ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ
ВАЖНЫ ДЛЯ ВСЕХ!
С 28 июня по 1 июля в Новосибирске прошла XIII Российская (с международным участием) конференция по теплофизическим свойствам веществ.
Е. Садыкова, «НВС»
На открытии с пленарными докладами выступили чл.-корр. РАН С. В. Алексеенко — «Исследования теплофизических свойств веществ и работы по созданию новых материалов в Институте теплофизики СО РАН», чл.-корр. РАН Э. Е. Сон, (ОИВТ РАН, г.Москва) — «Транспортные свойства низкотемпературной плазмы», академик Ф. А. Кузнецов (ИНХ СО РАН, г.Новосибирск) — «Термодинамическое моделирование технологии электронных материалов», академик И. И. Новиков (ИМЕТ РАН, г.Москва, доклад представлен В. В. Рощупкиным) — «Современные проблемы термодинамики».
Всего было около 115 участников, причем 70 из них — приезжие из других городов. На конференции были представлены все основные научные центры и институты, занимающиеся исследованиями в этой области.
Особое внимание уделялось новым направлениям — свойствам веществ в экстремальных состояниях (очень высокие температуры, плазменные состояния) и, конечно же, нанотехнологиям. Суть в том, что в нанотехнологиях оперируют совершенно новыми веществами — нанотрубками, наночастицами, наножидкостями, обладающими уникальными свойствами, которые невозможно измерять стандартными способами, для чего приходится разрабатывать новые методы и подходы.
Подробнее о конференции нам рассказали директор Института теплофизики
им. С. С. Кутателадзе СО РАН, чл.-корр. РАН Сергей Владимирович Алексеенко и чл.-корр. РАН Эдуард Евгеньевич Сон, заместитель директора Объединённого института высоких температур (г.Москва), который возглавляет Национальный комитет РАН по теплофизическим свойствам веществ.
— Если говорить об истории конференции, то она такова, — вспоминает С. В. Алексеенко. — Первым директором Института теплофизики был академик И. И. Новиков, уже тогда известный учёный. В своё время он работал в Московском инженерно-физическом институте, участвуя в атомном проекте СССР. Два из трёх созданных отделов ИТ были связаны со свойствами веществ. Один из них возглавил лично И. И. Новиков, а второй — чл.-корр. РАН
П. Г. Стрелков, тоже очень известный учёный, до этого сотрудник Института метрологии.
Получилось очень удачное сочетание: в одном отделе ставили задачи — какие вещества и свойства необходимо исследовать, а во втором занимались измерениями и разработкой экспериментальных методов. Уже через 7–8 лет в ИТ была создана прекрасная экспериментальная база по измерениям.
В 1966 году наш институт провёл первую Всесоюзную конференцию по свойствам веществ при высоких температурах. Впоследствии подобные мероприятия стали проводиться раз в три года, но лишь в 1988 году выбор вновь пал на Новосибирск. Тогда, как и сейчас, мы провели эту конференцию совместно с Институтом неорганической химии. Спустя 20 лет нам снова выпала честь быть организаторами крупнейшего мероприятия в России по теплофизическим свойствам веществ.
Подобная конференция актуальна как никогда. Действительно, ни один технический проект не может быть выполнен, если неизвестны основные свойства веществ — теплопроводность, механические свойства и так далее, причем это относится не только к теплофизике, но и к остальным наукам, и к промышленности.
— В Академии наук наше отделение — техническое, — продолжает Э. Е. Сон. — Мы ответственны за создание инновационных продуктов, технологий. Все передовые приборы, устройства, как правило, связаны с новыми материалами или состоянием среды в новых условиях. Например, любая тепловая машина, как показал ещё Сади Карно, имеет коэффициент полезного действия, который определяется соотношением температур нагревателя и холодильника. Чем больше разница температур, тем более эффективно она работает. То есть, чем выше температура, тем эффективнее машина. При высоких температурах вещество меняет свойства, именно поэтому их надо знать.
