Զրուցել ենք Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտի գիտաշխատող Մարիետա Զաքարյանի հետ։

- Մարիետա՛, Ձեր հետազոտությունների ուղղությունը նյութագիտությունն է։ Նյութագետները սովորաբար ի՞նչ ուղղությամբ հետազոտություններ են իրականացնում։ Նաև հետաքրքիր է Ձեր նեղ հետազոտությունների շրջանակը․ Դուք փորձում եք ստանալ նոր նյութե՞ր, թե՞ արդեն հայտնի նյութերի սինթեզի նոր եղանակներ եք մտածում։

- Նյութագիտությունը գտնվում է բոլոր գիտությունների խաչմերուկում․ ցանցով կապված է ֆիզիկային, կենսաբանությանը, քիմիային, մաթեմատիկային։ Ամենաարագ զարգացող ու ժամանակակից ուղղություններից մեկն է։ Ինչո՞ւ է այն այսքան արագ զարգացել և ինչո՞ւ է կարևոր։ Որովհետև եթե մենք ուզում ենք ժամանակի հետ առաջ գնալ, այսինքն՝ ստեղծել ինչ-որ իրեր, գործիքներ, որոնք մեզ թույլ կտան ավելի հեշտ ապրել, ժամանակին համահունչ, դա կլինի միայն այն դեպքում, երբ որ մենք կարողանանք ճանաչել այն, ինչ մեզ շրջապատում է։ Իսկ մենք դա կարող ենք իրականացնել նյութագիտության միջոցով, որովհետև այն թույլ է տալիս ճանաչել շրջակա միջավայրում գտնվող մատերիան, իսկ երբ դու ճանաչում ես, կարողանում ես արդեն հասկանալ՝ ինչ է պետք մարդկությանը, հետագայի համար նորը ստեղծել։

Մեր խումբը ոչ միայն զբաղվում է նոր նյութերի ուսումնասիրմամբ, այլ նաև եղած, արդեն հայտնի նյութերի սինթեզի մեթոդների մշակմամբ, ինչը հնարավորություն կտա ավելի հեշտ եղանակով այդ նյութերը սինթեզելու։ Այսինքն՝ երկու ուղղությամբ ենք մտածում․ գտնել նոր նյութեր, որոնք մեզ կօգնեն ինչ-որ տեղ մարդկության կյանքը հեշտացնելու, և բացի այդ նոր նյութերից՝ հայտնի նյութերը սինթեզել այնպիսի եղանակներով, որոնք թույլ կտան, որ այդ նյութի ինքնարժեքն իջնի, այսինքն՝ եղանակը լինի ավելի էներգախնայող, ժամանակը խնայող, և ավելի կարճ ժամանակում,  և՛ նյութական, և՛ մարդկային ավելի քիչ ռեսուրս ծախսելով, հնարավոր լինի այդ նույն նյութը ստանալ։ Որովհետև նյութի գինը, հետևաբար նաև կիրառելիությունն ուղիղ կերպով կապված են ստացման եղանակի հետ․ ինչքան հեշտ եղանակով կարողանաս ստանալ, այնքան ավելի հեշտ կռեալիզացնես այդ նյութը։

- Նշեցիք, որ փորձում եք տարբեր նյութեր ավելի էժան և հեշտ սինթեզել։ Լինո՞ւմ են հետազոտություններ, որոնց նպատակը նյութն այնպիսի եղանակով սինթեզելն է, որ նյութի որակական հատկանիշները փոխվեն, օրինակ՝ այն դառնա ավելի ամուր կամ ավելի ճկուն։ 

- Ամեն ինչ կախված է նպատակից․ եթե դու նպատակ ունես կոնկրետ X նյութը սինթեզելու, և կարևոր չէ, թե ինչ եղանակով, ինչ ծախսերով, դու կսինթեզես այդ նյութը։ Եթե կարևոր է գինը, կգնաս էժանացման ուղղությամբ։ Եվ, իհարկե, ամենակարևորը սինթեզածդ նյութի հատկություններն են, որովհետև նյութի կիրառությունը ուղիղ գալիս է իր հատկություններից, իսկ հատկությունների վրա ամեն ինչ կարող է ազդել։ Այսինքն՝ երբ ունենք նպատակ, հետ ենք գնում ամեն մի փուլը․ այս նպատակի համար ի՞նչ տեսակի հատկությունով նյութ է պետք, այս հատկության համար ի՞նչ է պետք․․․ Էլի հետ ենք գնում, մինչև որ նորից պրոցեսը սկսենք։

