«Много ученых мирового класса сейчас работает в России»
В России успешно разрабатывают объемные «металлические» стекла и другие материалы на основе высокотехнологичных сплавов. Об этом в интервью «Известиям» рассказал профессор, заведующий лабораторией «Перспективные энергоэффективные материалы» Университета МИСИС Акихиса Иноуэ. На основе этих материалов созданы хай-тек-продукты, готовые к коммерциализации. Их внедрение в несколько раз сократит потери энергии в трансформаторах. Также ученый сообщил, что готов возглавить российскую компанию по производству комплектующих для компьютеров, электроники, смартфонов, беспилотных машин.
«Свойства металлов и сплавов и сегодня активно изучают во всём мире»
— Профессор, вы посвятили жизнь поиску новых сплавов с необычными свойствами. Какое значение будут иметь металлы в мире будущего?
— Считаю, что, как и раньше, это будут базовые элементы для устойчивого развития человечества. Как и в прежние исторические эпохи, они поспособствуют созданию новой высокотехнологичной инфраструктуры и разнонаправленному освоению человечеством окружающего пространства.
Свойства металлов и сплавов и сегодня активно изучают во всём мире. И, даже с учетом разработки новых инструментов, остается еще много неизученных явлений. В том числе это касается и сферы моих исследований. Дальнейший поиск даст новые открытия и позволит реализовать доселе невиданные технологии.
— Приведите примеры, какие направления перспективны для новых открытий?
— Если ограничиться областью моих научных интересов, то можно отметить объемные металлические стекла или аморфные металлы. Они образуются при быстром охлаждении и не имеют кристаллической решетки, как традиционные металлы. Такие сплавы, к примеру, соединяют в себе технологическую пластичность и прочность и обладают повышенной упругой деформацией.
Профессор, заведующий лабораторией «Перспективные энергоэффективные материалы» Университета МИСИС Акихиса Иноуэ
Еще одно направление — это сплавы из пяти и более компонентов. Их называют высокоэнтропийными, поскольку они образуют структуру, в которой кристаллическая решетка сильно искажена и состоит из разнородных элементов. Такие материалы также обладают хорошим сочетанием прочности и пластичности, устойчивы к температурным и механическим воздействиям.
Интересный класс — так называемые магнитомягкие материалы. Они хорошо пропускают магнитное поле, легко намагничиваются и размагничиваются. Эти материалы применяют в приборах передачи и управления энергией, высокоточных измерителях, устройствах записи и сохранения информации.
Акихиса Иноуэ — японский ученый-физик, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией «Перспективные энергоэффективные материалы» Университета МИСИС. Это один из ведущих в мире специалистов в области металлургии и материаловедения. В частности, он стал одним из первооткрывателей нового класса материалов — объемных металлических стекол. Также он обнаружил, что некоторые металлы сохраняют стабильную аморфную структуру при температуре ниже температуры плавления. Такие металлы часто называют сплавами Иноуэ.
«Вместе с российскими специалистами мы разработали много перспективных материалов»
— Вы давно работаете с российскими учеными. Какие проекты вам удалось реализовать в России?
— Да, с 2015 года работаю как приглашенный профессор в Университете МИСИС. Вместе с российскими специалистами мы разработали много перспективных материалов. Из последних достижений — магнитомягкие сплавы с уровнем магнитного насыщения около 2 Тесла. (При этом в мире обладающими высокой ценностью считаются материалы от 1,63 Тесла).
Предложенные разработки перспективны, в том числе, для изготовления сердечников трансформаторов. Их внедрение в несколько раз сократит потери энергии.
— Сложно запустить производство инновационных материалов в России?
— Такие материалы требуют высокоточных способов обработки с применением дорогого исходного сырья, культуры производства, а также наукоемкого оборудования. Это затрудняет их коммерциализацию, но дает выигрыш на длинных дистанциях.
У нашей группы есть успешный опыт сотрудничества с одним из российских предприятий, совместно с которым велась разработка магнитомягких материалов на основе железа-кобальта с определенными свойствами. Проект был реализован, и сейчас компания готова выпускать такую продукцию. Во всём мире материалы, содержащие кобальт, дорогие, но их производство в России оправдывает себя, поскольку страна обладает большими запасами этого сырья.
