Игорь Белашов: «Самый длительный непрерывный рост алмаза, который у нас был, длился 245 часов»

Игорь Белашов: «Самый длительный непрерывный рост алмаза, который у нас был, длился 245 часов»

Игорь Белашов: «Самый длительный непрерывный рост алмаза, который у нас был, длился 245 часов»Зачем скальпелю алмазоподобное покрытие
В науке у алмаза свое прочное место — не предмета роскоши, а рабочей лошадки, сверхтвердого, устойчивого к химическим и физическим воздействиям материала, идеального в тех применениях, где пасуют стекло и сталь.
Одна из компаний-подразделений «Техноспарка» — «СВД.Спарк» — как раз выращивает синтетические алмазы. Ее сотрудник Игорь Белашов только что провел троицких ученых по цехам и лабораториям «Техноспарка» с экскурсией, а теперь вчитывается в текст доклада, который ему предстоит сделать во второй половине конференции.
Хранитель «инкубатора»
В просторном помещении «СВД.Спарка» стоят у стены несколько «алмазных реакторов» — установок «Ардис». Массивные шкафы созданы здесь же, в Троицке, в компании «Оптосистемы» и служат ученым по всей России для получения алмаза методом химического осаждения из газовой фазы, или, по-английски, chemical vapor deposition. Сейчас здесь тихо, а две недели назад в аппаратах вовсю свистели насосы, в вакуумной камере светилась плазма, в которую превращались разогретые до высокой температуры водород и метан. Атомы метана под действием микроволнового высокочастотного излучения распадались на водород и углерод, последний осаждался на кремниевую подложку и… алмаз готов. Потом он может использоваться в качестве теплоотвода или стекла для СО2-лазера. Правда, надо подождать — один миллиметр поликристаллического алмаза растет дней десять, и то если все проходит как надо.

Игорь Белашов: «Самый длительный непрерывный рост алмаза, который у нас был, длился 245 часов»
Игорь Белашов вместе со своим напарником следит, чтобы в «алмазном инкубаторе» у его питомцев было все хорошо.
— По ночам вскакивать приходится?
— Самый длительный непрерывный рост, который у нас был, — 245 часов, — припоминает Игорь. — Эти десять суток мы с Романом дежурили непрерывно, по очереди. Прихожу в понедельник, работаю, остаюсь на ночь, работаю весь вторник, потом уезжаю домой. Возможность поспать у меня есть. Установки автоматизированы, есть сигнализация, и если что-то не так, она меня разбудит.
— И что может пойти не так?
— Ну, скажем, закончится дистиллированная вода в генераторах водорода… — прикидывает Игорь. — Или проблема с охлаждением воды. Температура синтеза — 820–850 градусов. Если она падает — процесс не пойдет, надо поднимать, а если выше градусов на 200 — все, алмаз превратится в графит.
— Алмазы капризнее цыплят получаются?
— Довольно нежный процесс! — кивает он. — А еще у нас случались проблемы с электричеством. Бывало, растим 10 дней пластину, потом одна молния — и все, пластина треснула, все труды насмарку.
— Как это — доставать из камеры свежевыращенный алмаз?
— Конечно, всегда ждешь — что же там получилось, — улыбается Белашов. — Хотя если пластина треснула, это сразу в окошко видно. Значит, надо останавливать процесс и менять. И для наших задач — теплоотводов, оптики — мы уже стопроцентно знаем режимы, в которых все получается. Другое дело — экспериментальные задачи. А еще мы будем монокристаллические алмазы растить. Это вообще будущее электроники… — размышляет Игорь. Да, говорят, что компьютеры XXI века будут основаны на надежных алмазных «чипах» вместо капризных кремниевых, и кто первый освоит их производство — получит колоссальную фору в микроэлектронике. Помечтаем?

