Грани научного творчества

ГРАНИ НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА

Сегодня трудно найти сферу, которая была бы недоступна для женщин. Их вклад в копилку, к примеру, интеллектуальной собственности пока по достоинству не оценен. Тем не менее перечень талантливых белорусских ученых-новаторов, которые своими инновационными идеями оказали влияние на развитие отечественного машиностроения, материаловедения, физики, химии, биотехнологии, немалый. В представленной подборке мы познакомим вас с наиболее успешными изобретательницами, чьи патенты нашли применение в промышленности, медицине, сельском хозяйстве и других отраслях экономики.

О

ч ** Г

Наталья Максимченко,

ведущий научный сотрудник лаборатории приводных систем и технологического оборудования Объединенного института машиностроения НАН Беларуси, кандидат технических наук

Большинство патентов, соавтором которых является Наталья Николаевна, связано с разработкой устройств для реализации технологии формирования покрытий методом деформационного плакирования гиб-

ким инструментом (ДПГИ). Она, как и ее коллеги, занимается вопросами надежности технологического оборудования, которая во многом зависит от качества деталей. Работая над улучшением их прочностных характеристик, им удалось достичь упрочнения брусков за счет переноса ворсинками щетки частичек материала покрытия. Чтобы создать что-то новое, считает Наталья, нужно уметь выйти за рамки привычных, сложившихся представлений, постараться взглянуть на проблему под совершенно другим углом. Начинающий изобретатель не должен бояться, что его предложения могут посчитать смешными или неосуществимыми, а должен доказывать свою правоту.

- Сложность нанесения покрытия на поверхности изделий, которые по технологическим характеристикам или функциональному назначению

неподвижны, например внутренние поверхности отверстий крупногабаритных станин станков, труб магистральных трубопроводов, требует обеспечить вращение обрабатываемой детали. Для решения этой проблемы авторами патента №3678 Республики Беларусь М.А. Леванце-вичем, Н.Н. Максимченко, М.А. Бе-лоцерковским, Ф.Ф. Давыдовским, В.Н. Калачом была предложена конструкция устройства, снабженная приводом вращения, что повысило коэффициент ремонтопригодности посадочных отверстий в 2-2,5 раза и расширило область их применения.

В результате работы над расширением технологических возможностей метода ДПГИ было запатентовано устройство (патент №4938 Республики Беларусь, М.А. Леванцевич, Н.Н. Максимченко, Ф.Ф. Давыдовский, В.Н. Калач), в котором между секторами щетки расположены пластины из легированной стали, что позволило исключить электродуговое взаимодействие между ворсом щетки и поверхностями обрабатываемой детали, повысить долговечность, улучшить стабильность процесса нанесения и качество покрытий. Подана заявка на изобретение «Электрод-щетка», которая сейчас проходит экспертизу в Национальном центре интеллектуальной собственности. СИ

»

Татьяна Семашко,

ведущий научный сотрудник лаборатории ферментов Института микробиологии НАН Беларуси, кандидат биологических наук

О Сфера ее компетенций - микробиология, энзимология, биосенсорные технологии. По мнению Татьяны, главное в науке - не бояться экспериментировать, принимать решение и брать на себя ответственность.

Кроме того, она считает, что исследователю как воздух необходим оптимизм, позволяющий относиться к неудачам как к приобретенному опыту и очередному шагу к достижению поставленной цели.«Задавайте как можно больше вопросов и себе, и другим. Умейте получать ответы даже там, где, как кажется, их нет»,- совет Татьяны тем, кто решил заняться наукой.

- Работа над глюкозооксидазами началась в 1996 г., когда у Минского НИИ радиоматериалов (МНИИРМ), выпускавшего тест-полоски к глю-кометрам для экспресс-определения глюкозы в крови больных сахарным диабетом, возникли проблемы с поставкой данного фермента. У истоков разработки стояла главный научный сотрудник лаборатории ферментов Раиса Михайлова, доктор биологических наук, профессор. С помощью метода индуцированного мутагенеза и генетической инженерии нами были получены продуценты - Pénicillium adametzii и P. Funiculosum, охарактеризованы гены, кодирующие данный фермент, разработаны технологии и организовано производство. Разработка защищена двумя патентами Республики Беларусь (№14007 и №20135). Институт полностью обеспечивает потребности МНИИРМ в глюкозооксидазе.