В настоящее время наша российская группа получила несколько заданий на разработку материалов с новыми уникальными свойствами. Эти запросы поступают как от государственных, так и от коммерческих структур.
— Благоприятны в России условия для проектов в хай-тек-сфере?
— Исходя из моего опыта, в вашей стране много возможностей, но в высокотехнологичных отраслях необходима большая коллаборация с иностранными учеными и производителями.
К примеру, чтобы выпускать смартфоны, необходимо объединение усилий специалистов из многих стран. Даже такие гиганты, как Apple и Samsung, размещают производства в Китае и других странах Юго-Восточной Азии. Такой же путь — наиболее эффективный для российских предприятий.
— Какие производства имеют шансы на реализацию в России в виде крупных производств?
— Загадывать сложно. Такие проекты должны соответствовать запросам людей. При этом новые индустрии требуют новых материалов, и, наоборот, новые материалы открывают новые индустрии. Трудно сказать, что тут первично, что вторично.
Например, до 2010 года мы занимались исследованиями металлических стекол на основе меди и циркония, но не знали, как их применять. Всё изменилось, когда в таких разработках оказались заинтересованы производители смартфонов и планшетных компьютеров. Они применили их для создания прочных корпусов и для других комплектующих «умной» техники.
Думаю, что в России полезно создание государственного центра, который будет продвигать инновации в материаловедении, искать для них приложения, а также развивать технологические цепочки с включением в них новых материалов.
«В России много талантливых и ориентированных на научный прогресс специалистов»
— Какие компетенции нужны в России, чтобы не отстать от лидеров в материаловедении?
— Самый значимый ресурс — это ученые. Научные методы приходят и уходят, но важно, чтобы были люди, которые могут их осваивать и применять в своей работе.
К примеру, сейчас популярны искусственный интеллект и нейросети, но для их применения нужны креативное мышление и интуиция, которые свойственны только человеку. В России много талантливых и ориентированных на научный прогресс специалистов. Важно объединять их усилия и создавать условия для научного творчества.
— Что нужно, чтобы в России появились собственные смартфоны?
— Это сложный вопрос, на который россияне должны ответить сами. Однако в первую очередь, как уже сказал выше, в высокотехнологичных отраслях важны налаженные коммуникации с производителями и поставщиками.
К примеру, роботы состоят из множества деталей. Их производят в разных странах. Причем каждую деталь также создают объединения различных организаций. Поэтому следует развивать длинные и разветвленные производственные цепочки как внутри страны, так и за ее пределами.
— Какие материалы из предсказанных вами вы бы хотели воплотить в реальность?
— В моих записных книжках есть много идей, которые кажутся перспективными. Однако мне уже 77 лет, и сил и времени уже недостаточно.
Если бы был моложе, то, возможно, у меня бы получилось реализовать некоторые из этих проектов, но сейчас больше полагаюсь на коллег и студентов. К сожалению, их не так много.
— Если бы вам предложили создать хай-тек-компанию в России, вы бы согласились?
— Подобные приглашения я получаю и из других стран. Есть много успешных компаний, в развитии которых я принимал участие.
Если говорить о вашей стране, то да, я готов возглавить в России предприятие для создания новой техники. Конечно, перед принятием решения необходимо обсудить детали и обдумать стратегию.
Предполагаю, что это должна быть компания с международной коллаборацией, в том числе с китайскими предприятиями. Это проще, поскольку в КНР сложился рынок хай-тек-производств. Такой подход обеспечит устойчивое развитие.
— Какую продукцию может выпускать такое предприятие?
— На первых порах можно внедрить уже готовые разработки. Перспективны металлические стекла на основе циркония и мягнитомягкие материалы. На их базе можно выпускать комплектующие для компьютеров, электроники, смартфонов, а также беспилотных электрокаров.
В ближайшие годы эти направления будут актуальны, потому что эти сферы популярны у инвесторов.
— Считаете ли вы, что в России хорошие условия для ученых с мировым именем?
— Российское правительство прилагает большие усилия для привлечения таких специалистов в страну. В этом плане заметны существенные успехи. Действительно, много ученых мирового класса сейчас работает в России.
Считаю, что эти программы следует продолжать. Особенно они важны для молодых ученых, которые перенимают передовой опыт и применяют его в своих проектах.
