Вот бы университетские лекции были такими. Эта мысль витала в воздухе на протяжении того часа, что на сцене Общественно-культурного центра работал Артём Оганов — профессор Сколтеха и Нью-Йоркского университета, заведующий лабораторией МФТИ. Особую атмосферу создавали и внешний вид рассказчика — демократичные джинсы и свитер вместо традиционного строгого костюма — и манера общения — никакого снобизма и менторского тона.
Тема открытой лекции — компьютерный дизайн материалов. В центре внимания — метод, благодаря которому у людей появилась возможность предсказывать кристаллическую структуру веществ, открытый в 2006-м. Его развитие привело к тому, что учёные без проведения многочисленных опытов, указывая лишь название элементов, могут спрогнозировать, какими свойствами и при каких внешних условиях будут обладать все их стабильные соединения. По словам самого Оганова, для этого требуется лишь «программа, объёмом в половину страницы и знание основ термодинамики».
Благодаря тому, что все исследования проводит программа, — к слову, она раз от раза эволюционирует, учитывая свои неудачные опыты, — учёные не ограничены ни условиями внешней среды, ни существующим оборудованием. Иными словами, они могут прогнозировать поведение уже известных соединений в условиях сверхвысокого давления или температур. При этом результаты таких анализов порой ломают каноны классической химии. В подавляющем большинстве случаев их коллеги-экспериментаторы вынуждены признавать, что теоретики оказались правы.
Артём Оганов: «Раньше я говорил, что гарантии могут давать только банки. Это было до 2008-го года. Сейчас же я могу гарантировать лишь то, что все, кто находятся в этом зале, рано или поздно умрут. Но мой друг, он геронтолог, и с этим бы поспорил. Наш метод, безусловно, не даёт 100% гарантии, но вероятность ошибки очень и очень мала».
Методом Оганова в настоящее время пользуются более трёх тысяч исследователей по всему миру, в том числе 150 в России. Интересен он и для компаний. Среди тех, кто взял идею на вооружение, такие гиганты как Sony, Toyota, Intel. Но, увы, ни одной отечественной компании.
Артём Оганов: «Мы можем оптимизировать любое свойство, которое можно рассчитать в разумное время и которое может быть связано с кристаллической структурой вещества. Если у вас есть такая потребность — это задача к нам».
По словам учёного, применение метода сможет оказать существенное влияние на индустриальное развитие. Производителям больше не придётся тратить уйму времени и денег на поиск идеальных материалов для решения своих задач. Задав условия, можно получить вещество, одновременно отвечающее потребностям производства, и лучше которого конкуренты создать ничего не смогут.
По ходу лекции от уже разработанного метода Оганов переходит к перспективным задачам, которые решает с коллегами из трёх лабораторий — в России, США и Китае — в эти дни. Среди них — поиск материала, способно быть одновременно твёрдым и стойким перед трещинами. Неоспоримым лидером по твёрдости — и это подтверждено, в том числе, исследованиями — является алмаз. Но при всей своей видимой неразрушимости, он становится чрезвычайно хрупким, стоит появиться трещинам.
Артём Оганов: «Поиском вещества, которое бы сочетало в себе оба качества, мы сейчас занимаемся. Почему это важно я вам сейчас покажу. Вот обычный планшет. Я бережно с ним обращаюсь, поэтому на нём нет трещин. А планшет моей жены — у нас трое детей — покрыт трещинами вдоль и поперёк. Чтобы избежать этого, материал должен быть и твёрдым, и достаточно трещиностойким. Вот если мы найдём такого рода керамику, то она сразу же будет использована в ваших планшетах и сотовых телефонах. Тогда мне не придётся покупать жене каждый год новый планшет. Нам удалось создать модель, которая решила бы проблему. Сейчас предстоит работа над этой задачей».
А работы для лабораторий, по заверению Артёма Оганова, ещё предостаточно. Неисследованными на сегодня остаются около половины существующих соединений, состоящих из двух элементов. Если же количество «участников» три, эта цифра приближается к отметке в 99%.
В завершение лекции Артём Оганов поблагодарил тех, без кого его метод не стал бы достаточно точным — своих коллег. А зрители ещё долго не отпускали спустившегося со сцены исследователя, которого Forbes включил в список десяти самых успешных российских учёных.
ПОЛНАЯ ВИДЕОВЕРСИЯ ОТКРЫТОЙ ЛЕКЦИИ:
