Окончание, начало здесь
Будущий ученый Владимир Живулин родился в обычной челябинской семье, не связанной с наукой. Родился не один, а с братом за компанию. Компания оказалась нескучной — учеба никогда не была на первом месте. В близнецов, прямо скажем, мало кто верил в плане перспективности. Но вопреки сдержанным ожиданиям родителей и учителей научный потенциал все-таки раскрылся.
Сегодня под руководством Владимира Евгеньевича команда молодых ученых Южно-Уральского государственного университета ведет уникальные исследования, создает материалы и принципиально новый тип аккумуляторов.
Справка «АН»
Владимир Евгеньевич Живулин — кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов». Заведующий лабораторией электромеханических, электронных и электрохимических систем ЮУрГУ.
В 2011 году он окончил физический факультет ЧГПУ. В 2017-м защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности «Физика конденсированного состояния вещества».
Область научных интересов: синтез и изучение свойств оксидных магнитных материалов, создание и изучение новых перспективных материалов для устройств накопления электроэнергии. Участвовал в реализации более 10 грантов РНФ. Автор более 70 научных статей.
— Владимир Евгеньевич, вы разрабатываете принципиально новый тип аккумуляторов. Решаете амбициозную задачу…
— По факту мы создаем научное направление. Химическими источниками прежде никто не занимался в университете. Да и в масштабах России такие коллективы можно пересчитать по пальцам одной руки. 95 процентов научных результатов в этой области получено зарубежными коллегами. Перед нами поставлена задача нарастить компетенции и воспитать молодое поколение ученых, которое бы могло дальше развивать это направление. Привлекаем к исследованиям талантливых ребят со студенческой скамьи.
— Выходит, литий-ионные аккумуляторы, за разработку которых в 2019 году была вручена Нобелевская премия, уже вчерашний день?
— Литий-ионные аккумуляторы, конечно, энергоемкие. В этом их плюс, но в том же и минус. Они небезопасны. И это уже сейчас становится проблемой. Помните громкие новости про смартфоны, которые очень долго держат заряд? Но потом оказалось, что они взрываются, загораются. Часть продукции, кажется, даже была отозвана.
А теперь давайте представим, что речь не о телефоне, а о системе накопления энергии на любой электростанции. Есть процессы, которые нельзя обесточивать. Если вдруг электрический насос, обеспечивающий давление масла, перестанет работать, многотонная турбина, которая имеет огромную инерцию, «сядет на брюхо», и электростанция выйдет из строя.
Еще есть другие проблемы — дороговизна литий-ионных аккумуляторов и ограниченность запасов лития. Согласно подсчетам, примерно через 50 лет весь литий будет выкопан, его запасы исчерпаются. Хотя… в этом есть некое лукавство, поскольку он ведь никуда не денется с нашей планеты. Его можно перерабатывать.
Сегодня 70 процентов окружающих нас приборов имеет в своем составе аккумулятор. Телефоны, компьютеры, автомобили... Есть свинцово-кислотные аккумуляторы, которые давным-давно были изобретены и успешно производятся в России. Вот они достаточно безопасны, но и у них есть проблема. Они очень тяжелые, поскольку используется свинец. С этим многие сталкивались, поднимая автомобильный аккумулятор. А еще они неэкологичны, поскольку применяется серная кислота.
Задача нашей лаборатории — разработать промышленную технологию изготовления цинк-ионных аккумуляторов. На эту тему в мире существует много научных работ, но дальше почему-то дело не движется. Таких технологий пока не существует.
…А Нобелевскую премию дали не столько за аккумулятор, сколько за материал. Если нам удастся создать материал, который позволит эффективно работать цинк-ионному аккумулятору, это тоже будет результат подобного уровня.
А еще в Челябинске есть цинковый завод, занимающий лидирующие позиции по объемам производства, он же — индустриальный партнер Южно-Уральского государственного университета. Мы еще и вопросы экологичности решаем. Хотим создать аккумулятор, который будет не только изготавливаться, но и перерабатываться на цинковом заводе.
…Поначалу мы считали, что это задача достаточно простая. По аналогии с литиевыми аккумуляторами, мол, посмотрим технологию и ее переработаем. Но на практике все оказалось по-другому…
«Плюсик в карму»
— Тем не менее уже есть первые успехи?
— С использованием известных материалов нам удалось сделать стабильный лабораторный образец. Не так давно эксперимент был завершен. Аккумулятор отработал 100 циклов, и при этом мы не увидели, чтобы он потерял какое-то количество емкости. На протяжении 100 циклов полного заряда и разрядки он оставался как новенький. Это очень важно, потому что техника типа телефонов или электротранспорта как раз работает в режиме полного заряда и разрядки.
— Это победа? Вы на начальных этапах — и уже «работает» одна из ключевых характеристик…
— Я бы сказал, что это пока маленькая победа. Но она вселяет большие надежды. Мы уже обогнали по стабильности свинцово-кислотный аккумулятор. Если удастся превысить его энергоемкость — будет большой успех. Потому что речь пойдет о замене свинцово-кислотных аккумуляторов. Наши будут ничем не хуже, даже лучше.
— Мы сейчас случайно никакую научно-производственную тайну не раскрыли?
