Праздничные мероприятия, посвященные 65-летию ОИВТ РАН

 2 и 3 декабря - Очный тур Юбилейного конкурса научных работ студентов и молодых ученых ОИВТ РАН. Большой конференц-зал. Начало - 11:00.

5 декабря - Торжественное собрание. Большой конференц-зал. Начало - 13:00.
  Предварительная программа собрания:
  - Демонстрация фильма, посвящённого ОИВТ РАН;
  - Выступление директора ОИВТ РАН академика РАН  О.Ф. Петрова;
  - Вручение ведомственных наград сотрудникам ОИВТ РАН;
  - Награждение победителей Юбилейного конкурса научных работ студентов и молодых ученых ОИВТ РАН;
  - Выступления гостей.

Олег Петров: «Здесь хочется жить, работать и достигать нетривиальных результатов»

Директор ОИВТ РАН  О.Ф. Петров рассказывает о прошлом, настоящем и будущем института. Интервью с Олегом Федоровичем записано в преддверии празднования  65-летней годовщины с момента образования Объединенного института высоких температур Российской академии наук.

От первого лица: от ИВТАНа – к Объединенному институту высоких температур

Сегодня Объединенный институт высоких температур – это один из крупнейших институтов в отделении энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН. Здесь работают более 900 человек, и более 400 из них — это научные сотрудники. У нас более 80 студентов и аспирантов.
Сложно удержаться и не сравнить сегодняшний ОИВТ РАН с тем ИВТАНом, который существовал в конце восьмидесятых и начале девяностых годов. Часто обращают внимание на то, что я всегда говорю «ИВТАН». ОИВТ РАН — это современное официальное сокращённое название института, оно определено уставом. Появилось оно в девяностые годы и объединило несколько институтов: Института высоких температур, Института теплофизики экстремальных состояний, а также некоторых других экспериментальных комплексов и крупных структур. Но именно ИВТАН — историческое название из той эпохи, когда он был создан.

Мы отсчитываем новейшую историю института с 2007 года, когда институт стал единым, объединенным в полном смысле этого слова. Сейчас в институте развиваются новые направления, перед нами встают новые задачи. Но одновременно есть и преемственность с теми проблемами и задачами, которые возникли ещё в 70–80-х годах, когда ИВТАН создавался и формировался как институт высоких температур.

Как все начиналось

У ИВТАНа была необычная история, хотя в чем-то она может повторять путь других научных организаций в 80-е и 90-е годы. В восьмидесятые это был крупнейший институт в отделении физико-технических проблем энергетики с численностью более 3000 человек. По сути, это было научно-производственное объединение.
Более сорока лет назад я пришел в этот институт на базовую кафедру физики высокотемпературных процессов и установок, будучи студентом Физтеха. Тогда её возглавлял Александр Ефимович Шейндлин, директор ИВТАНа.
Когда я был студентом, то, конечно, больше интересовался собственными задачами, которые со временем переросли из студенческих в аспирантские, и итогом которых стала защита кандидатской диссертации. Но постепенно рос и профессиональный интерес к самому институту. В 2000-х я стал заместителем директора по научной работе, а в 2018 году директором института.

Сегодня та лаборатория, в которую я пришел аспирантом в 1985 году – это место, где изучается плазма с частицами, коллоидная плазма, пылевая плазма. Но когда-то здесь был просто стенд с газовой горелкой, на которой мы ставили опыты с плазмой с конденсированной дисперсной фазой. Сейчас здесь установлено качественно иное оборудование, на котором изучается коллоидная плазма, пылевая плазма. И задачи перед нами стоят качественно другие.

Об институте – крупными штрихами

Если попытаться кратко рассказать, что сегодня представляет собой ОИВТ РАН, то это крупнейший институт, в котором мы ведем работы в нескольких крупных направлениях: это изучение и исследование теплофизических свойств веществ в широком диапазоне температур и давления; низкотемпературная плазма и приложения; теплоэнергетика и энергобезопасность, а также низкоуглеродная энергетика и энергоресурсосбережение.

