С коррозией нужно «дружить и сотрудничать»

К 300-летию РАН

Лауреат премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока России

Андрей Сергеевич ГНЕДЕНКОВ, Сергей Васильевич ГНЕДЕНКОВ, Сергей Леонидович СИНЕБРЮХОВ 

Создание новых покрытий расширяет области применения материалов

Андрей Сергеевич Гнеденков, руководитель лаборатории электрохимических сканирующих и синхротронных методов исследования гетерогенных и гибридных материалов доктор химических наук, профессор РАН – яркий пример молодого перспективного и успешного учёного. Можно сказать, что наше издание ведёт летопись его научной деятельности, отмечая значимые события и блестящие результаты. И вот снова повод: Андрею Гнеденкову и группе авторов присуждена премия ДВО РАН имени члена-корреспондента АН СССР Ю.В. Гагаринского за цикл работ «Физико-химические основы локальной гетерогенной коррозии магниевых и алюминиевых сплавов».

Мы побеседовали с доброжелательным и приятным в общении гостем нашей газеты.

Андрей Сергеевич ГНЕДЕНКОВ

– Андрей, напомните нашим читателям о том, что повлияло на ваше решение связать своё будущее с химией, чей совет или пример привёл вас в науку. Сколько времени вы занимаетесь научными исследованиями, и чему они посвящены?

– Моя работа в науке началась в 2006 году в Институте химии ДВО РАН (во время учёбы в 9 классе гимназии). Спустя полгода появилась возможность представить научные результаты на моей первой международной конференции. Я прошёл конкурсный отбор, и в Индианаполисе (США) представил результаты своих исследований. В этом году моей научной деятельности исполнилось 18 лет.

За то, что я нашёл себя в науке и занимаюсь любимым делом, я очень благодарен своему отцу – доктору химических наук, профессору, члену-корреспонденту РАН Сергею Васильевичу Гнеденкову; своему научному руководителю и консультанту, доктору химических наук, доценту, член-корреспонденту РАН Сергею Леонидовичу Синебрюхову; своим коллегам и сотрудникам отдела электрохимических систем и процессов модификации поверхности. Искренне благодарен академику РАН Валентину Ивановичу Сергиенко за внимание к моим результатам на всех этапах моей научной деятельности.

Сергей Васильевич ГНЕДЕНКОВ

В этом году в Институте химии ДВО РАН по приказу Минобрнауки была создана новая молодёжная лаборатория электрохимических сканирующих и синхротронных методов исследования гетерогенных и гибридных материалов. Я руковожу молодым, но при этом квалифицированным и развивающимся научным коллективом. Тематика исследования посвящена разработке научных подходов в изучении новейшими локальными сканирующими электрохимическими и синхротронными методами исследования коррозионной деградации перспективных для различных отраслей промышленности и медицины металлов, сплавов с целью создания физико-химических основ направленного формирования многофункциональных гибридных материалов и покрытий нового поколения, обладающих функцией таргетной доставки многофункциональных нетоксичных компонентов, усиления технологического суверенитета РФ и укрепления промышленного потенциала Дальневосточного региона и РФ.

Сергей Леонидович СИНЕБРЮХОВ

– В этом году вам, доктору химических наук, члену-корреспонденту РАН Сергею Леонидовичу Синебрюхову и доктору химических наук, члену-корреспонденту РАН Сергею Васильевичу Гнеденкову присуждена премия ДВО РАН имени члена-корреспондента АН СССР Ю.В. Гагаринского за цикл работ «Физико-химические основы локальной гетерогенной коррозии магниевых и алюминиевых сплавов». Расскажите о целях и задачах цикла работ. Это теоретические или экспериментальные работы? Что было самым сложным при их выполнении? Соответствует ли приборная база поставленным вами вопросам?

– Наша работа посвящена изучению механизма и кинетики развития коррозионных процессов функциональных материалов, например, магниевых сплавов, сплавов алюминия. Такие конструкционные материалы обладают уникальными свойствами: низким удельным весом, высокой прочностью. Однако у них есть и недостатки: высокая коррозионная активность и низкая износостойкость. Это существенно ограничивает применение этих материалов. Приборная база нашего института позволяет проводить все необходимые исследования. С помощью прецизионных физико-химических методов мы устанавливаем механизм процессов коррозионной деградации материалов в различных условиях, соответствующих области их последующей эксплуатации. Это достаточно сложная задача, для реализации которой необходим опыт работы с локальными сканирующими электрохимическими методами. Следует отметить, что в мире существуют всего несколько коллективов, которые способны на высоком профессиональном уровне использовать данное оборудование для детального изучения коррозионного поведения материала. В нашем отделе работает один из таких коллективов.

