Миссия — инженер.
Политехник Иван Шаненков о студентах, лабораторной работе и экосистеме ТПУ
В лаборатории гудит аппаратура и ощущается слабая вибрация от стоящей в углу большой установки. Похожий на шкаф жёлтый короб состоит из отдельных ячеек. Это «двигатель», который запускает в действие ускоритель плазмы — с виду просто кусок металлической трубы.
Иван Шаненков, 31-летний доцент отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики ТПУ, в синем халате и белых рабочих перчатках с азартом рассказывает об аппарате, с которым работает каждый день.
По словам Ивана Шаненкова, идея создать коаксиальный магнитоплазменный ускоритель пришла профессору отделения электроэнергетики и электротехники Политеха Александру Сивкову еще в 1980-е годы. Но грянула перестройка, и пришлось отложить чертежи до лучших времен. Вернулись к ним уже в 2000-е годы и решили переосмыслить идею работы с плазмой, исходя из современных реалий. А когда к проекту присоединился Иван и его коллеги, родилась идея синтезировать с помощью установки нано- и микрочастицы уникальных материалов со свойствами, которые пригодятся в самых разных отраслях — от самолётостроения до медицины. Этот подход стал прорывным.
— В 2010–2011 годах, когда уже пришли мы, то начали работать в другом направлении. Если поначалу это было метание твердых тел и нанесение покрытий, то сейчас — получение нанопорошков, функциональных материалов для водородной энергетики, медицины и так далее. Технологии накопителей энергии никуда «не шагнули» — как были созданы конденсаторы 40-50 лет назад, так они и работают, просто становятся меньше в размерах. Но сама технология не меняется, — говорит Иван Шаненков.
Принцип работы и конструкция ускорителя довольно просты. Фактически это обычная шпилька (центральный электрод) и отрезок трубы из определённого материала, например, стали, который выступает в роли рабочего электрода. Между электродами зажигается плазма, которая ускоряется внутри трубы, «собирая» по дороге материал с внутренних стенок, и попадает в камеру с кислородом. В итоге плазмохимической реакции получается оксид железа, который сильно отличается по свойствам от полученного химическим путём.
Разница в том, говорит Иван Шаненков, что химический синтез может занимать от нескольких дней до нескольких недель. Здесь же, в физическом синтезе, все происходит менее чем за миллисекунду. Причём можно управлять размером частиц, делая их наноформата или больше. А ещё — соединить ранее несоединимые вещества за счёт огромной температуры, которая образуется в момент выделения энергии внутри установки. Она и «склеивает» даже самые сложные материалы, образуя из них нечто новое, чего ранее никто не получал.
И самое невероятное: в процессе синтеза за эту миллисекунду внутри малой установки может выделяться до 360 килоджоулей — это примерно 1 гиватт, равных мощности небольшой электростанции. Поэтому разряд может сорвать, казалось бы, намертво прикрученные болты, соединяющие установку с батареей конденсаторов — по количеству выделяемой энергии процесс будет больше похож на взрыв гранаты. Но Шаненков подчеркивает: все делается по правилам техники безопасности, за много лет не было ни одного эксцесса во время испытаний.
В Политех будущий доцент Инженерной школы энергетики попал случайно. В школе учился в гуманитарном классе, физику и математику не любил (хотя и получал по ним хорошие оценки) и планировал поступать на истфак ТГУ.
— Но учительница математики как-то сказала: «Иван, ты же понимаешь, что гуманитарием много не заработать, а тебе еще семью создавать и кормить». И я задумался. В итоге, не дождавшись повестки в армию, в последний день подал документы в Политех и поступил на электротехника, а после отучился в магистратуре на электроснабжение промпредприятий.
Преподавательский опыт Шаненков получил, еще будучи студентом. На последних курсах научный руководитель настолько ему доверял, что отправлял принимать лабораторные работы у очников и заочников. Многие из этих студентов были уже взрослыми мужчинами, работающими на вахте в тайге. «После такого опыта принимать работы у людей младше себя казалось легкотней», — улыбается собеседник.
Поработав по специальности во время летних практик первые три года учебы, Шаненков быстро понял, что это «не его». Заниматься наукой было интересно, а вот ходить на завод и делать рутинную работу — нет.
Переживать из-за денег молодому ученому и преподавателю не пришлось. Уже на третьем курсе, занявшись прикладными исследованиями, он понял: в науке можно зарабатывать. «Тогда как раз появились повышенные стипендии, и я начал получать в среднем по 50-60 тысяч в месяц. Классно же!», — говорит Иван.