Հիմա այնքան արագ է գիտությունը զարգանում, ամեն ինչ այնքան արագ է իրականանում, որ դժվար է միայն նորի հետևից գնալ․ կարևոր է նաև փորձել արդեն իսկ հայտնի նյութերը ավելի լավ հատկություններով սինթեզել, ու կախված նրանից, թե ինչ հատկություն է քեզ համար կարևոր՝ մաքրությո՞ւնը, մասնիկի չա՞փսը, թե՞ համասեռությունը, դու սինթեզի տեխնոլոգիայի մշակման գործողությունները ըստ այդմ ես իրականացնում։ 

- Կարո՞ք եք Ձեր իրականացրած հետազոտություններից մեկի օրինակով բացատրել, թե ինչպես եք, օրինակ, նոր նյութ սինթեզել կամ սինթեզի նոր եղանակ առաջարկել։

- Մենք հիմնականում զբաղվում ենք մետաղական նյութերի, համաձուլվածքների (իրենց տարատեսակներով), կերամիկական նյութերի և կոմպոզիտային նյութերի ուսումնասիրությամբ։ Իմ հետազոտությունների շրջանակը սկզբում ավելի շատ եղել է համաձուլվածքների ոլորտում․ վոլֆրամի հիմքով կեղծ համաձուլվածքների սինթեզով եմ զբաղվել (վոլֆրամ-արծաթ, վոլֆրամ-պղինձ, վոլֆրամ-նիկել):

Փորձել եմ ուսումնասիրել գրականությունը, տեսնել՝ ինչ հատկություններով համաձուլվածքների սինթեզի աշխատանքներ կան, ու փորձել եմ եղանակներ առաջարկել, որոնք թույլ կտան էլ ավելի մանրահատիկ, էլ ավելի ավելի համասեռ այդ համաձուլվածքներից սինթեզել։ Երբ որ մենք լավ որակի փոշիները սինթեզել ենք, փորձել ենք այս փոշիներից ստանալ նաև համապատասխան կոմպակտ դետալներ, ու հնարավոր է եղել ստանալ այդ պահին դեռևս ամենաբարձր խտությամբ, ամենաբարձր միկրոպնդությամբ համաձուլվածքներով դետալները։

Վերջերս տպագրեցինք հոդված, որտեղ շատ հայտնի մի նյութի սինթեզ իրականացրինք, որը շատ երկար տարիներ հայտնի է մարդկությանը, շատ լայն ուսումնասիրված է, բայց մեզ մոտ հնարավոր եղավ ստանալ հոծ դետալ, որն իր խտությամբ, միկրոպնդությամբ այդ պահին լավագույններից մեկն էր ոլորտում։ 

- Այդ հատկություններն ինչո՞վ են կարևոր, դրանցով այդ նյութերի արտադրությո՞ւնն է հեշտանում։

- Կիրառման ոլորտներն են շատանում, որովհետև այդ հատկությամբ պայմանավորված է իր կիրառությունը։ Կարող է մեկ այլ կիրառության համար մեկ այլ հատկություն կարևոր լինել։

Տպագրված աշխատանքները սինթեզով չեն սահմանափակվում․ մենք նաև ֆունդամենտալ գիտությունն ենք ուսումնասիրում, մեզ նաև հետաքրքիր է, թե ինչու, ինչպես։ Նյութ սինթեզելը մի բան է, իսկ թե ինչպես հասնես դրան, մեկ ուրիշ բան է։ Ինչո՞ւ վերցնել սա, ինչո՞ւ անել սա, որ հասնես սրան․․․ Այդ «ինչու»-ները մենք նույնպես ուսումնասիրում ենք։ 

- Ինչպե՞ս եք ընտրում, թե ինչ նյութ սինթեզեք կամ սինթեզի ընթացքում նյութի որ հատկանիշների վրա կենտրոնանաք։ Արդյո՞ք փորձում եք հասկանալ, թե ինչի կարիք կա աշխարհում։ 

- Ամեն ինչ սկսվում է ոլորտի ուսումնասիրությունից, հոդվածներ կարդալուց։ Եթե ուզում ես ինչ-որ հետազոտություն անել, ապա առաջինը հոդվածներ ես կարդում, տեսնես՝ ինչ ոլորտի ինչ կիրառություն ունեցող նյութեր են հետաքրքիր։ Օրինակ, մի քանի տարի առաջ շատ արդիական էր արևային պանելների արտադրությունը (հիմա էլ է արդիական, բայց մենք մի քանի տարի առաջ սկսեցինք զբաղվել), որովհետև աշխարհն անընդհատ գնում է էներգախնայողության։ Հիմա արդեն շատ տանիքների դրված են [արևային պանելները], տարիներ առաջ ուղղակի խոսվում էր այդ մասին։

