Нещодавно керівник лабораторії термомолекулярної енергетики ІЕЕ професор В.А.Єрошенко разом зі своїм аспірантом Олексієм Євтушенком побував у м. Катовіце (Польща). Там він прочитав цикл лекцій обсягом 12 годин з основ термомолекулярної енергетики (ТМЕ) для магістрантів, молодих учених і викладачів.
Цей науковий напрям В.А.Єрошенко започаткував на початку 80-х рр. минулого століття. Суть його ідеї полягала у використанні міжфазової поверхні в конденсованій системі "рідина – капілярно-пористе тіло, яке не змочується цією рідиною" як робочого тіла замість газу або пари. Сумарний об'єм зазначеної системи залежить від ступеня заповнення пор рідиною. Оскільки заповнення пор починається при певному значенні капілярного тиску Лапласа, який залежить від поверхневого натягу рідини, а поверхневий натяг у свою чергу залежить від температури, то дану гетерогенну систему можна застосувати як робоче тіло для перетворення теплової енергії в механічну, і навпаки. За роботи в цій галузі, класифіковані як наукове відкриття, В.А.Єрошенку спеціалізована вчена рада Ракетного інституту №1 (м. Москва) у 1990 році присудила вчений ступінь доктора технічних наук без написання дисертації. До речі, саме в цьому інституті було створено славнозвісну ракетну установку "Катюшу" і ракету Р-7, яка вивела на навколоземну орбіту космічний корабель з першим космонавтом Ю.О.Гагаріним.
З проф. В.А.Єрошенком розмовляє наш кореспондент.
– Шановний Валентине Андрійовичу, чому саме Вас запросили у Катовіце?
– У 2012 р. мій аспірант Олексій Євтушенко, завдяки гранту Міністерства освіти і науки (МОН) України, проходив піврічне стажування в одному з провідних наукових центрів Європи – Інституті хімії Клермон-Феррана університету Блеза Паскаля (Франція). У лабораторії термодинаміки цього інституту під керівництвом професорів Жана-П'єра Грольє і Жана-Марі Неделека він виконував дослідження характеристик гетерогенних робочих тіл (ГРТ).
Тут Олексій познайомився з директором Інституту хімії з Катовіце (Польща) доктором Мирославом Хоражевським, який зацікавився термомолекулярною енергетикою і запросив мене прочитати цикл лекцій в Університеті Сласкі (Сілезія). Запросив також Олексія Євтушенко – для участі в дискусіях і обговорення напрямів можливої співпраці.
– Яке враження справили Ваші лекції на слухачів?
– Слухачі (викладачі, науковці, магістранти) сприймали матеріал дуже добре. Особливо велике враження справило на них повідомлення про реалізацію принципів ТМЕ в інженерних рішеннях, у тому числі й у космічній техніці.
– Ваш аспірант говорив мені, що після кожної Вашої лекції лунали оплески. Як Ви думаєте, чому?
– Західну наукову аудиторію завжди вражають повідомлення про оригінальні ідеї та їх практичну реалізацію. Особливо з уст автора цих ідей. Додам, що кваліфікована аудиторія вміє відрізнити банальності від нової науково-технічної інформації, яку не завжди можна знайти в наукових виданнях. А до мого приїзду науковці ознайомилися з основними публікаціями нашої лабораторії в престижних наукових журналах світу.
– А які Ваші враження від поїздки?
– Якщо коротко, то я не міг уявити, які масштабні експериментальні дослідження проводяться в центрі Сілезії – Катовіце, і на якому найсучаснішому обладнанні тут працюють. Наприклад, лабораторія нанофізики і спектроскопії, де вивчають поверхню твердих тіл під високим вакуумом за складністю і розмірами схожа на космічну станцію. Електронні мікроскопи, вбудовані в цю "космічну станцію", мають роздільну здатність 10 Ангстрем (розмір трьох молекул води).
Не менш цікавою є лабораторія з дослідження діелектричної релаксації матеріалів під високим тиском, де можна вимірювати ємності при тиску до 15000 бар. Ряд експериментальних установок призначені для дослідження пропускання ультразвуку в середовищах під високим тиском і в широкому інтервалі температур.
Доктор Хоражевський також продемонстрував мені новеньку експериментальну установку, що називається "Транзісіометр" і дозволяє досліджувати термомеханічні процеси при високому тиску (до 7000 бар) – визначати роботу утворення поверхні (питома величина 200-1000 кв. м на 1 г пористої матриці) та теплові ефекти в температурному діапазоні від мінус 50 до +400° С.
А взагалі, у новенькому корпусі Сілезького міжвузівського центру з освіти та міждисциплінарних досліджень є 77 різних лабораторій! Щороку лабораторії отримують від держави 1 млн євро і більше.
– А перспективи подальшої співпраці обговорювали?
– Доктор Хоражевський і його колеги з департаменту фізики запропонували співробітництво для фундаментального розвитку нового напряму технічної термодинаміки "Термомолекулярна енергетика". Зокрема, директор Інституту хімії гарантував доступ наукових кадрів КПІ (студентів, аспірантів та молодих науковців) до найсучаснішого устаткування в його лабораторії.
Ми також встановили творчі зв'язки з видатним польським ученим Генріхом Флакусом, який займається вивченням природи водневих зв'язків у конденсованих середовищах. Визначення природи цих зв'язків і механізму управління їх енергетикою відкриває величезні перспективи для створення нової енерготехніки на засадах ТМЕ.
Професор з Варшави Станіслав Рандзіо (Польська академія наук, Інститут фізичної хімії, КБ наукового приладобудування), керівник розробки "Транзісіометра", висловив готовність брати участь у розробках і виготовленні експериментального обладнання для потреб ТМЕ.
– І чим це все закінчилось?
– Ми підписали угоду про наміри наукового співробітництва в галузі ТМЕ і розробці польсько-українського проекту з фундаментального вивчення властивостей гетерогенних робочих тіл (ГРТ). Плануються спільні дослідження з вивчення механізмів молекулярної взаємодії у ГРТ, синтезу пористих тіл із заданою геометрією і топологією порового простору, синтезу рідин із заданими фізичними властивостями, вивчення термодинамічних і енергетичних характеристик ГРТ, природи поверхневого натягу і водневих зв'язків в ГРТ та інші. Заплановано також обмін науковцями і студентами між двома країнами.
– Що Ви ще хотіли б сказати?
– На початку цього року Вчена рада НТУУ "КПІ" заслухала звітну доповідь проректора з наукової роботи університету академіка НАН України М.Ю.Ільченка. Він, зокрема, з тривогою говорив про зменшення фінансування наукової та науково-технічної діяльності з держбюджету України у 2013 році, суттєве зменшення за роки незалежності освоєння нових видів техніки промисловістю і частки інноваційно-активних підприємств, низький відсоток статей, опублікованих у провідних наукових журналах світу. Все це, безумовно, вкрай негативно впливає на стан наукових досліджень у нашому університеті. За цих умов співпраця із закордонними партнерами, які мають добре оснащені лабораторії, дає можливість нашим науковцям продовжувати дослідження на світовому рівні.