Ученые из Самарского аэрокосмического университета — доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой химии Игорь Платонов и его сын Владимир Платонов, кандидат химических наук и преподаватель кафедры химии, разработали инновационный хроматограф — прибор для разделения компонентов в смесях газов. Для проекта журнала «Русский Репортер» «Нано100. Люди» мы поговорили с учеными и узнали, как их разработка сможет упростить работу химиков, производителей нефтепродуктов, экологов и медиков всего мира.

— Как у вас в школе с химией было? — спрашивает Игорь, когда он вместе со своим сыном Владимиром ведут меня по коридорам аэрокосмического университета.

— Если честно — плохо, не любила ее, — смущенно признаюсь.

— Как же так? — удивляется мой провожатый. — Если вы не любите химию — значит, не любите и действительность. Химия — она же повсюду!

И сын, и отец Платоновы работают на благо науки без выходных и отпусков. Ездят на конференции, пишут научные труды, разрабатывают полезные проекты. На жизнь не жалуются  — она, по их словам, насыщенна и прекрасна.

Мы беседуем с Игорем Платоновым на кухне за длинным столом, укрытым домашней клеенкой. На столе стоит круглая лабораторная колба. В колбе – свежезаваренный чай. Проследив мой недоуменный взгляд, ученый снисходительно улыбается.  Владимир берет колбу одной рукой и наполняет мою чашку крепким, черным чаем.

 О семье и работе химиков

— У нас в семье почти все химики, — делится Платонов-старший с гордостью. — Дедушка Володи химик, и бабушка и мама — тоже. Тетушка — доктор химических наук. Никто никогда в семье не настаивал на том, чтобы дети выбирали химию. Сын мой определился сам, и вот теперь я с ним работаю в команде.

— А чем именно ваша команда занимается?

— Всеми видами хроматографии. Это один из распространенных методов физико-химического анализа веществ для определения их качественного и количественного состава, — объясняет Игорь. — Вместе с сыном мы создали новую модель газового хроматографа. То есть теперь на базе аэрокосмического университета мы обеспечиваем целый комплекс, который позволяет быстрее и точнее анализировать газовые и жидкие среды. Подобными системами в России почти никто не занимается. Тридцать лет мы потратили на эту работу и вот, получили ожидаемый результат — компактный, высокочувствительный прибор. Применяется он в экологическом мониторинге, в нефтегазовой промышленности, при анализе биологических жидкостей — в медицине. Вот вы видели транспортные развязки? На крупных устанавливаются камеры слежения за движением. Вместе с видеокамерами мы можем размещать наши аналитические системы, и они будут в режиме онлайн контролировать содержание вредных веществ в этой зоне — все это будет подаваться по беспроводной связи на центральный пункт обработки информации. Но мы еще много чего интересного делаем…

— Например…

— Мы основали в Самарском аэрокосмическом университете научно-образовательный центр по физико-химическим методам в археологических исследованиях. Существует огромное количество уникальных находок, которые до сих пор детально не изучены. Однако такие исследования очень важны — потому что, не зная прошлого, нельзя двигаться в будущее. На раскопках в разных местах Самарской области археологи постоянно находят что-то интересное. Эти находки надо интерпретировать с точки зрения состава и датировать происхождение. Этой работой занимаются химики при помощи сложного анализа, в том числе — с использованием хроматографии.

— Центр наш начал работать совсем недавно, но уже кое-какая работа проделана, — дополняет отца Владимир. — Совместно с музеем имени Алабина мы запустили два пилотных проекта. Один их них — по изучению охры. У археологов есть теория, что в бронзовом веке в нашей области обитали огнепоклонники, которые посыпали лица умерших красной охрой. И мы изучали образцы охры в захоронениях. В зависимости от микропримесей в остатках охры мы сможем сделать выводы о методе изготовления красителя. А после этого мы будем составлять минералогическую карту области — отмечать места, где был найден гематит.

— А какими-то вещами, не связанными с хроматографией, занимаетесь?

— Занимаемся, вот сейчас выдвигаем интересное направление, связанное с ранней диагностикой заболеваний: легочных, раковых, сердечно-сосудистых. Вот, например, когда мы чем-то болеем, у нас в организме возникают разные метаболические процессы, ведь начинают выделяться определенные виды органических соединений. Во время протекания каких-либо сердечно-сосудистых заболеваний — выделяется пентан, легкий углеводород, который можно быстро контролировать в газовой среде и диагностировать предрасположенность человека к болезни. В следующем году можно будет говорить о пробных партиях исследований в этом направлении. Это очень интересно и необходимо.

Теперь по выдыхаемому человеком воздуху можно проводить раннюю диагностику на предмет предрасположенности к конкретным заболеваниям

— То есть, представляете, теперь по выдыхаемому человеком воздуху можно проводить раннюю диагностику на предмет предрасположенности к конкретным заболеваниям. И есть у нас в медицине еще одно направление — создание новых форм лекарств на основе растительного сырья. Над этим мы работаем совместно с медицинским и техническим университетами. С ними же мы разрабатываем пищевые продукты для людей, работающих в экстремальных условиях — для спортсменов, спасателей, летчиков. Эти продукты должны поддерживать нормальное самочувствие и предотвращать заболевания. Все они будут изготавливаться только из самарского сырья, так сказать — из наших ягод, овощей, фруктов, корней некоторых растений.

