Наука молодая. К изобретателям Политеха — очередь из России и Китая

Как сегодняшняя молодежь попадает в науку? Что вдохновляет юношей и девушек, которые становятся исследователями и изобретателями? Ради чего они совершают открытия и как справляются с разочарованиями, возникающими на пути? Об этом говорим с новым поколением ученых петербургского Политеха — Ольгой Квашенкиной и Алексеем Майстро. Ольга успешно совмещает науку и бизнес, Алексей — один из самых перспективных молодых изобретателей России.

Ольга Квашенкина: Кусок металла интереснее космоса

В детстве Ольга Квашенкина хотела стать хирургом. Но когда в школьной программе появилась физика, она просто влюбилась в эту науку, изучающую природу всех вещей.

«Мне хотелось знать, из чего состоит наш мир. Докопаться до самой сути», — вспоминает кандидат физико-математических наук.

Ольга исполнила свое желание буквально, став специалистом в области физической электроники и наноматериалов. Наша героиня признается: для нее наноматериалы — как космос: во Вселенной много неизвестного, а тут еще больше. Так что не надо никуда летать, чтобы найти интересные вещи для исследования.

Самая известная разработка Ольги и ее команды началась с того, что в 2013 году на только что защитившегося молодого преподавателя Политеха вышли представители одного из петербургских предприятий. Они показали небольшой фрагмент привезенного из США материала, применяемого для пайки электроники, и сказали: нам нужен такой же. Задача оказалась не из простых: разобрать готовое устройство — это одно, а «разложить по полочкам» кусок сложного металлического композита — совсем другое. Нужно было исследовать его химический состав, а также физические свойства, чтобы создать аналог. На языке терминов в отношении устройств это называется реверсивный инжиниринг. Но на тот момент подходов и алгоритмов такого инжиниринга для материалов с уникальными свойствами не существовало.

В течение почти года трое ученых под руководством Ольги работали над поставленной задачей в свободное от основной деятельности время. И уже в 2014 году получили на руки первый образец материала «умная фольга» (Smart Foil), который по своим свойствам совпадал с тем заокеанским образцом. Этот композит состоит из сотен нанослоев различных металлов, способен нагреваться за доли секунды до 1500 градусов Цельсия и так же быстро остывать. Это обеспечивает качественную, бережную и экологичную пайку.

…Материал-то получили, но встал следующий вопрос: а можно ли производить «умную фольгу» в достаточном количестве для промышленности? По разным причинам на базе вуза невозможно организовать внедрение технологии в столь больших масштабах. Чтобы разработка не осталась «в столе», Ольга Квашенкина сама начала искать деньги для ее коммерческой реализации.

«Финансового образования у меня не было, как и никаких знаний о бизнесе, но осознание, что нужны средства, заставляло двигаться вперед, — вспоминает Ольга. — Я пошла в акселераторы стартапов. Выступила на стандартной сессии, где представила проект, и привлекла первые инвестиции — миллион рублей. Тут же появился первый заказчик — то самое предприятие, которое вышло на нас с образцом материала».

Так началась бизнес-карьера молодого ученого. Сейчас ее компания успешно развивается в сфере электроники и новых материалов. Среди заказчиков — российские и китайские производители электроники, которые при помощи метода сверхбыстрой холодной пайки упрощают и удешевляют производство. При этом Ольга не прервала связь с СПбПУ. Ее компания работает в тесном индустриальном партнерстве с университетом и, по сути, заказывает ему проведение исследовательских работ, способствует развитию инфраструктуры ВУЗа. А еще готовит совместно с Политехом инженеров нового поколения, востребованных мировыми лидерами в сфере электроники. Кроме того, при поддержке руководства университета был открыт НТЦ «Нейропрогнозирование материалов и технологий электронной промышленности» Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии», в котором Ольга сейчас директор.

«Это очень взаимовыгодное сотрудничество, которое дает мне надежду: если его масштабировать на другие тематики, возможно, у молодых ученых будет больше стимула оставаться в России, — отметила Квашенкина. — Потому что вытянуть с нуля компанию без какой-либо поддержки довольно тяжело. ВУЗу открыть много бизнесов тоже не представляется возможным — это все-таки государственное учреждение, главная цель которого — образование».

Ольга призналась, что с удовольствием берет талантливую молодежь к себе в компанию. 99% коллектива — сотрудники до 35 лет. Их объединяет инновационная деятельность и общее стремление: создавать новейшие продукты и технологии и применять их в реальном секторе экономики.

Алексей Майстро: Беспилотники, вдохновленные Кронштадтом

31-летний директор Центра технологических проектов Политеха родом из Кронштадта.

«В этом городе справа вода, слева вода, и если ты с семи лет катаешься с отцом на шлюпке, наверное, другого пути нету: либо стать моряком, либо ученым, — смеется Алексей Майстро. — Но ученым не сухопутным, а в области морских технологий».

Изобретатель вспоминает, что любимыми героями детства были ученые: Капица, чье имя носила его школа, и Алферов — декан физико-технического факультета Политеха, куда поступил Алексей. А любимые занятия юности только на первый взгляд кажутся очень разными: радиоэлектроника, яхтинг, сварка. Все вместе это вылилось в плодотворную конструкторскую деятельность, особое место в которой занимает безэкипажный водный транспорт с интеллектуальными системами принятия решений.

Путь к изобретению начался еще в студенчестве. В 2014 году ребят из «Клуба технического яхтинга» Политеха пригласили на «Солнечную регату» в Москву. Для участия в ней Алексей Майстро с друзьями сами построили (!) лодку на электрическом двигателе, который питается солнечной энергией. Юные судостроители получили огромное удовольствие, призовые места и приглашения на мировые соревнования в Монако и Германию. Но самое главное — поняли, что занялись очень перспективным направлением. Только решили делать не просто лодки, а высокотехнологичный водный транспорт.

Со временем на разработки молодых ученых обратил внимание крупный производитель судового оборудования. Он заказал сначала один, а потом целую партию катамаранов-беспилотников для системы довузовского образования. На таком транспорте школьники могут изучать водные системы даже в труднодоступных местах, а заодно — заниматься робототехникой. Катамараны энергоэффективные, легкие, простые — их удобно брать с собой в походы.

Также разработкой заинтересовались службы гидрографии, экологи, рыбопромысловые организации, военные, МЧС.

Конечно, беспилотники — направление перспективное, и ими сейчас занимаются разные вузы. Но команда Политеха уверена, что ее преимущество — в уровне проработанности изобретения.

«В своих разработках мы находимся на мировом уровне, конкурируя с признанными производителями подобной техники, — отметил Алексей Майстро. — Мы понимаем, как разрабатывать конструкцию с нуля, какие комплектующие, детали, узлы нужно применять. У нас есть собственная электроника: можем под любое изделие изготовить любую плату. У нас полностью свои протоколы передачи данных и обмена ими. Собственный графический интерфейс пользователя, собственные нейронные сети, обученные нами. То есть, по сути, мы не беспилотник разработали, а целый программно-аппаратный комплекс — систему управления катеров».

При этом, как признает ученый-изобретатель, беспилотные катера — лишь 10% разработок Центра технологических проектов.

«Сейчас пишем техническое задание по подводному беспилотнику, — приоткрыл ближайшие планы наш собеседник. — Если все сложится, будем делать аппарат с уникальными свойствами, который в России еще никто не производил. Малогабаритный, но очень умный. Мы обладаем компетенцией, наработками, которые можно переформатировать под этот проект».

А еще ученым Политеха недавно поступил заказ на макет электромобиля-мусоровоза от одной из компаний. Так что на подходе новый инфоповод для отечественных СМИ.

О сложностях и их преодолении

Мы спросили наших героев: бывают ли в научном творчестве разочарования? Ведь не всегда результат исследований оказывается желаемым.

«В нашем в коллективе 90% разработок успешны, на переделки приходится лишь 10%, — ответил Алексей Майстро. — Я считаю это очень хорошим показателем. Пока не взвесим все риски, работу не начинаем делать. Это тяжело: приходится много думать, но зато интересно!»

Впрочем, как признался ученый, он всегда ставит не одну цель, а готовит план А, план Б и даже план С. Это помогает нивелировать провалы и двигаться дальше после тщательного анализа промахов.

Ольга Квашенкина вспомнила первое, но самое сильное профессиональное разочарование в жизни. Оно случилось… прямо на защите кандидатской диссертации. Аспирантка представила госкомиссии свою перспективную разработку — фотохромное покрытие для стекол со сверхбыстрой реакцией: оно меняло светопропускание практически мгновенно. В то время японцы вкладывали миллиарды долларов в исследование таких стекол, чтобы применять их, например, в авиации.

«Я защитилась очень хорошо, но мне был задан вопрос: а что дальше? — вспоминает Ольга. — Я с надеждой говорю: дальше «умное» окно, которое будет лучше, чем у японцев. На что мне было сказано: это никому не надо. Никто у вас не будет эту технологию покупать и денег на исследования не даст. Это было сказано очень уважаемым человеком, который давал мне такой дружеский совет: не ходи туда, девочка, только шишек набьешь».

Как вспоминает петербурженка, разочарование было настолько сильным, что она хотела уйти из науки, сменить сферу деятельности. К счастью, вскоре поступил тот самый запрос на «умную фольгу», который показал Ольге: инновационные разработки нужны. Сегодня, спустя почти десять лет, она говорит, что не опустила бы руки как тогда. И обязательно нашла бы инвестора. Ведь практика доказала: все достижимо, если действительно хочется.