Можно сказать, что ИВТАН сегодня – ведущий институт в области развития новой энергетики. Как мы понимаем выражение «новая энергетика» - это та энергетика, которая отвечает вызовам современности, энергетика завтрашнего и послезавтрашнего дня. Одним из таких вызовов сегодня является снижение выбросов углерода, например, через развитие возобновляемой энергетики. В институте ведутся работы в области алюмоводородной энергетики, геотермальной энергетики (здесь очень хорошие работы поставлены в нашем филиале в Махачкале), солнечной энергетики. Есть работы, связанные с разработкой парогазотурбинных установок, в которых диоксид углерода не выбрасывается в атмосферу, а остаётся внутри некоего замкнутого контура.

Безусловно, это еще и энергетика, которая использует биотопливо. Технологии, связанные с производством биотоплива из промышленных и сельскохозяйственных отходов, тоже развиваются в нашем институте. У нас есть контракты с нефтяными компаниями, с госкорпорациями. Есть и работы, связанные с получением топлива из микроводорослей (так называемая зеленая энергетика), а также с теплофизическими свойствами веществ для нужд энергетики. У нас представлены работы как экспериментальные, связанные с лазерным нагревом различных образцов, изучением их свойств, так и работы, связанные с суперкомпьютерным моделированием. В институте активно развивается квантовое многомасштабное моделирование, которое позволяет получить и изучить свойства веществ до того, как вы поставили опыт и провели соответствующие эксперименты. Это совершенно другой уровень, когда можно моделировать, конструировать то или иное вещество и изучать его свойства. Многомасштабное моделирование позволяет решать такую важную в сфере энергетики задачу, как энергобезопасность. Когда мы можем моделировать форс-мажорные ситуации, связанные с теми или иными энергетическими установками, это даёт нам колоссальные преимущества.

Эксперименты в космосе и биопечать в условиях микрогравитации

ОИВТ РАН сегодня — это еще и институт, в котором ведутcя космические эксперименты, история которых насчитывает более четверти века. Они были начаты еще в конце девяностых годов и продолжаются по настоящее время.

Это своеобразное развитие того направления, которое существовало в ИВТАНе ещё в 70–80-х годах. Оно связано с низкотемпературной плазмой. Такая плазма являлась рабочим телом МГД-генераторов, и при работе с твёрдыми топливами в такой плазме оказывались частички микронных размеров, возникала плазма коллоидная с конденсированной дисперсной фазой, её называют пылевой плазмой.
Пылевые частички микронных размеров имеют достаточно большую массу в сравнении с атомами и молекулами. Поэтому в земных лабораторных условиях структуры, которые возникают при их сильном взаимодействии, могут деформироваться.

Нашей задачей было провести опыты, во-первых, в условиях невесомости, и, во-вторых, в условиях, когда есть на частицы воздействует солнечное излучение.

Такой уникальный опыт был поставлен в конце 90-х годов на орбитальной станции «Мир». Потом эти работы переросли в международный эксперимент на Международной космической станции, и он продолжается в настоящее время.

Когда встаёт вопрос о том, зачем заниматься космосом, космическими экспериментами, всегда надо понимать, какая польза от этого может быть. Мы здесь можем привести пример вполне реального практического результата, который, как ни странно, имеет прямое отношение к медицине.

На протяжении более 10 лет мы проводили космический эксперимент под названием «Кулоновский кристалл», в котором создавали структуру в магнитных полях из частиц, удерживаемых этими полями. Можно было формировать структуры различной формы. Спустя некоторое время мы совместно с коллегами из инновационной компании «3D-bio» провели подобный эксперимент, но вместо частиц использовать биологические клеточные сфероиды. Есть медицинский подход к созданию органов, которые по тем или иным причинам надо менять, называется биопечать. В космосе, в условиях микрогравитации, был продемонстрирован подход, который позволяет собирать органы из отдельных биологических элементов, тканевых сфероидов. Тем самым был сделан, может быть, и небольшой, но уверенный шаг к тому, что можно назвать медициной будущего. Хотя дистанция всё еще значительна, и предстоит пройти гораздо больше, чем уже пройдено.