Մեզ հետաքրքիր էր, թե արևային պանելներն ինչ շերտերից, ինչ նյութերից են կազմված։ Պարզվեց, որ ամենակարևոր շերտերից մեկը հիմա գիտնականներն ուզում են փոխարինել պերովսկիտային նյութերով (պերովսիկտները նյութերի դաս են, որոնք կիրառական նշանակություն ունեն էներգիայի փոխակերպման և պահպանման սարքերում, ջերմային կառավարման առաջատար տեխնոլոգիաներում և այլ ոլորտներում,- խմբ․)։

Կարդացինք, տեսանք, որ պերովսկիտային նյութերը շատ լայն ուսումնասիրվում են, որ հնարավորություն ունենան տեղ գտնելու պանելներում ու այդ պանելների՝ էներգիայի արտադրողականությունն ավելի մեծացնելու, գինն էժանացնելու։ Մենք էլ սկսեցինք ուսումնասիրել այդ նյութը, տեսանք, որ մենք կարող ենք, փաստորեն, այդ փոշիները սինթեզել բավականին էներգախնայող, էժան եղանակով։ Սինթեզեցինք, տպագրված աշխատանքներ էլ կան համատեղ Նոթր Դամի համալսարանի հետ (ԱՄՆ)։

Ուզում եմ ասել՝ տեսնում ես՝ որ ոլորտն է առաջադեմ, այդ ոլորտում ինչ նյութ կարելի է կիրառել, ինչ-որ բան փոխել, դու էլ փորձում ես այդ նյութն ուսումնասիրել, տեսնել՝ արդյո՞ք քո ձեռքերի մեջ կա հնարավորություն այն սինթեզելու, թե՞ ոչ։

- Դուք ներգրավված եք Գիտության կոմիտեի դրամաշնորհով ստեղված՝ «Հեռանկարային նյութերի ինժեներիայի և ֆիզքիմիայի» խմբում։ Ի՞նչ հետազոտություններ է իրականացնում խումբը։

- Խմբի անդամները չորսն են, և գիտական ղեկավարը, հինգն էլ՝ իգական սեռի ներկայացուցիչներ։ Խումբը բացվել է 2 տարի առաջ, գրանտը 3 տարով է, 1 տարի հետո ավարտվելու է, բայց մեծ հույս կա, որ այն՝ որպես բազային ֆինանսավորվող խումբ, կմնա և չի փակվի։ Խմբի հիմնական նպատակը բամբուկանման միկրոկառուցվածքով բորի կարբիդի և սիլիցիումի կարբիդի ու դրանց հիմքով այլ կոմպոզիտների սինթեզն է։ Մենք այդ ուղղությամբ հիմա աշխատում ենք, տպագրված հոդված ունենք, դեռ աշխատանքները շարունավում ենք։

Բորի կարբիդի և սիլիցիումի կարբիդի սինթեզը նաև ռազմական, պաշտպանական տեսակետից է հետաքրքիր։ Օրինակ, բորի կարբիդը շատ կարծր նյութ է, այն օգտագործում են զրահաբաճկոնների արտադրության մեջ։ Այն պաշտպանիչ շերտ է, կարծրությամբ 1-2 նյութի է զիջում ընդամենը, դրա համար այդ ուղղությամբ գնացինք։ Խմբի հիմնական նպատակն այդ նյութը բամբուկանման կառուցվածքով սինթեզելն է։

Ընդհանրապես, նյութի միկրոկառուցվածը (այսինքն՝ այն, թե ինչպես են նյութի մասնիկները դասավորված,- խմբ․) շատ կարևոր է ու ազդում է նրա հատկությունների վրա։ Օրինակ, ինչ-որ նյութ իր հատկություններով ու կիրառություններով կարող է խիստ տարատեսակ լինել՝ կախված միկրոկառուցվածքից։ Եթե միկրոկառուցվածքը ձողանման է, այն կարող է մի տեսակի հատկություն ունենալ, հետևաբար՝ մի կիրառություն, եթե մասնիկները գնդաձև են, մեկ այլ տեսակի հատկություն կունենա։