В рамках совместных проектов с лабораторией биосенсоров Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, отделом аналитической биотехнологии Института биологии клетки НАН Украины, лабораторией биомолекулярной электроники Института молекулярной биологии и генетики НАН Украины, факуль-

рами, эффективность их использования как компонента ампероме-трических, кондуктометрических, потенциометрических тест-полосок и биотопливных ячеек, изучили влияние наночастиц золота и серебра на каталитические характеристики ферментов. Результатом работы стали две полезные модели на устройства для определения содержания глюкозы, зарегистрированные совместно с российскими учеными.

Приобретенный опыт помог нам разработать и внедрить в производство МНИИРМ технологию получения индикаторного слоя бимеди-аторных тест-полосок «Глюкосен» для определения концентрации глюкозы в крови (патент Республики Беларусь №21144). В сотрудничестве с учеными НИИ, используя наноструктурированные материалы, такие как графен и наночасти-цы металлов, мы надеемся усовершенствовать тест-полоски и тем самым улучшить качество проводимых анализов и повысить конкурентоспособность отечественной экспресс-системы. ЕЗ

Людмила Цыбульская,

ведущий научный сотрудник лаборатории химии тонких пленок НИИ физико-химических проблем Белгосуниверситета, кандидат химических наук

Людмила Сергеевна -специалист в области осаждения металлов, сплавов, оксидов металлов на различные металлические поверхности, разработчик ряда технологических процессов по нанесению функциональных покрытий методами химического, электрохимического, иммерсионного осаждения. По ее убеждению, ученый - оптимист по жизни. Он находится в постоянном поиске, учится, анализирует. «Патент на изобретение пишется не ради патента,- считает Людмила Сергеевна,- а для того, чтобы показать, что у тебя есть свежие идеи, что ты первопроходец в своей области исследований и предлагаешь уникальный готовый интеллектуальный продукт». Она советует молодым изобретателям не спешить с подачей заявки, тщательно все обдумать и выверить, чтобы потом не вести бесконечную переписку с экспертами патентных ведомств,

а еще, и это, пожалуй, главное,-верить в силу и полезность своего изобретения.

- История создания любого патента - это решение конкретной технической задачи, поиск нестандартных подходов для достижения поставленной цели. У меня 27 изобретений: 12 авторских свидетельств СССР, 11 патентов на изобретение и один на полезную модель Республики Беларусь, 2 патента Российской Федерации. Недавно получено положительное решение на выдачу охранного документа Евразийским патентным ведомством, и еще одна заявка находится у них на рассмотрении.

Первые авторские свидетельства СССР на изобретение были получены мной при работе над кандидатской диссертацией. Созданные растворы химического осаждения меди и никеля планировалось использовать в качестве физических проявителей для усиления скрытого изображения (несеребряная фотография), но распад СССР не позволил довести разработку до реального сектора экономики.

Судьба была более благосклонна к первому патенту на изобретение. Его внедрили в серийное производство на Минском часовом заводе, хотя путь к успеху был тернист. В начале 1980-х гг. в научной литературе появилась статья немецких ученых о возможности использования вместо золота покрытия никель-бор, так называемый №Ьо^г-ргосезз, после чего к нам обратились сотрудники Центральной заводской лаборатории научно-производственного объединения «Интеграл» с предложением заняться разработкой процесса осаждения данного покрытия на печатные платы для наручных электронных часов. Мы

долго и усердно модифицировали растворы, изучали свойства получаемых покрытий, готовили опытные партии, испытывали. Наши творческие муки продолжались до тех пор, пока ведущий специалист завода «Электроника» Ю.Н. Дерябин не поставил точку, заявив: «Вы меня не убедите, что ваше покрытие равноценно золотому. Все вскрытые электронные часы японских производителей показывают, что на печатную плату нанесено золото». Работа была приостановлена.