Энергетика = физика+экономика

Возвращаясь к работам института и как их можно сегодня охарактеризовать: это фундаментальные основы энергетики будущего, и это современные технологии. Институт сейчас полностью в это погружен. Мы работаем здесь и как классический академический институт, но также привлекаем внебюджетные средства, которые дают работы прикладного характера.

У нас сейчас существует баланс между исследовательскими, поисковыми, фундаментальными работами и работами, которые ведут к практическому результату.

Есть крылатое выражение, которое связывают с именами академиков Ландау и Стыриковича: «Что такое энергетика? Это физика плюс экономика. Физика отвечает на вопрос: "Можно ли это сделать?", а экономика отвечает на вопрос: "А надо ли это делать?"»

В этом сейчас и состоит работа института, который является инженерно-физическим, научным и образовательным центром. Если мы хотим создать задел для завтрашнего дня, и тем более для послезавтрашнего, то мы должны вести и поисковые, и фундаментальные работы, и работы прикладного характера.

О работе с молодежью

Структура института в настоящее время гибкая, подвижная и адаптивная, потому что сегодняшняя жизнь порождает новые задачи и проблемы, новые вызовы.
И сейчас у нас молодежь присутствует практически везде, во всех лабораториях. В институте сейчас более 40 лабораторий. У каждой есть свои достижения, свои результаты, своё будущее.

Научная деятельность любого квалифицированного научного сотрудника обязательно включает три составляющие: это постановка задачи (научный сотрудник будет заниматься ее решением, но важный первый шаг — это постановка задачи), это привлечение средств, и это образовательная деятельность - подготовка кадров, привлечение молодежи. Если ты хочешь, чтобы твоя наука продолжалась – ты должен готовить преемника. По сути, это означает, что ты должен заниматься образовательной деятельностью.

Сейчас у нас в институте функционируют три кафедры Московского физико-технического института – кафедра высокотемпературных процессов, кафедра физики высоких плотностей энергии и кафедра вычислительной физики конденсированного состояния и живых систем. К нам приходят студенты с кафедры инженерной теплофизики Московского энергетического института. Конечно, у нас работают и выпускники других университетов: МГУ (физический факультет), МГТУ имени Баумана, МИФИ и других.

В 90-х годах произошла интересная эволюция. Из всех студентов, приходящих в институт, тогда больше всего оказалось студентов московского Физтеха. Тогда у нас было две кафедры: кафедра высокотемпературных процессов (её создал Александр Ефимович Шейндлин) и кафедра физики высоких плотностей энергии (которую создал Владимир Евгеньевич Фортов). Благодаря этим двум кафедрам мы сохранили потенциал кадров для института, и потом сумели не только удержать его, но ещё и развить. Когда я пришел в ИВТАН, его дирекция состояла в основном из выпускников МЭИ. А сегодня две трети дирекции – выпускники МФТИ. И здесь нет никакого искусственного воздействия, это результат тех процессов, которые происходили в образовании и науке в девяностые.

Я упомянул одно из наших крупнейших направлений, связанное с моделированием: атомистическим, квантовым и классическим моделированием, многомасштабным суперкомпьютерным моделированием. И именно в этих задачах очень много молодежи. Для многих из них это задача, с которой они начинают свою научную карьеру, свою жизнь в науке.

В институте на сегодняшний день более 80 аспирантов и студентов. Они, конечно, не распределены равномерно по лабораториям: где-то студентов больше, где-то меньше. Сама по себе эта цифра может быть не очень впечатляющей, но здесь надо понимать, что институт как образовательный центр готовит кадры высочайшей квалификации.

По сути мы выпускаем кандидатов и докторов наук, так работает система Физтеха: выпускники приходят в аспирантуру Физтеха, но базовой организацией является ИВТАН. Есть аспирантура самого ИВТАНа, академическая аспирантура, и это именно те кадры, из которых потом формируется научная школа, создаются лаборатории.

Заглянуть за линию горизонта

Сверхзадача института — это эволюция, которую мы понимаем как развитие через адаптацию. Мы должны улавливать главные тенденции в энергетике и физике, потому что в энергетику мы приходим через физические задачи, наработки, разработки. Но, кроме того, необходимо формировать и формулировать собственные задачи.

