которые затем идут работать в государственных и частных учреждениях и предприятиях.

А напоследок, я бы хотела добавить свое видение того, как нужно make science great again, несколько отличное от мнения Николая Александровича. Я считаю, что украинская наука не нуждается в популяризации. Изобретения наших ученых нужно рекламировать, они и без этого становятся известными благодаря своей неординарности и полезности. Все что нужно – это инвестирование значительных финансовых ресурсов в науку государством, и тогда бы открытие были бы чаще и грандиозными, и тогда бы об украинских ученых говорил бы весь мир. Именно из-за скудного финансирования, немало умных и прогрессивных изобретателей, студентов, ученых из Украины работают в США, в Германии и других подобных странах, и разрабатывают новые лекарства и приборы там, а не на Родине и популяризируют науку среди тамошней молодежи. Поэтому, только изменив политику государства, мы сможем по-настоящему сделать профессию биологов, химиков, физиков снова престижной и популярной, и молодые Украинцы стремились бы стать учеными.

Автор: Олександра Вергелес, today.vodafone.ua