Сьогоднішній успішний професор – це ще й бізнес-менеджер, вважає засновник та директор Інституту наноматеріалів Дрексельського університету у США Юрій Гогоці. Минулого місяця він та його команда у складі 30 науковців, серед яких є й українець, отримали підтримку у понад два мільйони доларів на дослідження. Вчений-вихідець з України, якого цитують частіше ніж декого з нобелівських лауреатів, нині мешкає у Філадельфії, але значну частину часу проводить у відрядженнях, а днями побував у Києві й розповів про майбутнє, яке він та його колеги творять в лабораторіях, про те, де шукати фінансування на втілення наукових задумів та як поєднувати фундаментальні дослідження з інноваціями.
Шість років тому хімік-матеріалознавець Юрій Гогоці та його колеги відкрили нове сімейство матеріалів – максени (MXenes). Ці тонші за людську волосину речовини мають унікальні властивості. Вони можуть захищати від електромагнітного випромінювання, перетворювати морську воду на питну та зробити реальністю акумулятори, які заряджатимуться не протягом годин, а за лічені хвилини.
Такий вигляд мають максени
«Транспорт іонів в наявних на сьогодні літій-іонних акумуляторах подібний до ситуації, коли ви залазите в годину пік в метро чи автобус і проштовхуєтеся через весь вагон до інших дверей. Атоми дуже щільно укомплектовані і не дають можливості пройти. Це займає багато часу. Але якщо люди добре організовані, якщо є прохід між ними і вони стоять рядами, тоді можна швидко пробігти до виходу. Двомірні матеріали саме такі», – характеризує переваги максенів науковець.
Донедавна необхідні для роботи порошки нанотехнолог Гогоці та його команда мали можливість добути лише в незначній кількості – близько грама. Але вчені з академмістечка у Києві розробили реактор, що дає можливість виготовити у сто разів більше. Ліцензію на цю технологію придбала велика міжнародна корпорація, що збирається впровадити технологію у масштабне виробництво.
Цей подібний на шоколад порошок – це мільярди часточок, які використовують для виробництва екранів; покриття товщиною в один мікрон може повністю захистити електроніку від електромагнітного випромінювання
На шкірі і під шкірою
Вплив нанотехнологій ми дедалі сильніше відчуватимемо на власній шкірі.
«Я думаю, що більшість з вас дивилися «Термінатор-3», де розумний метал має функції комп’ютера, штучного інтелекту і може набувати будь-якої форми, самозагоюватися. Ми намагаємося створити такі матеріали. Ваша футболка буде міряти температуру вашого тіла, температуру довкілля, буде охолоджуватися чи нагріватися, в лікарні вона буде передавати лікареві інформацію про температуру пацієнта, його тиск та пульс», – стверджує Гогоці.
Нанотехнології вже скоро проникнуть і в наші тіла. Аспіранти Інституту наноматеріалів Дрексельського університету створюють пористі вуглецеві структури, які використовують для очищення крові.
«Після Чорнобильської катастрофи так зване активоване вугілля врятувало життя багатьом, тому що допомагало усувати токсини з крові ліквідаторів, які працювали на Чорнобильській станції. Ми працюємо над адсорбцією протеїнів з плазми крові, щоб врятувати життя людей, які захворіли на сепсис, або для боротьби з іншими захворюваннями, що приводять до надлишку цитокінів у крові», – пояснює Гогоці.
Гогоці переконаний, що надважливим завданням сьогодні є популяризація науки, тож він та його команда намагаються схрестити її з мистецтвом, демонструючи широкому загалу оброблені знімки наноструктур, які часто набувають дражливої для уяви форми (оригінали зображень, отримані за допомогою електронних мікроскопів, чорно-білі)
Де брати кошти?
Університет Дрекселя має бюджет у 700 мільйонів доларів. Гогоці та його команда нещодавно отримали підтримку у розмірі 2,2 мільйона доларів. Гроші у такі наукові установи надходять із різних джерел. Серед державних структур, які щедро підтримують науку, зокрема, Національний науковий фонд, Національний інститут охорони здоров’я, Міністерство енергетики та Міністерство оборони. Останній, як зазначає вчений, міг би бути зацікавлений у дослідженнях в Україні. Окрім урядових закладів, є низка приватних фондів, за діяльністю яких радить стежити Гогоці.
«Наприклад, Фонд Кавлі, який щороку видає мільйонні нагороди в тих сферах, які не покриває Нобелівська премія, – таких, як нанотехнології, астрофізика. Також є Фонд Гейтсів – засновника Microsoft та його дружини. Нещодавно засновник Facebook Марк Цукерберг створив свій фонд з величезним бюджетом. Вони ставлять за мету протягом століття повністю викорінити хвороби», – каже вчений.
Наука, переконаний Гогоці, об’єднує, тож чимало міжнародних фондів готові йти назустріч громадянам будь-яких країн, чиї розробки мають потенціал, незалежно від політичного клімату, який там панує.
«Якщо я змагаюся за фінансування, наприклад, з Фундацією Катару чи KAUST (King Abdullah University of Science and Technology) Саудівської Аравії чи Корейського національно фонду, я граю за тими ж правилами, за якими грав би хто-небудь з України, Росії, Австралії чи будь-якої іншої країни. Ми всі для них іноземці. Важливо мати нові цікаві ідеї і написати заявку, зуміти пояснити, чому ці ідеї варті інвестицій», – радить Гогоці.
Робота на непередбачуваний результат
Заявки та описи проектів – один із головних обов’язків американських професорів, каже Гогоці, тож його робочий день триває близько 16 годин, працювати доводиться майже без вихідних, адже це лише додаток до викладацької та редакторської діяльності. На це погоджуються лише ті, хто, крім наполегливої праці, готовий і на ризик. Адже вагомість наукового відкриття нерідко залежить від збігу обставин, запевняє вчений.
«Максени – не перші матеріали, які були відкриті в Дрексельському університеті. Інше відоме відкриття – це штрих-код, який зараз використовується майже на всіх продуктах і зчитується лазером. Ви знаєте, скільки грошей отримав винахідник, який над цим працював? – витримує паузу Гогоці. – Нуль. І причина дуже проста. Він винайшов це в шістдесятих, коли не було лазерів і патент його закінчився до того, як знайшлося застосування цим структурам».
Винаходам, яким не знайшли застосування сьогодні, можуть знайти його в майбутньому, наголошує вчений, тож своєчасність не гарантована навіть найпрацьовитішим. Але можливе втілення того, про що мріяли автори фантастичних романів, а тепер без жартів прагнуть сильні світу цього, все ж не слабкий стимул.
Лекція Юрія Гогоці «Зарядитися на два мільйони» відбулася в рамках науково-популярної конференції та експозиції винаходів Brain & Ukraine