Один из примеров – низкотемпературная плазма, связанная с первыми установками прямого преобразования энергии, которые создавались в институте. Эта программа была завершена. Но работа с низкотемпературной плазмой сегодня — это не только пылевая плазма, коллоидная плазма и упомянутый космический эксперимент, который длится уже четверть века. Это ещё и технологии плазменной сепарации отработавшего ядерного топлива, а также плазменные технологии в медицине.

Казалось бы, энергетика и медицина живут в каких-то параллельных реальностях. Но когда вы занимаетесь исследовательской работой, часто практический результат оказывается непредсказуемым. Именно низкотемпературная плазма породила направление, которое получило название плазменной медицины.

Оказывается, воздействие плазмы атмосферного давления на открытые раны и язвы приводит к их ускоренному заживлению. Такая плазма обладает выраженным антибактерицидным эффектом, она способна ускорять восстановление тканей, заживление ран.

Подробнее о направлениях работы

Теплофизика всегда была и остается одной из стержневых тематик на протяжении всей истории ИВТАНа. Теплофизика — это изучение свойств веществ в диапазонах параметров, востребованных для энергетики. Здесь есть достижения, наработанные не только в условиях, близких к существующим энергетическим устройствам, но и в работах, где изучаются свойства веществ, например, при давлениях до 10 гигапаскалей, при температурах до 10 тысяч кельвинов. Такие условия могут быть востребованы для энергетических устройств будущего, а также, возможно, в каких-то аварийных, форс-мажорных ситуациях.

С теплофизикой тематически связан теплообмен. У нас сегодня ведутся работы по теплообмену, связанные с металлическими теплоносителями. Это перспективные работы, востребованные для устройств термоядерного синтеза.

Газодинамика нестационарная, высокотемпературная. Это горение и детонация, поскольку энергетика связана с топливом, с его сжиганием. И здесь речь идёт как об энергобезопасности, так и об оптимизации работы различных энергетических устройств.

Магнитно-плазменная аэродинамика. Плазменная аэродинамика подразумевает использование плазмы газового разряда для уменьшения сопротивления, например, коммерческих самолётов при их движении в атмосфере. Уменьшение аэродинамического сопротивления может иметь очень большой коммерческий смысл, поскольку речь здесь идет об экономии топлива.

Новые лаборатории

ИВТАН сегодня — это ещё и новые лаборатории, которые появились в последние 10–15 лет. Это в первую очередь лаборатории, связанные с фемтосекундными лазерами, связанные с ультрахолодной плазмой, а также лаборатории, связанные с броуновскими моторами.

Фемтосекундные лазеры способны создавать импульсы очень короткой длительности. В таких случаях высокая плотность энергии позволяет реализовать очень необычные эксперименты и найти потрясающие практические приложения. В нашем институте созданы лазеры так называемого терагерцового излучения, в практическом аспекте они очень востребованы в медицине. Оказывается, такие лазеры можно использовать как тончайший скальпель для работы на уровне живой клетки. Кроме того, его можно использовать как пинцет для захвата и переноса клетки. Эти работы мы ведем совместно с медицинскими организациями. И здесь есть результаты, которые, конечно, являются результатами будущего.

Работа с броуновскими моторами — это направление, которое возникло и сформировалось сравнительно недавно. Оно связано с тем, что можно создать тепловые машины в микронных и субмикронных размерах. Для чего это нужно?
Если посмотреть на логику технических разработок, то она связана с миниатюризацией как накопителей энергии, так и тепловых машин. Достаточно вспомнить первые паровые двигатели и сравнить их с современными бензиновыми моторами. Миниатюризация продолжается! Использование физических принципов позволяет создать микро- и нано-машины, то есть моторы, которые являются, по сути, двигателями для микро- и нано-роботов.

А это, в свою очередь, создаёт новые возможности для применения. Сейчас активно идёт рост публикаций, связанных с применением микро-нанороботов в медицине – в диагностике, потенциально в лечении различных заболеваний. Это – будущее. Тот самый горизонт, за который мы можем попытаться заглянуть.