А в 1989 г. лабораторию посетил сотрудник Минского часового завода, которому наша идея показалась интересной, и после консультаций с главным инженером завода В.Н. Власенко было решено ее опробовать. Начали мы с будильников с четырьмя мелодиями, а потом перешли на все часовые печатные платы для мужских и женских наручных часов. Процесс нанесения покрытия на печатные платы тогда был трудоемким; осуществляли его в кварцевых стаканах при высокой температуре (кипящие ванны), изготавливаемых по спецзаказу в Гусь-Хрустальном. После рабочей смены раствор утилизировали. Встала задача заменить химический процесс более стабильным и экономически выгодным - электрохимическим. Молодость, энтузиазм группы из пяти человек, которой тогда руководила Татьяна Гаевская, ныне директор нашего института, огромная жизненная энергия и вера в успех помогли нам. В 1992 г. процесс электрохимического осаждения покрытия никель-бор на часовые печатные платы был запущен.

Минский часовой завод и сегодня использует эту технологию не только для наручных часов, но и для кодовых замков, банков-

ТЕМА НОМЕРА

ЖЕНЩИНЫ В НАУКЕ

ских карточек, других изделий. Мы получили патенты Республики Беларусь и Российской Федерации. Далее модифицированные процессы были откорректированы под требования других заказчиков и применяются до сих пор на разных предприятиях республики. Среди них: Минский механический завод им. С.И. Вавилова, Планар, Минский электромеханический завод, Пеленг, МНИПИ, Гомельское ПО «Кристалл», Завод СВТ, Стройтехпрогресс. Более того, несколько малых предприятий используют двухслойное покрытие никель-бор/золото-кобальт (толщина 15-20 нм) при изготовлении измерительных приборов медицинского и технического назначения, например ЭНВА, БелТИЗ (изделия электротехники), Диатроник (глю-кометры), Солар и Ситела (изделия лазерной техники).

Что касается немецких коллег, авторов той статьи, то они так и не довели свою идею до внедрения, а просто уменьшили толщину золотого покрытия.

Новым направлением для нас стала разработка светопоглощаю-щих покрытий для оптико-электронной аппаратуры, востребованной в аэрокосмической технике. Нами был получен патент «Способ получения ультрачерных пленок на основе сплава никель-фосфор». На диафрагмы прибора астроориентации «Датчик звездного неба», предоставленные ОАО «Пеленг», мы нанесли светопоглощающее покрытие с коэффициентом отражения в видимой области спектра менее 0,5%. Благодаря этому изделие по техническим характеристикам соответствует лучшим мировым аналогам, но существенно превосходит их по технологичности изготовления и стоимости. СЗ

Наталья Чакова,

ведущий научный сотрудник лаборатории моделирования генетических процессов Института генетики и цитологии НАН Беларуси, кандидат биологических наук

По мнению Натальи Николаевны, женщина - это творец априори, хочет она этого или нет. Ведь ей приходится что-то изобретать каждый день, будь то семейный ужин, уютная домашняя обстановка или воспитание детей. Вся ее жизнь - ежеминутное творчество, и каждая женщина по-своему прекрасна и уникальна, каждая творит чудесное и неповторимое пространство вокруг себя. И даже если среди известных изобретателей, художников, писателей большинство мужчин, возле них всегда есть удивительная, мудрая, нежная муза, вдохновляющая на открытия и успех. Каждая женщина способна создавать творческую энергию непосредственно из природной, она - источник творчества и вдохновения, кардинальный преобразователь жизни. Вопросы медицинской генетики, которыми занимается Наталья Николаевна, в основном связаны с потребностями практи-

ческой медицины. И простора для новаторства здесь хоть отбавляй.

- Моя кандидатская работа была посвящена изучению генетических критериев радиочувствительности при лучевой терапии у онкологических пациентов. Дальнейшие исследования были направлены на выявление генетических факторов предрасположенности к раку легкого, яичников, атопической бронхиальной астме и чувствительности к некоторым лекарственным препаратам, применяемым при терапии онкологических пациентов, а также пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями и муковисцидозом. Наиболее интересные изыскания проводятся относительно недавно и касаются поиска мутаций, вызывающих коварное наследственное заболевание - гипертрофическую кардиомиопатию. Такого рода исследования стали возможными лишь в последнее время благодаря появлению в институте уникального оборудования, и, думается, самые главные открытия еще впереди.

