Андрей Гнеденков окончил кафедру физической и аналитической химии Школы естественных наук ДВФУ в 2013 году. Серьезное увлечение химией и физикой предопределило его карьерный путь в науке: сейчас Андрей работает в Институте химии ДВО РАН, занимаясь перспективным направлением в современном материаловедении. Практическая ценность изобретений коллектива, в котором работает Андрей, перспективна для промышленности. В интервью ИА PrimaMedia молодой ученый рассказал, что дали ему годы учебы в университете и поделился взглядом на перспективу сотрудничества Российской Академии наук с ДВФУ.
Выбор вуза продиктовал научный интерес
Поступил я в университет в 2008 году, когда еще был Институт химии и прикладной экологии. Моя научная деятельность началась еще раньше, в 2006 году в Институте химии ДВО РАН (ИХ ДВО РАН). Химия и физика нравились мне еще в школе. Отец заметил мой интерес к науке и привел меня в ИХ ДВО РАН, в лабораторию нестационарных поверхностных процессов. За мной закрепили научного руководителя – Синебрюхова Сергея Леонидовича. Передо мной была поставлена задача – изучать механические свойства уникального сплава никеля и титана – нитилона (никелида титана), обладающего эффектом памяти формы. Спустя полгода, в 2006 году появилась возможность предоставить научные результаты на международной конференции. Я прошел конкурсный отбор, и в Индианаполисе (США) представил результаты своих исследований. В 2008 году, когда у меня появился выбор, куда поступать, мое решение было предопределено. Я выбрал химический факультет. Процесс обучения мне нравился. Одногруппники очень хорошие люди, преподаватели настоящие профессионалы, которые подготовили не одно поколение квалифицированных химиков. Лекции и практические занятия, которые вели такие преподаватели, как Алевтина Анатольевна Капустина, Николай Борисович Кондриков, Николай Павлович Шапкин, Лариса Ивановна Соколова, Валентина Ивановна Бессонова, Владимир Абрамович Каминский, Владимир Алексеевич Реутов, Виктор Евгеньевич Васьковский, Галина Ильинична Маринина, Елена Владимировна Щитовская, Ирина Васильевна Постнова, Андрей Павлович Артемьянов, Александр Николаевич Андин, Марина Сергеевна Васильева, всегда вызывали интерес у студентов. Мне достался тот преподавательский состав, который учил еще моих родителей. То есть опыт, знания, которые они могли передать, просто невозможно переоценить.
С течением времени тема моей научной работы расширилась. Сейчас я занимаюсь изучением гетерогенности поверхностных слоёв, ее влияния на механизм и кинетику развития коррозионных процессов функциональных и конструкционных материалов.
ДВФУ – огромный ресурс
Весь процесс моего обучения проходил еще на материке, и диплом вручали тоже на материке. Но по окончании университета я выиграл стипендию Гензо Шимадзу, и ее вручение произошло уже в стенах нового кампуса ДВФУ, в зале "Сопка". Это было мое первое знакомство с университетом на острове.
Мне кажется, что ДВФУ как он есть сейчас — это огромный ресурс, огромная организация, которая предоставляет возможность студентам и молодым ученым развивать свою творческую деятельность. Естественно, это становится возможным в случае объединения учебного процесса и научной деятельности, осуществляемой в значительной степени в институтах ДВО РАН. При такой взаимосвязи и взаимодействии результат будет очень весомым.
Раз в два года Институт химии ДВО РАН проводит сессию молодых ученых, в которой представляют результаты своих исследований три возрастные категории: это студенты и аспиранты первого-второго года обучения, аспиранты второго-третьего года обучения и люди, которые уже закончили аспирантуру и подходят к защите кандидатской диссертации. Практически 90% всех этих ребят являются либо магистрантами, либо выпускниками ДВФУ. Когда нам в лабораторию приходит новый студент, хочется узнать, как у него проходил процесс обучения, учили ли его те же преподаватели, что и меня, что изменилось в новых стенах университета на Русском острове.
