В основі кращих наукових відкриттів завжди лежить бажання покращити життя людей. Тривала, складна й копітка робота вчених-матеріалознавців веде до створення нових альтернативних джерел енергії, матеріалів з бактерицидними властивостями, стійких керамічних виробів тощо.
Над створенням нових матеріалів працюють сьогодні й науковці Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя та Інституту фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України. Їх проєкт «Структурні перетворення та нерівноважні електронні процеси у широкозонних оксидах та їх твердих розчинах» переміг у конкурсі «Підтримка досліджень провідних та молодих учених» Національного фонду досліджень України й отримав фінансування в розмірі майже 12 мільйонів гривень.
Учені університету та науково-дослідного інституту співпрацюють давно, і в останні роки їхня увага сконцентрована на темах фізичного матеріалознавства. Зокрема, працюють над створенням багатофункціональних матеріалів, розробляють експресні (швидкі) та неруйнівні методики дослідження та керування їхніми характеристиками.
Керівник проєкту, проректор з наукової роботи та міжнародних зв’язків Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя Олександр Мельничук розповів, що напрацьовані підходи їх колектив вирішив використати для створення матеріалів, які здатні випромінювати світло від ультрафіолетового до червоного, а також – для виявлення цього випромінювання. Створення таких матеріалів і є одним із основних завдань проєкту.
Окрім цього, науковці з’ясовують, що відбувається у порошках, шарах та кераміці широкозонних оксидів металів і їх твердих розчинах після додавання спеціальних домішок та різноманітних обробок. Ці дослідження допоможуть зрозуміти, як, наприклад, керувати характеристиками матеріалів та структур на їх основі.
Звісно, створити й дослідити нові матеріали було б неможливо без найсучаснішого обладнання. «На придбання високовартісного устаткування передбачено 25 відсотків від загального обсягу фінансування проєкту, – розповів Олександр Володимирович.– На жаль, подібних приладів в Україні не виготовляють, тому купувати їх доводиться за кордоном, і сума значна. У 2020-2021 роках ми придбали технологічне та аналітичне обладнання, зокрема спектрофотометр з високою роздільною здатністю, необхідні приставки, високотемпературну камерну піч. Це дозволить отримувати найточніші результати, у правдивості та відтворюваності яких ніхто не сумніватиметься».
Колектив має закінчити проєкт у 2022 році й на сьогодні вже має цікаві результати. Учені запропонували методику виготовлення порошків та кераміки на основі оксидів металів та їх твердих розчинів, зокрема, легованих різними домішками. Нині вони оптимізують запропоновану технологію виготовлення зразків, та працюють над вдосконаленням способів моніторингу їх структурних та оптичних характеристик, а також контролю просторового розподілу домішок і поверхневих комплексів.
Науковці сподіваються, що нові матеріали та методики у найближчому майбутньому будуть використані для створення ультрафіолетових фотоприймачів та джерел випромінювання, газових сенсорів, паливних комірок та інших альтернативних джерел енергії (наприклад, пристроїв для отримання водню), шарів для механічного захисту поверхонь, а також матеріалів з бактерицидними властивостями, зокрема, для використання у стоматології тощо. «Сподіваємося також, що у виробництво буде впроваджено й методологію неруйнівних методів досліджень, яку ми застосували для встановлення взаємозв’язку між технологічними параметрами та різними характеристиками матеріалів», – додав Олександр Мельничук.
Проєкт виконує команда, до якої входить сім висококласних дослідників з університету та НДІ. Членів колективу Олександр Володимирович добирав особливо ретельно: провів низку зустрічей, детально окреслив завдання та шляхи їх реалізації. У команді, крім самого керівника, працює доктор фізико-математичних наук Лариса Хоменкова (спеціаліст у галузі технології мікроелектронних матеріалів, яка має величезний досвід виконання наукових проєктів в Україні та за кордоном); кандидат фізико-математичних наук, доцент Людмила Мельничук (спеціаліст у галузі поляритонної спектроскопії); кандидат фізико-математичних наук Юлія Поліщук (спеціаліст у галузі рентгеноструктурного аналізу); молоді науковці Костянтин Козоріз та Тетяна Загородня. Членом команди є й спеціаліст у галузі електронної мікроскопії, рентгенівської та Оже-спектроскопії Семен Пономарьов, який розробив методику визначення хімічного складу у наноматеріалах. «До речі, Лариса Хоменкова у травні 2021 року захистила докторську дисертацію й отримала диплом доктора фізико-математичних наук за спеціальністю «Фізика напівпровідників та діелектриків», – зазначив пан Олександр. – Це ще один вагомий здобуток нашої наукової групи».
Тим, хто планує подавати заявки на конкурс, Олександр Мельничук радить докласти максимум зусиль для обговорення й написання проєкту. «Ставте реальні цілі, будьте максимально відповідальні за кожне слово, – наголосив він. – А найважливіше – вірте в себе і будьте готові до важкої праці в реалізації поставлених завдань!».
Світлана ГАЛАТА