В общем, ОИВТ РАН сегодня – крупнейший институт с таким научным потенциалом, с такими компетенциями и работами, которые позволяют отвечать современным вызовам, решать крупные и актуальные задачи в энергетике. И в то же время это институт, который создаёт задел для будущих работ.

Мы стараемся заглядывать по крайней мере на 10–15 лет вперед, если говорить о горизонте событий. Дальше смотреть уже сложнее, а вот на 5 лет вполне можно планировать. Приведу пример одновременно из прошлого и настоящего. В ИВТАНе, который был в 70–80-х годах, создавалась база данных физических свойств веществ — «ИВТАН-Термо». Так вот, сейчас эта база данных не только расширилась, но и стала качественно другой, более доступной и удобной в работе. Содержащиеся в ней данные о свойствах вещества будут всегда востребованы.

О подготовке кадров: как молодежь выбирает для себя путь в науке

Сейчас идет третья декада XXI века, и у меня есть уникальная возможность сравнить, почему молодежь шла в науку в 80-х годах, как молодежь изменилась в 90-х годах и затем – в начале двухтысячных.

Безусловно, была (и есть сегодня) очень сильная конкуренция со стороны коммерческих структур. И одна из причин провала в 90-х годах по тем студентам и аспирантам, которые могли бы пойти в науку, но не пришли, как раз связана с этим. Люди шли туда, где можно было заработать и применить свои способности.

Что представляет собой сегодняшний студент или аспирант, который приходит в науку? За эти десятилетия ситуация качественно изменилась.

Сейчас возможности поддержки молодых ученых – качественно другие. Есть возможности и в институте — я упомянул, что кроме бюджетных средств, у нас есть внебюджетные средства. Есть ещё уникальная программа жилищных сертификатов: молодой кандидат наук, пройдя конкурсные процедуры, может получить такой сертификат, ему даются средства, которые можно использовать для приобретения жилья. Это имеет очень большое значение.

Условия, в которых работает сегодняшний аспирант, также качественно отличаются от условий 80-х годов. У нас есть самое современное оборудование, причем не просто современное, а оборудование завтрашнего и послезавтрашнего дня.

Это, безусловно, еще и доступ к информации, к научным статьям. Интернет в этом смысле произвел настоящую научно-техническую революцию. Это возможность участвовать в конференциях, встречаться с коллегами. Здесь уровень работ сотрудников ОИВТ РАН абсолютно соответствует уровню мировой науки.

Конечно, мы в науке изыскиваем средства, у нас есть собственные меры поддержки для молодежи, есть государственные программы, фонды, такие как Российский научный фонд. Есть конкурсы, которые объявляются специально для научной молодёжи.

И все же самое главное – это мотивация.

У человека в душе должно быть что-то, что делает приоритетным для него работу именно в институте.

Почему у кого-то возникает мотивация, а у кого-то нет, — это вопрос сложный. Это и что-то врожденное, и привнесенное воспитанием. Любовь к научным исследованиям, например, умеют прививать на Физтехе.

Безусловно, молодежь сейчас находится под пристальным вниманием всего научного сообщества. Все понимают, что без молодёжи никакое будущее, никакое завтра, и тем более послезавтра – невозможно.

В ОИВТ РАН среди научных сотрудников около 40% молодежи. И я считаю, что это хорошая и обнадёживающая цифра.

Об институте как о самом личном

В какой-то момент с удивлением обнаруживаешь, что ты работаешь в институте уже не десять лет, а более сорока, и больше половины твоего биологического возраста прошло именно здесь.

Я попытался когда-то ответить  себе на вопрос, что для меня значит ИВТАН. И сегодня ответил бы, наверное, так: институт — это экосфера, которую мы сами создаём, в которой хочется жить, в которой хочется работать, в которой хочется достигать каких-то совершенно нетривиальных и необычных результатов. Эти результаты делают нашу экосферу не только оправданной – но делают её замечательной и родной, очень значимой, очень хорошо звучащей. Она и есть – наше будущее.

Возврат к списку