В новом выпуске интервью «Женщины в науке» мы узнали у финалиста X Всероссийского конкурса «Наука будущего — наука молодых» из Новосибирского госуниверситета, института твердого тела и механохимии Анны Фроленковой специфике работы в области химии и альтернативной энергетике.

Почему вы выбрали именно химию и что привело вас в сферу материаловедения и альтернативной энергетики?
Меня тянуло в науку со средней школы , когда началась химия и физика. Я долго не могла выбрать, что же мне нравится больше. В девятом классе я поступила в физико-математическую школу при новосибирском государственном университете. Там я по-настоящему ощутила, что значит настоящая наука, настоящие олимпиадные задачи и научная атмосфера) химия давалась мне чуть легче, ну и преподаватель был более удачный. Поэтому я сделала упор на химию и начала уделять ей больше времени и готовиться к олимпиаде для поступления в Новосибирский государственный университет.

Во время учебы я пробовала различные лаборатории в разных институтах. В конце концов мой выбор пал на Институт химии твердого тела и механохимии. И я поступила на кафедру материаловедения- достаточно новое направление в нашем университете. По моему мнению, это одна из интерейснейших областей химии, которая включает в себя множество разделов: неорганическая и органическая химия, химия твердого тела, физическая химия, супрамолекулярная химия, физика и тд…

Альтернативная энергетика привлекала меня всегда. С первого курса мне было важно, чтобы моя работа была связана именно с альтернативной энергетикой. Я пробовала различные подходы: и топливные элементы, и литий-ионные аккумуляторы, и фотокаталитическое разложение воды. Я считаю, что это одна из самых важных задач, которая стоит перед учеными, и в частности перед химиками и материаловедами: как создать экологичный, эффективный, безопасный и долговечный источник энергии, благодаря которому мы сможем покорять просторы космоса, обеспечить комфортную теплую жизнь всем людям на планете, даже в самых отдаленных и труднодоступных регионах, и при этом не губить планету, а ,может, даже наоборот: бороться с токсичными выбросами, превращая их в энергию?

Какие исследования или проекты сейчас для вас самые значимые? В чём их практическая ценность?
Продолжая тему альтернативной энергетики, для себя я выделила наиболее интересный для себя подход: твердооксидные топливные элементы. Идея использовать реакцию водорода и кислорода из воздуха для генерации электричества и тепла кажется такой простой и изящной, но за этим скрывается огромный пласт проблем, которые нам все еще предстоит преодолеть.

Итак, твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ) состоит из катода, электролита и анода. На катодную часть продается кислород из воздуха, а на анодную часть- водород или водородсодержащее топливо. Затем ионы кислорода мигрируют через плотный электролит, и на границе с анодом происходит реакция с образованием воды, а электроны идут по внешней цепи.

Первые ТОТЭ создали давно, но все еще нужно совершенствовать их для того, чтобы масштабировать их производство. И наша лаборатория разработала уникальный подход к их изготовлению, который основывается на том, что мы совмещаем две аддитивные технологии в одном приборе: 3Д-струйная печать и лазерная пост-обработка. Каждая из этих технологий по отдельности имеет свои недостатки и достоинства, но вместе создается эффект синергии, и мы можем получать материалы с уникальными свойствами, а также мы можем точно контролировать состав и свойства изготавливаемых частей ТОТЭ, будь то анод, электролит или катод.

Почему именно сегодня исследования в области альтернативной энергетики и новых материалов особенно важны?
Какие тренды в вашей области кажутся вам самыми перспективными в течение 5 лет?
Ни для кого не секрет, что экологическая повестка с каждым годом становится все более тревожной. И мы должны противостоять росту выбросов СО2, а также искать достойные альтернативы нефти, которая скоро закончится. В целом, парадокс в том, что ископаемое топливо заканчивается, а потребность в энергии с каждым годом растет. Поэтому надо срочно предпринимать меры по поиску альтернативы. И, соответственно, для новой области, для новых устройств всегда нужны новые материалы, отсюда и актуальность материаловедения.

Почему вы выбрали именно химию и что привело вас в сферу материаловедения и альтернативной энергетики?
Какие исследования или проекты сейчас для вас самые значимые? В чём их практическая ценность?
Я вижу тренд в повышении эффективности работы ТОТЭ, его долговечности. С научной точки зрения, я вижу тренд в более глубоком анализе протекающих процессов при работе ТОТЭ, в интеграции ИИ для анализа данных и сбора информации. Ну и, конечно, работы по различным аддитивным технологиям: мы видим, как количество статей в этой области растет стремительно с каждым годом, коллективы их разных стран, с одной стороны, развивают свои, уникальные подходы для использования аддитивных технологий в применении ТОТЭ, а с другой стороны- как они в какой-то момент приходят к одним и тем же выводам, к одним и тем же закономерностям. Лично мне это дает понять, что мы движемся в правильном направлении и что наша лаборатория находится на «волне».

Сталкивались ли вы с предубеждениями или недоверием из-за того, что вы женщина-учёный? Или, наоборот, были случаи, когда именно это становилось плюсом?