Игорь Белашов: «Самый длительный непрерывный рост алмаза, который у нас был, длился 245 часов»
Путь к идеалу
— Я родом из Ставрополя, — рассказывает Игорь, — поступил в Технический университет, который потом переименовался в Северо-Кавказский федеральный университет. Когда я был на втором курсе, лаборатория нанотехнологий и наноматериалов выиграла грант и набирала молодых специалистов. Так я начал заниматься темой алмазных материалов. Мне повезло встретить Виталия Алексеевича Таралу, моего научного руководителя, — продолжает Белашов. — Он вдохновил меня целеустремленностью, преданностью своему делу. Мы постоянно что-то собирали вручную, делали установки из подручных материалов, получали из этого какие-то наноматериалы. Он меня на нынешний путь наставил. Можно сказать, мой идеал.
Окончив институт, Белашов продолжил учиться в аспирантуре, и на втором году прошел стажировку в Германии по немецкой программе академических обменов.
— Какова научная среда в Германии по сравнению со Ставрополем и Троицком?
— Нельзя сравнивать… В Ставрополе и в Германии я занимался научно-исследовательской работой. Здесь — налаживанием промышленных процессов. Интересные моменты есть и здесь, и там. Но налаживать промышленный процесс, получить материал, который найдет практическое применение, — это мне сейчас интереснее. Это значит, что я уже делаю что-то нужное… — объясняет Игорь.
Хирургический стартап

Конечно, Игорь Белашов — не обслуживающий персонал для нескольких «Ардисов». Его пригласили в Троицк после стажировки в Германии, приметив как перспективного специалиста по алмазному направлению, человека со своими творческими и бизнес-идеями. Одну из таких идей он привез еще из Ставрополя. Он охотно рассказывает о ней, доставая из ящичка стола… хирургический скальпель. Но не простой — а с углеродным покрытием.

— Когда я учился в аспирантуре, к нам обратился челюстно-лицевой хирург, — вспоминает Белашов, — скальпели оставляют шрамы, рубцы. Мы посмотрели под микроскопом и увидели, что даже самый хорошо заточенный обычный скальпель имеет множество изъянов. Мы нашли способ, как нанести алмазоподобное покрытие, которое делает скальпель более гладким, твердым, менее шероховатым и после применения которого послеоперационный период протекает более благоприятно (как показали исследования на живой ткани).

— А зачем — ведь есть же лазерная хирургия?
— Да, она высокотехнологичная, но и очень дорогая, к тому же имеет ряд ограничений по здоровью. Есть также алмазные скальпели, но они имеют более узкую область применения, только офтальмология (глазная хирургия), служит он год, стоит порядка тысячи рублей, но операцию на живой ткани им не сделать. Бывают еще советские, многоразовые скальпели, но сейчас они используются редко. Нужна гарантия, что не передастся инфекция от предыдущего пациента. 90 % всех операций в России делается одноразовыми скальпелями.

Скальпель Белашова тоже одноразовый — его можно получить из обычного методом вакуумной абляции графита лазером. Если говорить простым языком, графит под воздействием лазера испаряется и осаждается в виде алмазоподобной пленки на лезвии скальпеля. Вся процедура занимает 10–40 минут.
— Конечно, скальпель будет дороже, но на сегодня эта технология уникальна. Люди работали над ней, но был ряд трудностей. Например, с такими тонкими слоями, до 500 нм, и с определенной шероховатостью, получается очень плохая адгезия — прилипание пленки к материалу. А мы смогли эту проблему решить. В этом — суть нашей инновации.
— Я рад, что здесь работаю. «Техноспарк» дает возможность мне не только развиваться, но и реализовывать свои проекты. Мы развиваем свою тему. В другой организации такой возможности не было бы, — говорит Игорь и делится под конец главным: — Завтра буду защищать проект на совете директоров наноцентра.
***
Несколько дней спустя из «Техноспарка» пришло подтверждение: защита прошла успешно. Проект скальпеля с нанопокрытием получит жизнь в России. Так на наших глазах, «в реальном времени», в Троицке появился еще один стартап.

Название статьи: Игорь Белашов: «Самый длительный непрерывный рост алмаза, который у нас был длился 245 часов»
Источник: «Русский репортер»
Ссылка: http://expert.ru/2015/01/23/belashov/
Автор: Владимир Миловидов
Фото: Евгения Остапенко
Дата: 23 января 2015