МГУ–2013: Факультет наук о материалах

Новое в структуре. Создана кафедра междисциплинарного материаловедения (зав. акад. РАН В.М. Иевлев, приказ №547, 2.07.2013).

 

Наука. Деятельность факультета тесно связана с развитием нанотехнологий и наноматериалов как с образоваельной, так и с научной точек зрения. Развитие в этом направлении было связано со следующими особенностями факультета:

– Действующая модель междисциплинарного образования

– Тесное научное сотрудничество в области наноматериалов и нанотехнологий с физическим, химическим факультетом и институтами РАН;

– Опыт участия в проектных конкурсах по нанотехнологиям и экспертизы проектов;

– Непосредственное участие в организационной (координационной) работе на высоком уровне по нанотехнологическим программам;

– Интенсивное развитие приборной базы – приобретение крупного научного оборудования нацеленного исключительно на синтез и исследование наноматериалов;

– Разработка междисциплинарных образовательных государственных стандартов в области нанотехнологий и наноматериалов.

Факультет выполняет работы по различным научным проектам и грантам, в т.ч.: по 2 государственным контрактам ФЦП, 3 грантам Президента РФ для молодых кандидатов и докторов наук, 1 гранту Президента РФ для государственной поддержки ведущих научных школ РФ, 21 проекту РФФИ. Особое внимание уделялось разработке мембранных материалов, материалов для информационных технологий, наноэлектроники и фотоники и т.д.

Научная работа ведётся согласно утверждённым Учёным советом факультета приоритетным темам:

1. Развитие новых поколений наноматериалов и нанотехнологий.

2. Создание новых типов функциональных материалов.

3. Применение методов нелинейной динамики к решению материаловедческих задач.

4. Развитие системы подготовки кадров специалистов-материаловедов широкого профиля с университетским образованием.

На факультете отсутствуют штатные единицы научных сотрудников и целевое бюджетное финансирование на проведение научных исследований, поэтому вся экспериментальная работа выполнялась силами преподавателей, студентов и аспирантов факультета. Большинство наиболее значимых научных результатов получено на оборудовании Центра коллективного пользования МГУ «Технологии получения новых наноструктурированных материалов и их комплексное исследование». Было получено 4 патента и поданы 3 заявки на изобретения.

НИР студентов факультета определяется учебным планом как отдельная дисциплина; бакалавры и магистранты каждый семестр представляют отчёт на научно-студенческих конференциях, проходят научно-производственную практику в виде научной работы, выполняемой в течение 2–3 месяцев в исследовательских центрах и лабораториях за рубежом. Работа аспирантов целиком связана с научными исследованиями, реализуемыми как в МГУ, так и в академических институтах РАН. В 2013 г. 8 выпускников аспирантуры факультета защитили в срок кандидатские диссертации.

 

Учебная работа. Факультет проводит обучение студентов по двухступенчатой (бакалавр-магистр) системе подготовки специалистов. Программа подготовки магистров включает в себя базовую часть, состоящую из цикла общекультурной подготовки («Философские вопросы естествознания», «Основы научного перевода», «Компьютерные технологии в науке и образовании»), а также профессионального цикла («Перспективные неорганические материалы со специальными функциями», «Современные проблемы материаловедения», «История и методология науки о материалах», «Методика преподавания естественнонаучных дисциплин»,) вариативная часть подготовки содержит лекционные курсы дисциплин магистерской программы («Супрамолекулярная химия», «Бионеорганическая химия», «Координационная химия. Современные аспекты», «Нанохимия», «Металлоорганическая химия»), спецкурсы по выбору студента, практические занятия, позволяющие студентам освоить новейшее синтетическое и аналитическое оборудование.

Магистранты 1 года обучения осваивают начальную часть спецпрактикума «Методы диагностики материалов», в рамках которой знакомятся с основными принципами работы современных приборов, применяемых при исследовании физико-химических и механических свойств материалов. Магистранты 2 года проходят заключительную, расширенную часть спецпрактикума – «Приборный практикум» – основной задачей которого является подготовка высококвалифицированных пользователей (операторов) для самостоятельной работы на вполне конкретном сложном научном оборудовании. Следует отметить, что объектами аналитического исследования в ходе выполнения задач спецпрактикума являются в значительной мере вещества и материалы, создаваемые в рамках приоритетного для факультета научного направления «Нанотехнологии и наноматериалы».

В 2013 г. подготовка магистров проходила по направлению «Химия» – 020100.68 (магистерская программа «Химия твёрдого тела»), специализирующихся в области химии твёрдого тела и материаловедения. Подготовка магистра по направлению «Химия» осуществляется на основании образовательного стандарта МГУ. Она включает уникальные курсы по фундаментальным основам материаловедения, рассматривающие основные современные типы материалов. Важной особенностью данной подготовки является освоение теоретических основ и приобретение навыков практической работы на современном оборудовании для синтеза и физико-химической диагностики материалов.

Обучение магистра по программе «Химия твёрдого тела» включает в качестве объектов профессиональной деятельности кристаллическое строение твёрдых тел, дефекты и нестехиометричность, направленный синтез твёрдых тел, кинетику и механизм твердофазных реакций, электронное строение твёрдых тел, взаимосвязь состав-синтез-структура-свойства, методы характеризации твёрдых тел, фазовые переходы, химию функциональных и конструкционных материалов, моделирование новых материалов.