— Я же не называю конкретные режимы, просто хвастаюсь (смеется). Мы сделали то, что реально работает. При этом получили, как молодежь любит говорить, «плюсик в карму». Мы ведь раньше этим никогда не занимались, прошло не больше полугода с момента старта исследований.
К слову, в случае с одним из получателей Нобелевской премии — Джоном Гуденафом, создавшим материал литий-кобальт О2 для литий-ионных аккумуляторов — от разработки материала до выпуска первого промышленного аккумулятора прошло 20 лет. Это не так просто… Но у нас нет таких временных ресурсов. Сейчас совсем другие скорости достижений и получения научных результатов благодаря развитию техники. Мы будем стараться все сделать гораздо быстрее.
Техническое оснащение без мозгов ничего не стоит. Так что одна из моих задач — собрать крепкий научный коллектив, талантливых ученых, у которых есть компетенции, навыки для такой деятельности и, как говорится, глаз горит. 1 сентября мы не просто откроем лабораторию. Мы пригласим студентов, химиков и физиков, да в принципе всех, кто хочет погрузиться в эту область знаний и научно-исследовательскую работу. Может быть, вообще кто-то из филологов во время обучения поймет, что ему не хватает химии для счастья... Мой пример человека, который не очень хорошо учился в школе, показывает, что все преодолимо. Главное — желание. Ну и не лениться.
А знания, они в процессе обретаются. К слову, я и студентом особо ими не блистал. Если посмотреть в мою зачетную книжку… До третьего курса я опять же был уверенным троечником. Но тройки свои добывал абсолютно честно, не имел задолженностей. А когда начал заниматься научно-исследовательской студенческой работой, раскрылся потенциал. Четвертый и пятый курсы окончил на четыре и пять. Сейчас педагогические навыки очень помогают договариваться с членами команды.
Необычный подход
— Ключевым подходом не поделитесь? И вообще, какой вы руководитель?
— Подход у меня необычный. Я никогда никого и ничего не заставляю делать. Бывает, что люди работают из-под палки, только потому, что у них злой начальник. А для меня важно, чтобы сотрудники сами проявляли инициативу. Считаю необходимым давать шанс реализовывать собственные идеи, даже если это не совсем созвучно основному вектору работы.
Знаете, иногда предлагалась совершенно, на первый взгляд, нерабочая идея. Ну, думаю, ладно, пускай попробуют. В итоге — были уже такие случаи — идея выстреливала достаточно неплохо, и мы находили ей применение.
…Я, наверное, самый самокритичный начальник. Все время критикую себя за то, что слишком много на себя беру. Хочу все контролировать, не делегирую полномочия, а потом от этого страдаю. Объемы работы-то очень большие, а времени катастрофически не хватает. Делегировать надо, потому что это ведь и коллектив развивает.
— Боретесь с собой?
— Стараюсь. Но тут скорее система побеждает. Просто физически не успеваю сам все делать. Невозможно успеть.
— А с братом вас путают? Вы похожи?
— Это спорный вопрос. Окружающие делятся на два лагеря: одни все время путают — другие считают, что мы вообще не похожи. Был случай, когда мы с братом одновременно общались с одним человеком некоторое время, а он не понял, что мы близнецы. Есть и те, кто утверждает, что даже по шагам нас можно отличить.
— Родители рады, что вы учеными стали в конечном счете?
— Думаю, да. Хотя, наверное, больше их радует, что мы стали высококвалифицированными специалистами.
— А кристаллы вы продолжаете выращивать?
— Остаюсь по совместительству руководителем лаборатории роста кристаллов, да. Большая работа была проведена в области магнитных материалов, ферритов. Два аспиранта из нашей лаборатории будут защищать кандидатские диссертации по этим направлениям.
— Как растет кристалл? Интересный процесс?
— Он растет очень медленно и очень долго — порой три-четыре месяца. Ухаживаешь за ним, как за ребенком, корректируешь условия. Уходя вечером домой, переживаешь, чтобы не прервался эксперимент из-за аварийного отключения электричества, к примеру. Утром с волнением смотришь, все ли в порядке… Ну и апогей — когда получаешь кристалл. Ты его характеризуешь и понимаешь, что это тот результат, к которому ты стремился.
А еще понимаешь, что это абсолютно новый материал, не описанный в литературе, кристалл, который прежде никто в мире не получал. И хоть это не отмечается Нобелевской премией, осознаешь, что ты первый, кто это сделал. Чувствуешь эйфорию. Ну а дальше… Дальше рутина — начинаются исследования.
В работе над докторской диссертацией мне очень студенты помогают. Они, по сути, являются моими руками, потому что у самого не хватает времени на научные эксперименты. Говорю студентам, что и как сделать, требую качественного результата… Делают, если честно, медленно, набивая собственные шишки, но зато и практику получают. В итоге вырастают молодые ученые, увлеченные и перспективные. Им предстоит создавать новые технологии, а мы должны заинтересовывать молодежь и обеспечивать всем необходимым для раскрытия научного потенциала.
— Как вы работе преданы! Совсем, наверное, не хватает времени на личную жизнь?
— Не хватает, конечно! Впрочем… в прошлом месяце я женился.