В конце 1960-х годов начинался проект ядерного реактора в России и в Америке. Я работал по этому проекту в группе под руководством чл.-корр. АН СССР Виталия Михайловича Ивлева. Когда «железный занавес» рухнул, я получил возможность работать в Америке, причем в группе, которая занималась подобными исследованиями с американской стороны. И выяснилось, что к тому времени их проект был закрыт. А причина оказалась простой — у американских учёных не было информации по теплофизическим свойствам веществ, а именно — водорода при высоких температурах. Наши учёные такой информацией располагали, поэтому проект и был реализован. Сейчас известно, что воплощение проекта в жизнь во многом зависит от того, с чем вы имеете дело, с каким веществом, какие свойства и материалы используете.
В настоящее время основная проблема, связанная со свойствами веществ, заключается в следующем: газ можно нагреть до состояния плазмы, но конструкционные материалы, к сожалению, держат температуру не выше 3000 градусов. Создание новых конструкционных материалов — это вопрос физики или технологий, и пока он не решён.
Нужно иметь в виду, что направление исследования теплофизических свойств принципиально важно, но им следует заниматься параллельно с разработкой конструкций. В настоящее время во всем мире эти направления разделены. Мы же стараемся обратить внимание научной общественности (и не только) на важность этой проблемы.
— Чем же интересен Новосибирск, какие достижения есть у наших учёных в этой области?
— Новое направление, которое появилось здесь, в Новосибирске — это теплофизические свойства наноматериалов. Вообще же в этой тематике существует множество направлений. Подобными вопросами занимаются разные институты, на первом месте, конечно, Институт теплофизики. Недавно в мире было обнаружено интересное явление, которое активно изучается в ИТ: если наночастицы добавляются в жидкость, то теплообмен улучшается на 20–50 % и выше. А ведь весь мир, по сути, построен на обмене теплом! Поэтому открытие такой жидкости, которая названа наножидкостью, можно считать переворотом в науке и технологиях.
Ну и, конечно же, следует отметить исследования институтов Ядерной физики, Катализа, Неорганической химии.
Кстати, как показал визит министра энергетики США Стивена Чу, мы не отстаем от Америки в этой области — просто у них есть резервы. Грубо говоря, если какая-то деталь выходит из строя, её моментально можно заменить. На самом деле, всё оборудование в электроэнергетике служит достаточно длительное время, те же трансформаторы работают по 30–40 лет, поэтому наша задача — модернизировать энергетику, а без изучения свойств веществ это невозможно.
— Расскажите, пожалуйста, о Национальном комитете по теплофизическим свойствам.
— Комитет был создан в 1997 году. В этом проекте участвуют многие научные центры — Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Томск, Казань.
В рамках нынешней конференции прошло заседание Национального комитета. Мы приняли Программу и постановили, что будем ежегодно проводить Общее собрание, и, кроме того, отныне будем принимать участие во всех программах модернизации России — это и технологические платформы, и ФЦП, и работа с промышленностью.
Кроме того, мы намерены широко развивать международное сотрудничество, чтобы результаты работы наших учёных становились доступны мировому сообществу. Правда, есть одна проблема: многие частные или промышленные компании, финансирующие наши исследования, не всегда готовы делиться информацией с другими. Ряд работ мы всё же выполняем специально по заказам частных компаний и результаты передаём только им. Но такие работы учёным не слишком интересны — ведь мы не можем публиковать свои результаты, а это серьёзно тормозит научный рост.
Также приоритетным направлением Комитета была названа работа с молодёжью. Для этих целей разработана специальная программа. Кадры решают всё. Нам нужны умные молодые ребята, чтобы передать им свой опыт. Свойства вещества — это область науки, в которой ярких результатов сразу не бывает. Это кропотливый труд, создание многотомных справочников и т.д., поэтому привлечь молодёжь бывает очень трудно. Но, тем не менее, и у нас есть интересные направления, о чем я и постарался рассказать в своем пленарном докладе.
стр. 11
|