— Механизм тут простой: чем больше ты работаешь в вузе, тем больше получаешь. К примеру, можно пойти на двойную программу, выучить английский и поехать на стажировку за границу. Я, кстати, мог, но решил, что мне и тут неплохо. Так вот. Чем больше работаешь, тем больше у тебя портфолио. Чем больше портфолио, тем больше наград. Чем больше наград, тем больше стипендия. Опять же, если не просиживать штаны. Ну и вообще, никто не будет работать там, где не платят нормально. Надо быть совсем человеком без амбиций и без целей в жизни, чтобы согласиться на такое, — поясняет он.
Молодого политехника по-настоящему увлекает наука:
— У тебя труба, на выходе из которой ты получаешь порошок. Интересно поисследовать, а что это такое, а как это можно применить?
Сейчас в лаборатории за раз могут получить до 20-30 граммов вещества, но пока и нет задачи стремительно наращивать объемы. Зато все, что выходит из установки, тщательно изучается и используется для дальнейших научных изысканий. К примеру, оксиды нужны в водородной энергетике, дактилоскопии, для создания защитных покрытий — к примеру, чтобы самолет стал невидим для радаров, а еще в медицине — добавление порошка в специальные губки позволяет быстро останавливать даже самое сильное кровотечение, поэтому им так заинтересовали в московском институте гематологии.
Иван гордится, что как научный руководитель, он вырастил двух студентов «с нуля». Еще до поступления в вуз они учились в лицее при ТПУ и ходили к нему на занятия.
— Получилось показать им путь, который я сам уже прошел в науке. Ребята смогли его успешно повторить. Один из них сейчас остался в аспирантуре и занимается под моим руководством.
С того момента, как сам Шаненков из студентов-инженеров перешел в инженеры-преподаватели, прошло не так уж много времени, но поколенческие различия он уже чувствует:
— Сейчас студенты могут легко общаться с тобой в электронной переписке, но при встрече из них слова не вытянешь. А между тем это важный навык, который может помочь найти общий язык с преподавателем. Еще 10 лет назад, когда я учился, было иначе. Но в чем преимущество этого поколения студентов — они легко умеют находить информацию самостоятельно. А я учу их добывать информацию на тех ресурсах, до которых они еще не дошли или пока не умеют пользоваться. Например, в системах Scopus или Web of Science, куда стекаются публикации из ведущих научных журналов мира. Я могу им что-то подсказать, помочь с поиском себя в науке. К примеру, когда-то советовал присмотреться к водородной энергетике, которая до 2020 года не была особо популярной. За рубежом профиль энергетики уже меняется, скоро эта тенденция дойдет и до нас.
Недавно в ТПУ поступила двоюродная сестра Шаненкова:
— Когда она спросила моего совета, я ответил: иди на энергетику, она вечна. Все может измениться, а свет как был нужен, так и останется даже через сотни лет. А еще посоветовал усердно учить английский, без него сейчас никуда. Ну и прокачивать навыки общения. Этот совет я бы дал любому школьнику, который думает о будущем.
Фишка Политеха в том, говорит Шаненков, что это удобная и постоянно развивающаяся экосистема, где внутри каждого института есть масса направлений, которыми можно заниматься, и все они имеют большой потенциал в мировом масштабе.
— Главное — желание куда-то двигаться и чего-то достигать. И в каждом направлении есть люди, профессионалы своего дела, которые помогут, надо лишь попросить. Вот почему стоит идти в университеты, стоит заниматься наукой, и не стоит бояться, что она не принесет тебе самореализации или денег, — уверен молодой ученый. — Причем можно свои научные разработки перевести на бизнес-рельсы. Я не исключаю, что когда-нибудь перейду в ряды предпринимателей, но пока мне больше нравится работать в лаборатории.
Два года назад Иван Шаненков стал одним из семи политехников, которые победили во всероссийском конкурсе «Инженер года». Его отметили в номинации «Техника высоких напряжений». Но никакие награды не сравнятся с тем удовлетворением, которое получает инженер от результата своей работы, говорит сам Иван:
— Мы — то звено, которое соединяет теорию и практику. Без нас идеи не могли бы воплотиться в жизнь. К примеру, учёные из «Сколково» говорят: ребята, есть материал, который в теории должен существовать. Но обычным способом его не синтезировать: температура плавления вещества составляет 3-4 тысячи градусов, нет таких печей, которые смогли мы его расплавить. Но можно попробовать сделать это при помощи плазмы. И мы берёмся реализовать эту идею на основе нашего опыта, знаний и теоретических изысканий коллег. В итоге становимся первыми в мире, кто получает этот материал, который был предсказан учеными.
Но, помимо внедрения новаторских проектов, нужно модернизировать и существующие разработки, и здесь снова никуда без инженеров, подчеркивает Иван Шаненков. А потому важно следить за развитием технологий и мировыми трендами.
Текст: Лиза Потомская
Фото: Серафима Кузина
Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».