Предмет исследований – антикоррозионные покрытия нового поколения
— В 2017 году я выиграл грант Германской службы академического обмена и прошел стажировку в научном центре им. Гельмгольца (Helmholtz-Zentrum Geesthacht) рядом с Гамбургом. Я занимался изучением механизма разрушения магниевых сплавов, перспективных для использования в имплантационной хирургии, то есть, в сфере биомедицины. Изучал механизм и кинетику коррозионных процессов на микроуровне в жидкости, имитирующей плазму человеческой крови. С этого момента я интенсифицировал исследования еще и в этой области.
Существуют конструкционные функциональные материалы. К ним относятся, к примеру магниевые сплавы, сплавы алюминия, они обладают уникальными свойствами: низким удельным весом, высокой прочностью. Однако у них есть и недостатки: высокая коррозионная активность и низкая износостойкость. Это существенно ограничивает применение этих материалов. Существуют различные методы по устранению данных недостатков. Один из них — формирование защитного слоя на поверхности материала. В нашем отделе Института химии ДВО РАН мы формируем многофункциональные композиционные полимерсодержащие ингибиторсодержащие покрытия. Они обладают антикоррозионными свойствами, износостойкостью, способностью к "самозалечиванию", им присущи антиобледененительные свойства. Самовосстанавливающиеся покрытия при возникновении дефекта на поверхности формируют новый защитный слой без дополнительного контроля. Естественно, создание таких покрытий будет способствовать расширению области практического применения материалов в различных областях науки и техники: в аэрокосмической технике, самолетостроении, в автомобильной сфере и даже в имплантационной хирургии.
Применение сплавов может означать прорыв в хирургии
В 2017 году я выиграл грант Российского научного фонда (РНФ) по формированию композиционных полимерсодержащих покрытий на поверхности алюминиевых сплавов, включая их сварные соединения с точки зрения их применения в авиастроении. Позднее, в 2019 году, я выиграл грант того же фонда (РНФ), посвященный изучению механизма биодеградации магниево-кальциевых сплавов с перспективой их применения в имплантационной хирургии. Магниевые сплавы — уникальный материал, ионы магния присутствует в организме человека, то есть являются безвредными для человека. Сейчас в имплантационной хирургии применяются материалы, которые после сращивания костей необходимо извлекать, проводя повторное хирургическое воздействие. Однако если применять магниевые сплавы, то они будут с течением времени сами рассасываться в теле человека. Соответственно, повторного хирургического вмешательства пациент сможет избежать. Для этого необходимо добиться того, чтобы растворение имплантационного материала происходило постепенно и скорость процесса биодеградации была сопоставима со скоростью роста костной ткани. В частности, мы формируем защитные биоактивные покрытия, в состав которых входит гидроксиапатит – естественный компонент костной ткани, ускоряющий её рост. Покрытия, с другой стороны, являясь антикоррозионными, замедляют процесс биодеградации, выравнивая скорости растворения имплантата и роста костной ткани.
Чтобы понять, как разрушается материал, необходимо изучить механизм и кинетику процесса коррозии. С помощью локальных сканирующих электрохимических методов в нашем отделе Института химии ДВО РАН мы проводим эксперименты по определению места зарождения процесса коррозии и можем прогнозировать интенсивность разрушения материала. Зная, как корродирует материал, мы можем разработать оптимальный способ его защиты для расширения сферы его практического использования.
Чтобы воплотить эти результаты в жизнь, необходимо сотрудничать с медиками, поскольку необходимо проводить вживление данных материалов в тело лабораторных животных: крыс, мышей, морских свинок, к примеру. Мы такие эксперименты проводим. Пока еще рано говорить о том, что данный материал будет применяться в ближайшее время в имплантационной хирургии, но мы стараемся воплотить это в жизнь.
Целеустремленность – важное качество для ученого
Студентам и аспирантам ДВФУ я пожелал бы уверенности в себе и упорства в учебе. Поскольку, если ты не будешь уверен в себе, в тебя никто не поверит. Для ученого вне зависимости от его возраста важным качеством является целеустремленность. При наличии этих двух факторов, наверное, каждый может добиться значимых результатов. И, естественно, нужно любить ту область, которой ты занимаешься, потому что без любви ничего не получится ни в жизни, ни в науке.