Դրա համար մեզ հետաքրքիր էր՝ եթե բամբուկանման միկրոկառուցվածք ստանանք, ինչ ձևով հնարավորություն կունենանք ընդլայնելու այդ նյութի կիրառությունները, որովհետև կարդացինք, որ այդ միկրոկառուցվածքը նյութին շատ հետաքրքիր հատկություններ է հաղորդում։ Մենք էլ որոշեցինք արդեն հայտնի նյութեր վերցնել, փորձեցինք այդ նյութերի վրա ստանալ այդ կառուցվածքն ու տեսնել՝ ինչ կփոխվի։

Մենք նաև չենք սահմանափակվում միայն դրամաշնորհային ծրագրի մեջ գրվածով։ Մեզ ինչ որ այդ պահին հետաքրքիր է, անում ենք։ Խումբը զբաղվում է բարձր ջերմաստիճանային ինքնատարածվող սինթեզի (ԲԻՍ) եղանակով տարբեր կերամիկական, կոմպոզիտային, մետաղական նյութերի ուսումնասիրմամբ։ ԲԻՍ-ը թույլ է տալիս, որ նյութերի սինթեզն իրականացվի առանց էներգածախսերի։

Ջերմային տեսակետից, ընդհանրապես, կան երկու տեսակի ռեակցիաներ՝ ջերմանջատիչ և ջերմակլանիչ։ Մենք վերցնում ենք համապատասխան խառնուրդ, որը բնույթով ջերմանջատիչ է, իսկ դա նախապես իմանում ենք համապատասխան հաշվարկներով։ Այդ խառնուրդն ընտրում ենք, պատրաստում ենք գլանաձև հաբեր, ու գլանաձև հաբի վերևի հատվածից շատ կարճ էլեկտրական ազդակ ենք տալիս խառնուրդին, մեկ-երկու վայրկյան տաքացնում ենք խառնուրդը։ Վերևի շերտում նյութը տաքանում է, պրոցես է սկսվում, որն ինքնատարածվում է՝ ի հաշիվ խառնուրդի ինքնատաքացման, այսինքն՝ ամեն մի հաջորդ շերտում արդեն պրոցեսը սկսվում է՝ ի հաշիվ նախորդ շերտում գրանցված ռեկացիայից անջատված էներգիայի։

Մետալուրգիայում, օրինակ, եթե դու վառարանում ինչ-որ խառնուրդ դնում ես ու ուզում ես ստանալ X նյութ, կարող են պետք լինել ժամեր կամ օրեր, որ այդ խառնուրդը տաքացնես, և քո ուզած նյութը ստացվի։ ԲԻՍ եղանակով մենք կարող ենք էներգիան ծախսել ընդամենը 2-3 վայրկյան, հաջորդիվ պրոցեսը գնում է՝ ի հաշիվ ինքնատաքացման, ի հաշիվ այն էներգիայի, որ անջատվում է ռեակցիայի արդյունքում։

- Դուք Երիտասարդ գիտնականների վերապատրաստման ծրագրի հաղթողներից մեկն եք և ծրագրով մեկնելու եք Տալլինի տեխնոլոգիական համալսարան։ Այնտեղ ի՞նչ հետազոտություն եք իրականացնելու։

- Ես նշեցի, որ մեր խումբը զբաղվում է տարատեսակ նյութերի սինթեզով։ Մենք հնարավորություն ունենք փոշի նյութ սինթեզելու, բայց որպեսզի այդ փոշի նյութը մեկ քայլով մոտենա արտադրությանը, պետք է դրանից հնարավոր լինի դետալ ստանալ։ Այդ սարքավորումը, որ թույլ է տալիս փոշուց անցնել դետալի, մենք չունենք։ Ու մենք այդ բացը լրացնում ենք համագործակցության միջոցով։ Արդեն 5-6 տարի (գուցե ավելի երկար) համագործակցում ենք Տալլինի տեխնոլոգիական համալսարանի հետ, որն ունի նմանատիպ սարքավորումներ։ Մենք էլ փորձում ենք հնարավորինս մոտ գնալ արտադրությանն ու օգտագործել մեր սինթեզած փոշիները։ Ես ինձ հետ տանելու եմ մեր խմբի սինթեզած փոշիները և դրանց պրոդուկտիվությունն արդեն կիրառական տեսակտեից տեսնեմ, թե հնարավո՞ր է արդյոք դրանցից ինչ-որ դետալ ստանալ։

- Նպատակ կա՞ այդ դետալները որևէ կերպ շուկա դուրս բերելու, որ դրանք իրենց կիրառությունը գտնեն։ 

- Իարկե։ Դա գերնպատակ է։ Հուսամ՝ ամեն ինչ կտանի դրան։ Սա մեկ քայլով մոտեցնելու է դրան։

Աննա Սահակյան