Полученная информация даёт возможность понять, как разрушается материал, и выбрать подходящий для него способ защиты. Например – создание защитного слоя на поверхности материала. Мы формируем многофункциональные гибридные полимерсодержащие, ингибиторсодержащие покрытия нового поколения. Они обладают антикоррозионными свойствами, износостойкостью, способностью к «самозалечиванию», им присущи антиобледененительные свойства. Самовосстанавливающиеся покрытия при возникновении дефекта на поверхности формируют новый защитный слой без дополнительного воздействия извне. Естественно, создание таких покрытий будет способствовать расширению области практического применения материалов: в аэрокосмической технике, самолётостроении, в автомобильной сфере и даже в имплантационной хирургии (в случае магния и его сплавов). Таким образом, в основе наших исследований заложен как теоретический, так и экспериментальный характер работы, который, вне всякого сомнения, ориентирован на практическую реализацию новых материалов в нашей стране.

– Какие исследования были выполнены в рамках проекта?

– В настоящее время наш коллектив, помимо государственного задания, работает по двум проектам Российского научного фонда, а также проводит совместные исследования с Тихоокеанским государственным медицинским университетом в рамках программы «Приоритет 2030», посвящённым формированию смарт-покрытий для функциональных материалов, включая разработку биосовместимых защитных покрытий на поверхности биодеградируемых сплавов магния для имплантационной хирургии.

– В процессе работы получали неожиданные результаты?

– В научной сфере всегда имеет место появление неожиданных для исследователей результатов, и наш случай не исключение. Но, как говорил Луи Пастер: «Случай способствует умам лишь подготовленным». Поэтому основная задача заключается в том, чтобы просчитать все возможные варианты развития своего исследовательского процесса и выбрать наиболее вероятный результат. Опираясь на экспериментальные данные исследования процесса разрушения материала, мы можем внести корректировки в процесс формирования и модификации защитных слоёв.

– По-вашему, какими качествами должен обладать исследователь, чтобы получить результат, достойный премии ДВО РАН?

– Для получения любой научной премии необходимо, чтобы работа соответствовала приоритетным на сегодняшний день направлениям научно-технического развития страны, необходима высокая квалификация членов научного коллектива и современная приборная база, а также новые идеи и желание их реализовать.

– Андрей, удалось ли сказать своё слово в развитии направления, которым вы занимаетесь? Где могут быть применены результаты исследований?

– Нашему коллективу удалось внести определённый вклад в решение фундаментальных и прикладных задач физической химии, электрохимии и материаловедения, включая развитие современных представлений о механизме и закономерностях гетерогенной коррозии металлов и сплавов с помощью современных локальных электрохимических методов, на основе чего в настоящее время разрабатываются перспективные способы модификации поверхности изделий авиастроения, автомобилестроения, ракетно-космической отрасли, морской техники, электроники и имплантационной хирургии. Таким образом, исследования ориентированы на развитие промышленного сектора.

– Каков экономический эффект от внедрения разработанных вами технологий?

– В 2015 году при участии нашего коллектива на дальневосточном судоремонтном заводе «Звезда» была внедрена технология формирования композиционных покрытий на поверхности изделий из титановых сплавов для судового энергооборудования. Экономический эффект достигает 600 миллионов рублей в год.

Также мы участвуем в проектах по формированию новых материалов для медицины, сотрудничаем с коллективами многих российских научных организаций. Для успешного использования наших результатов в хирургической практике проводятся in vitro и in vivo исследования, планируются обязательные доклинические, а затем и клинические испытания для того, чтобы создать безопасный и эффективный биодеградируемый имплантационный материал.

Без отрицательных результатов научные исследования редко обходятся. Самое главное в этом случае не унывать, не останавливаться и двигаться дальше.

– Размер премии ДВО РАН невелик – 75 тысяч рублей по каждой номинации конкурса 2024 года. Обычно в случае присуждения премии коллективу авторов денежное вознаграждение делится между авторами коллективной работы поровну. Решили уже, на какие цели потратите вашу долю?

– Да! В настоящее время написана и отредактирована книга, посвящённая биографии директора-организатора нашего института Юрия Владимировича Гагаринского. Основной трудностью для издания данной книги является дорогостоящие услуги типографий. Поэтому у нашего коллектива возникла идея по оказанию спонсорской поддержки для ускорения выхода в свет книги интересной и важной как для нашего института, так и для всего ДВО РАН. Мы уже в полном объёме перечисли нашу премию в Фонд по изданию данной книги. Таким образом, наша премия имени Ю.В. Гагаринского будет способствовать изданию книги, рассказывающей о его жизни.

– Как похвально! Буквально символичное вложение! Андрей, какие исследования планируете на ближайшие годы? Можно ли назвать направление, которым вы занимаетесь, «прорывным» в ХХI веке?

– Будем откровенны – если исследователь считает, что его направление не является прорывным, то, вероятно, нужно вносить изменение в вектор развития его деятельности. В нашем случае проблема коррозии, к сожалению, неисчерпаема, и окончательно устранить её нереально – как невозможно создать вечный двигатель. Но можем её контролировать, разработав способы снижения интенсивности этого естественного разрушительного процесса, ограничения области распространения коррозии, предотвращения проявления негативных последствий. Наша команда считает, что с коррозией нужно «дружить и сотрудничать», постоянно её контролируя, управляя ею и отыскивая новые подходы её исследования. Поэтому работы по данному направлению хватит ещё и нашим последователям, ученикам.

Фото Татьяны БУТЕНКО и из личного архива Андрея ГНЕДЕНКОВА