В СТРЕМЛЕНИИ К ПОЗНАНИЮ
РОЖДАЕТСЯ НАУКА
В Клубе юных техников 8 февраля состоялась встреча школьников с заместителем директора по научной работе Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова д.ф.-м.н. О. П. Пчеляковым.
Ю. Александрова, «НВС»
Событие, на первый взгляд, рядовое для научного центра, тем более — в Дни российской науки. Однако у этого мероприятия имелись свои нюансы. Прежде всего, организовало его для учеников школ общество «Знание» — впервые в Академгородке и именно в начале февраля (кстати, это только начало большой работы — уже в дни весенних каникул будет предложена обширная программа для школьников — экскурсии по КЮТу, встречи, лекции). А во-вторых, задумка у активистов была такая: не только приурочить открытие к Дням науки, но и пригласить человека уважаемого, заслуженного учёного, тема сообщения которого была бы интересна ребятам.
Название лекции лауреата Государственной премии доктора физико-математических наук Олега Петровича Пчелякова выглядело внушительно — «Создание полупроводников в открытом космосе». И хотя школьники из гимназии № 3 — народ эрудированный и нестандартно мыслящий, возникло впечатление, что такие «высокие материи» как молекулярная эпитаксия, кремний, полупроводниковые наноструктуры, солнечные батареи, да ещё в космосе — как-то уж очень серьезно для средней школы. Ничуть не бывало: лекция сразу превратилась в доверительную беседу, пожалуй, даже диспут, когда с разных мест конференц-зала доносились голоса ребят, спешивших задать вопрос — и не в конце выступления лектора, как водится, а с самого начала.
Учёный сразу предупредил, что лекцию в общепринятом понимании этого слова читать не будет, чтобы не утомить аудиторию, и — никаких формул. Он показал фрагмент фильма о жизни ИФП и лаборатории, в которой выращивают монокристаллические пленки, необходимые для создания солнечных батарей (одно из направлений их работы), особые установки, презентацию с фотографиями. Причём общался с подрастающим поколением всерьёз, как с будущими коллегами, и очень по-доброму: хвалил за хорошие вопросы, обстоятельно отвечал на них, даже раздал визитки с предложением звонить в любое время, если что-то из этой области науки заинтересует. А интересного, того, что может по-настоящему увлечь подростков, было на этой встрече немало.
Чего стоят вступительные слова докладчика (вот она — поэзия науки!). «Я расскажу вам не просто о содержании работ, а о красоте этого дела, о том, что такое наука, — начал Олег Петрович. — Человеком движет много побудительных мотивов, чтобы жить и радоваться, но один из самых сильных интересов в жизни — это тяга к познаниям, жажда нового. И в движении к этим познаниям рождается наука». Кое-что школьникам уже было известно: с налёту они называли какие-то даты, химические элементы, понимающе кивали, когда докладчик говорил о многогранности науки, разных её направлениях, о важной составляющей науки — базах данных (Google, другие поисковые системы и прочие информационные тонкости подрастающему поколению более чем знакомы), в которых информация накапливается.
Но очевидно, что школьники узнали и много нового. Например, шла речь о получении кремния, производстве интегральных микросхем, нанотехнологиях, о молекулярной эпитаксии, с помощью которой изготавливают многослойные полупроводниковые структуры, и собственно полупроводниках. Кстати, очень понятно прозвучало толкование термина «полупроводник» (что наверняка пригодится школьникам на уроках физики). Все хорошо знают, что такое металл — он проводит электричество. А полупроводник проводит или не проводит, «в зависимости от обстоятельств». И если через чистый кремний в полной темноте попробовать пропустить ток, ничего не получится — он будет выступать как изолятор. Но если на него посветить, то в его объёме начнут возникать свободные электроны, и кремний будет проводить электричество. На основе данного принципа и функционируют солнечные батареи.
Почему же такое внимание человечество в последнее время уделяет проблемам солнечной энергетики? Дело в том, что рано или поздно запасы углеводородов постепенно истощатся — ведь это не возобновляемые источники; да и атмосфера загрязняется очень сильно. А запасы кремния на планете практически неиссякаемы, да и солнце светит исправно. Поэтому идет перераспределение: стоимость энергии, добываемой от углеводородных топлив, растёт, а цена той, что получают от солнечных батарей, падает (причем время работы такой батареи — 15 лет с гарантией). По оценкам аналитиков, в 2020 году они сравняются, а в 2100 году человечество будет получать больше половины энергии от солнечных батарей.
— Мы тридцать лет работаем над созданием многослойных структур, применяемых, в частности, в солнечной энергетике, — пояснил О. П. Пчеляков. — На Земле для их получения необходимо обеспечивать особую чистоту помещения и ставить оборудование стоимостью едва ли не на миллиард долларов. Другое дело — в космическом пространстве.
Представьте, что в открытом космосе с первой космической скоростью летит защитный молекулярный экран. И вот, оказывается, что за этим экраном совершенно отсутствует вещество, потому что все молекулы в пространстве движутся с той же скоростью и догнать его не могут. Получается открытая вакуумная камера без стенок. Так что работать в вакууме в открытом космосе — намного эффективней и дешевле, чем на Земле. Кроме того, все электронные производства очень ядовиты, а в космосе все ядовитые вещества под действием солнечного излучения очень быстро разлагаются и рассеиваются до безопасной концентрации.
Дальше пошли сюжеты уже совсем на грани фантастики... Профессор из Хьюстонского университета Алекс Игнатьев показал всему миру, что лунный грунт реголит может быть ценнейшим источником энергии. В нём содержится большое количество гелия-3, которого практически нет на Земле. Этот изотоп может быть использован в управляемом термоядерном синтезе. Поэтому электростанции можно строить непосредственно на Луне, а получаемую энергию по лазерному лучу передавать на Землю!
Уже истекло положенное время, лектор вежливо осведомился, может ли он продолжать и, встретив полное понимание, углубился «в дебри науки». Впрочем, совсем иначе воспринимали этот рассказ юные слушатели. «Нет ничего невозможного», — читалось на их лицах. Заводы на Луне, передача энергии с помощью лазера — это здорово, совсем как в фантастических романах. Может быть, через несколько лет, многие из них придут и в Институт физики полупроводников, чтобы делать настоящую науку...
Фото В. Новикова
стр. 12
|