К счастью, нет. Все мои научные руководители, да и коллективы, в которых я работала, достаточно прогрессивные и обладают критическим мышлением, чтобы понять, что от Пола мало зависит качество работника. Но, признаться, я ощущаю некоторый плюс как женщина, когда могу мило улыбнуться некоторым уважаемым ученым у нас в институте, и мне снимут образец быстрее, чем другим, или простят мои косяки (естественно, это без подтекста).

Но от друзей физиков я слушала немало случаев предвзятого отношения к девочкам. Одну мою знакомую даже не взяли в лабораторию из-за того, что она якобы детородного возраста и в обозримом будущем может уйти в декрет…

Как вы оцениваете положение женщин в химии и инженерных науках?
Что касается химии, то традиционно химия считается женской наукой, а физика — мужской. И действительно, мы видим этот перекос внутри нашего университета, хотя он нивелируется из года в год. Что касается инженерных наук, то здесь, как мне кажется, ситуация не такая однозначная. Я отказываюсь верить в то, что девочки более склонны к «интуитивным», гуманитарным наукам, а мальчики- к техническим, точным. Хотя сегодня мы все-таки наблюдаем этот тренд. Думаю, тут в большой степени играет роль социум и воспитание в соответствующих парадигмах. И да, действительно, если мне нужно открыть баллон, разобраться со сломанным прибором или настроить лазер, я скорее пойду к мальчикам из нашей лаборатории.

Потому что когда я подхожу к девочкам, они сами отправляют меня к нашим отзывчивым мальчикам) я не знаю, плохо это, или хорошо. Но лично меня всегда тянуло во что-то инженерное, техническое: я пыталась копаться с моим молодым человеком в машине, пыталась научиться программированию на Ардуино и даже пыталась интегрировать это в мою работу. Ну и в целом, в рамках моей кандидатской моя работа редко напоминает типичный день стереотипного химика: я редко стою под тягой в халате, переливая одну цветную жидкость из колбы в другую колбу.

Моя работа скорее выглядит так: я закручиваю гайки на дозирующем устройстве в 3Д-принтере, настраиваю параметры печати в компьютере, отношу готовый материал в высокотемпературную печь, затем анализирую образцы различными методами (которые тоже выглядят как огромные машины с кучей параметров, и все еще никакой «мокрой» химии).

Что помогает вам не терять интерес к науке, когда сталкиваетесь с трудностями или долгим поиском решений?
Какой-то огонь внутри меня, может, чуйка, которая говорит мне, что я все делаю правильно и надо просто продолжать делать то, что я делаю. Я очень люблю свою работу и искренне считаю, что нет ничего интереснее этого. А сложные задачи, которые кажутся мне неразрешимыми, наоборот, зачастую только пробуждают мой интерес. У меня в целом такой склад характера, что я люблю браться за сложные задачи, которые не имеют простого решения. Люблю что-то выдумывать, креативить, искать нестандартного подхода. Поэтому даже не могу вспомнить, был ли у меня когда-то периоды, когда мне хотелось опустить руки… точнее, были, но эти состояния были связаны скорее с личной жизнью, состоянием здоровью, усталостью или чем-то еще, но не с наукой фундаментально.

Насколько для вас важна работа в исследовательской группе? Есть ли международные или междисциплинарные проекты, в которых вы участвуете?
И важна, и нет. С одной стороны, я люблю работать сама, «без указки», чтобы в моей ответственности был целый проект: от и до, все эксперименты. С другой стороны, научный коллектив тоже важен, для того, чтобы подарить друг другу заряд мотивации, обсудить результаты и в целом «возвышенные» научные концепции. В этом плане мне повезло с моим текущим руководителем: несмотря на его занятость (от заметитель директора) и большой количество проектов, но успевает уделить каждому работнику достаточное количество времени, он довольно глубоко погружен в проект. Но, с другой стороны, он дает очень много свободы, нет никакого надсмотра (чего я терпеть не могу, так это работать под указкой) и ты можешь на полную раскрыть свои таланты.

Мой руководитель скорее как мудрый советник, который тоже не знает, что делать и чем в итоге вся моя работа закончится. Но с которым можно обсудить все спорные моменты, который всегда может подсказать дельную мысль, а иногда пойти немного дальше в идеях и скинуть какую- нибудь статью, отвлеченную от своей работы. Сначала ты думаешь: «а зачем это мне сейчас, ведь у меня столько текущих задач?» а потом ты понимаешь, как это важно: когда ты варишься в своих текущих задачах, и порой у тебя не хватает ресурса, чтобы посмотреть на ситуацию «свысока» и пустить в свой проект «свежий воздух», какую-то важную, новую и интересную идею.

На данный момент нет. Год назад я вернулась в Россию из Германии, где проработала год над другим проектом, посвященным литий-ионным аккумуляторам. Как раз там я и осознала, что топливные элементы мне ближе по духу и интереснее, и я хочу развивать именно это сферу.