Объекты интеллектуальной собственности, соавтором которых я являюсь, представляют собой способы обнаружения генетической предрасположенности к определенным заболеваниям и чувствительности к некоторым лекарственным препаратам, разработанные в ходе выполнения научно-исследовательских проектов.

http://innosfera.by

ЖЕНЩИНЫ В НАУКЕ

Так, защищенный патентом Республики Беларусь №9788 от 28.06.2007 г. (Чакова Н.Н., Поло-нецкая С.Н., Крупнова Э.В., Михаленко Е.П.) способ прогнозирования индивидуальной радиочувствительности у больных плоскоклеточным раком легкого позволяет предварить результаты лечения при лучевой терапии. Для этого до и после однократного терапевтического облучения у пациентов берут обычным способом каплю крови из пальца, делают мазок и определяют частоту лимфоцитов с микроядрами и признаками гибели. Благодаря этому ускоряется анализ прогнозирования индивидуальной радиочувствительности больных плоскоклеточным раком легкого, устанавливается ее степень, что дает возможность подобрать индивидуальное лечение, скорректировать его и увеличить вероятность полной резорбции опухоли.

Патентом Российской федерации №2540475 от 19.12. 2014 г. (авторы Чакова Н.Н., Комиссарова С.М., Ниязова С.С., Крупнова Э.В., Михаленко Е.П., Чеботарева Н.В) охраняется способ лечения пациента с гипертрофической кардиомиопатией. В число лекарственных препаратов, назначаемых при этом недуге, входят блокаторы рецепторов ангио-тензина II (БРА). Однако не у всех больных ГКМП наблюдается одинаковая эффективность лечения БРА. Одной из причин этого могут быть генетические особенности некоторых белков, которые непосредственно или опосредованно взаимодействуют с БРА и влияют на фармакодинамику этих препаратов. Предложенный способ позволяет выявить больных, эффективно отвечающих на терапию БРА, а также тех, для кого такое лечение не подходит.

Способ прогнозирования риска развития атопической бронхиальной астмы у часто болеющих детей, разработанный в соавторстве с Крупновой Э. В., Михаленко Е. П., Ниязовой С.С., Чеботаревой Н.В., Беляевой Л.М. и Микуль-чик Н. В. и защищенный патентом Республики Беларусь №19909 от 23.11.2015 г., представляет собой определение генетических особенностей некоторых ферментов, участвующих в биотрансформации различных химических веществ в организме. Использование этого способа позволяет у детей из группы риска (частые простудные заболевания, аллергические реакции, наличие у родителей хронических заболеваний органов дыхания и аллергических реакций, воздействие генотоксических агентов - проживание на загрязненных территориях, пассивное курение и др.) выявлять генетические маркеры предрасположенности к атопической бронхиальной астме, что обеспечивает своевременность проведения профилактических мероприятий (исключение воздействия табачного дыма и поллютантов, проведение углубленных клинико-лабораторных обследований и т.д.).

Наши разработки - пока лишь только кирпичики, которые постепенно станут надежным фундаментом для практической медицины и позволят врачам осуществлять индивидуальный подход к каждому человеку, с учетом его генетических особенностей как для профилактики наследственно обусловленных заболеваний,так и для их лечения. Это, несомненно, будет уже совсем скоро, но нужно еще много потрудиться, чтобы мечты стали явью. СП

Валентина Шелестова,

ведущий научный сотрудник отдела физики и механики композиционных систем Института механики металлополимерных систем им. В.А. Белого, кандидат технических наук.