О России и Западе

— Недавно наш аэрокосмический университет вошел в число 15 ведущих университетов страны. И по специальной государственной программе мы можем направлять молодых ученых на серьезные международные конференции. Благодаря этому меняется мышление молодых людей, которые занимаются наукой в глубинке — они начинают понимать, что не отстают от столицы и получают в регионах серьезные знания и навыки, — рассуждает Игорь Платонов.

— Я  был на таком международном симпозиуме в Зальцбурге, и приятно удивился, что российские исследования в области аналитической химии ничуть не уступают зарубежным. Российские ученые там выглядели достойными соперниками, — отмечает Владимир. — Наши работы по хроматографии вызывают интерес у исследователей со всего мира, и сейчас мы будем готовить публикации в один из лучших научных журналов в этой  области.

Западные компании и институты любят охотиться за молодыми российскими учеными. Только за последние пять лет у меня с площадки ушли пять человек

 — Западные компании и институты любят охотиться за молодыми российскими учеными. Только за последние пять лет у меня с площадки ушли пять человек, которые знают языки, владеют всеми инструментальными методами исследования, — сетует Платонов-старший. — Это неприятно, но объяснимо: когда тебе дают зарплату в 300 тысяч рублей, сложно отказаться. Но мы здесь не сидим, сложа руки. Через год-два 20–30% наших спецкурсов будут читаться на английском языке, у меня будут работать двое иностранных ученых. Мы не уступаем международным вузам по материальной базе и по мозгам тоже не уступаем…

 О тех, кто идет вперед

— Где бы вы ни находились, в каком бы университете ни были, можно заметить одно — не все работают на полную мощность. На самом деле двигают науку только около 10–15% преподавателей и ученых. Это костяк любого университета. — убежден Игорь. — И такое соотношение вряд ли будет меняться с годами. Ну, какой-то балласт будет отсеиваться — точнее, он уже отсеивается. Во все времена в России тот, кто работает, ищет возможности — он непременно двигается вперед, находит, что-то ищет. Сегодня ситуация в аэрокосмическом университете такая: кто работает — тот зарабатывает. Вырос наш рейтинг публикационной, творческой активности, мы чаще участвуем в семинарах, форумах, конференциях — это хорошо.

— Я бы давно уехал из России, если бы хотел. И начинал бы образование за рубежом, — признается Владимир Платонов. — Но я строю карьеру в Самаре — меня это устраивает. Если работаешь добросовестно, можешь публиковаться в ведущих журналах мира, находясь даже в самом маленьком городе.

Про хроматограф и других

— Вот, собственно, газовый хроматограф, — в лаборатории Игорь Платонов показывает на здоровенный ящик. —  Ему около 35 лет. Мэйд ин ЮЭсЭй. Современные хроматографы выглядят примерно так же, и весят столько же. Конечно, они удобнее в использовании, современнее. Но, в целом, это такой же ящик весом 30 килограмм.

— А вот прибор 2007 года, его сегодня производят в России. Как он работает? Например, если у нас есть бензин, закалываем его в испаритель – металлическую трубку, в которую вводится игла и проба из микрошприца. Трубка находится при температуре около 300 градусов – смесь мгновенно испаряется и током газоносителя из баллона попадает в газохроматографическую колонку. Там происходит растворение и разделение веществ.

— Знаете, у индейцев есть инструмент – ручеек. В нем колючки и ракушки, — приводит аналогию Владимир. — Переворачиваете трубку и слышите долгое журчание. Она звучит так долго, потому что ракушки разного размера. Мелкие падают первыми, а те, что покрупнее, будут падать дольше. Здесь примерно то же.  После того, как все много раз растворилось, смесь разделилась на зоны чистого вещества. Сначала в детектор попадают легко кипящие вещества, и постепенно самые тяжелые.

— Так работает старая версия, — говорит Игорь. — А мы делаем инновационный продукт — компактный хроматограф. Внутри – твердотельный термостат, плата управления, устройство ввода пробы и газовая хроматографическая колонка. Используя этот прибор, мы сокращаем время анализа до двух минут. Чувствительность остается такой же, как и в большом приборе, а скорость анализа – в 60 раз быстрее. Оператору работать будет гораздо проще. И, как ни странно, это дешевле.

— Вообще у нас крутое, мощное оборудование, — говорит Владимир, демонстрируя еще один прибор — спектрометр. —Недавно сюда приезжал профессор техасского университета. Правда, фамилия у него Мартиросян, и по-русски он говорил хорошо… Так он в список оборудования включил прибор похуже, чем у нас, и предлагал нам сделать у него платные анализы!

— В следующем году мы приобретаем целый комплекс оборудования, который будет заниматься анализом почти всех металлов и сплавов, а также исследовать атмосферную коррозию на предмет анализа различных агрессивных ионов, находящихся в атмосфере, — делится планами Платонов-старший. —Это еще одно инновационное направление, в этой области начинается новый виток научных исследований нашего университета с Геленджикским Центром климатических испытаний, где находятся все виды авиационной и космической техники… Надеемся, одной жизни хватит, чтобы всё успеть.

Фото: Анар Мовсумов