Магистерские диссертации выполнялись, в основном, на кафедрах неорганической химии, физической химии, химической энзимологии, химической технологии и новых материалов химического факультета; на биологическом факультете; в Институте общей и неорганической химии РАН.

Студенты выполняют квалификационные работы не только в подразделениях университета, но и в крупнейших научных центрах России и зарубежья. Наладить научные контакты позволяют стажировки, которые в рамках научно-производственной практики проходят все студенты 1 года магистратуры. В 2013 г. магистранты проходили практику в Институте металлургии и материаловедения РАН, Институте элементорганических соединений РАН, НИЦ «Курчатовский институт», Институте проблем химической физики РАН, Институте общей и неорганической химии РАН, НИИЯФ, Институте кристаллографии РАН, Научно-исследовательском физико-химическом институте РАН. Среди зарубежных центров: в Германии – Ruhr-Universitat Bochum, Karlsruhe Institute of Technology, Humboldt Universität zu Berlin, Max-Planck-Institut Fur Festkorperforschung, University of Heidelberg, Ulm Universität, Университет г. Гамбурга, BESSY II - Берлинский центр материалов и энергии им. Гельмгольца; в Греции – Kavala Institute of Technology; во Франции – Saint-Gobain Recherché; в США – University of Michigan, Lawrence Berkeley National.

Факультет выступил организатором VII Интернет-олимпиады «Нанотехнологии – прорыв в будущее!». В 2013 г. в ней приняли участие более 24 575 человек, в т.ч. более 12 290 школьников 6–11 классов из 76 субъектов РФ и 15 зарубежных государств (543 школьника). Олимпиада проводилась в несколько туров: отборочные туры для младше- и старшеклассников, заочный теоретический Интернет-тур с блоками задач по направлениям для школьников, заочные творческие конкурсы, конкурс проектных работ, очный теоретический (с защитой творческого задания) туры. Было разработано около 105 оригинальных авторских задач заочного теоретического, очного теоретического, творческого туров, конкурса Бизнес-кейсы предприятий наноиндустрии. Тематика заданий соответствует важнейшим направлениям по фундаментальной физической и химической характеризации наносистем, получения и анализа функциональных и конструкционных наноматериалов, наномедицины, наноинженерии. В заключительном этапе олимпиады приняли участие 120 человек, в т.ч. 14 человек из стран СНГ, Балтии и Грузии.

 

Конференции. Организованы и проведены:

– XX международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов–2013». Секция «Фундаментальное материаловедение» (8–13 апр.);

– конкурс-конференция научно-исследовательских работ молодых учёных в рамках олимпиады «Нанотехнологии – прорыв в будущее!» (9–13 апр.);

– XIII конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и материалы для энергетики» (9–11 нояб.);

– зимняя и летняя студенческая научно-практическая конференция (янв., июнь).

 

Кандидаты наук 2013 г. Кандидатские диссертации защитили: техник Балахонов Сергей Васильевич («Новые катодные материалы на основе оксидов ванадия, полученные с использованием гидротермальных и сверхкритических растворов», специальность 02.00.21 – химия твёрдого тела); инж. Петухов Дмитрий Игоревич («Влияние микроструктуры на процессы массопереноса в мембранах анодного оксида алюминия», специальность 02.00.21 – химия твёрдого тела и 05.17.18 – мембраны и мембранная технология); Семененко Дмитрий Александрович («Окислительно-восстановительные реакции кислорода на поверхности углеродных электродов литий-воздушных аккумуляторов», специальность 02.00.21 – химия твёрдого тела и 02.00.05 – электрохимия); Филиппов Ярослав Юрьевич («Реакционно-связанные композиты на основе фосфатов кальция для регенерации костных тканей», специальность 02.00.21 – химия твёрдого тела); Харченко Андрей Васильевич («Тонкие плёнки La₂Zr₂O₇ и La₂Hf₂O₇: получение из растворов, свойства и применение», специальность 02.00.21 – химия твёрдого тела).

 

Персоналии. Первую премию на конкурсе научных работ молодых учёных МГУ (по итогам 2012 г.) получил асс. К.С. Напольский за цикл статей «Электрохимическое наноструктурирование: новый метод получения функциональных материалов».

Премия молодых учёных за лучший доклад на российско-китайском симпозиуме «Современные материалы и технологии» присуждена асс. О.В. Бойцовой за работу «Nanomachining and design of array sensors on nanoporous alumina by chemical photolithography».

Премия фирмы Carl Zeiss присуждена асс. О.В. Бойцовой за работу «Разработка высокочувствительных микрокантилеверов на основе анодированного оксида алюминия» и инж. Д.И. Петухову за работу «Разработка мембран на основе анодированного оксида алюминия для разделения газов с использованием эффекта капиллярной конденсации».

 

Публикации.

 

 

Иванов В.К., Щербаков А.Б., Баранчиков А.Е. и др. Нанокристаллический диоксид церия: свойства, получение, применение;

Уточникова В.В., Кузьмина Н.П. Методическая разработка к задаче спецпрактикума «Получение тонких плёнок нелетучих ароматических карбоксилатов РЗЭ(III)»;

Шариков Ф.Ю., Иванов В.К., Шариков Ю.В. Научные основы гидротермального синтеза нанодисперсных оксидов.