Окончив в 1980 г. Бел-госуниверситет с отличием, Валентина Александровна по распределению попала в Институт механики металлополимерных систем и планомерно прошла ступени роста от стажера-исследователя до ведущего научного сотрудника. Здесь же сформировалась и область ее научных интересов -плазмохимические технологии и их применение при модифицировании наполнителей для композитов. С ее участием были созданы фторопластовые композиты «Флу-вис» и «Суперфлувис», организовано производство на Гродненском механическом заводе, на базе института налажен выпуск опытных партий углематериала «Белум» с нанопокрытием из фторполиме-ра. Выпущено продукции более чем на 2 млн долл. На счету Валентины Шелестовой более 92 научных работ, в том числе 4 авторских свидетельства СССР и 2 патента Республики Беларусь. По ее мне-

нию, новые идеи зачастую приходят неожиданно. Они рожда ются в процессе работы, экспериментов, обсуждения. Главное, как уверяет Валентина Александровна, думать, хотя бы полчаса в день,- сосредоточенно и упорно. И ответы на поставленные вопросы обязательно найдутся. А еще важно не потерять интерес к тому, что делаешь, не утратить способность задавать вопросы: почему так, а не иначе?

- Начинала я свою работу в институте в отделе «Физика и технология тонких пленок», созданном в 1989 г. Анатолием Михайловичем Красовским, который стоял у истоков изучения процессов, происходящих в полимерах под воздействием плазмы и лазерного излучения. Поисковые исследования плазмо-химического получения тонких покрытий из различных газовых сред натолкнули нас на идею применить высокоэнергетические методы для изменения поверхностных свойств дисперсных материалов, используемых в качестве наполнителей композитов. Первые результаты показали, что прививка на поверхность наполнителей различных химических групп влияет на структуру получаемого композита, но при этом, как правило, положительный эффект усиления взаимодействия наполнителя с полимером достигался только для полярных матриц. Необходимо было найти способ улучшения адгезии наполнителя уникального неполярного и химически инертного полимера -политетрафторэтилена (ПТФЭ, фто-ропласта-4). Традиционные методы модифицирования путем образова-

ния реакци-

онноспособных групп на поверхности частиц оказались неэффективными при работе с ПТФЭ из-за его исключительной химической инертности.

После многочисленных экспериментов способ все-таки был найден. Он заключался в формировании на поверхности наполнителя тонкого фторполимерного покрытия в плазме электрического разряда полимеризацией фторсодержащих газов, в частности октафторцикло-бутана (ОФЦБ). Способ модифицирования углеродных наполнителей для политетрафторэтилена был защищен патентом Республики Беларусь №6214 МПК С 08J. Моим соавтором и единомышленником в этой работе был кандидат технических наук Петр Гракович. Далее надо было найти применение разработки, а значит перейти от лабораторных экспериментов к получению опытных партий. Сотрудники отдела под руководством П.Н. Граковича переоборудовали вакуумную установку УВН для плазменной обработки углеродных лент. Полученные нами первые опытные образцы модифицированного наполнителя, опробованные на Гродненском механическом заводе, показали отличные результаты и позволили значительно повысить прочность и износостойкость выпускаемых материалов. Далее на основе модифицированных углеродных волокон в отделе были разработаны новые марки фторком-позитов, которые завоевали признание на всей территории СНГ.

Способ плазмохимического модифицирования наполнителей был использован нами и при создании антифрикционных композиционных материалов для химической

и нефтегазовой промышленности. Проект выполнялся под руководством П.Н. Граковича в рамках научно-технической программы Союзного государства «Компомат» на 2012-2016 гг.

Высокая квалификация и творческий подход сотрудников отдела, возглавляемого Л.Ф. Ивановым, позволили сконструировать и изготовить не имеющую аналогов опытно-промышленную установку для плаз-мохимической обработки (ПХО) углеродных лент, а также дополнительное оборудование для подготовки, сушки материала и обслуживания процесса. В результате на базе института организовано опытно-промышленное производство по выпуску углеродного материала, потребителем которого является Гродненский механический завод.

Созданные нами антифрикционные фторопластовые композиты с модифицированным наполнителем (Суперфлувис+) применяются для изготовления деталей узлов трения без смазки в компрессорном и насосном оборудовании, запорной арматуре, используемых в химической и нефтегазовой промышленности на многих предприятиях России и Украины. Их использование позволяет увеличить ресурс и надежность, снизить количество ремонтов и простоев ответственного оборудования. Измельченный модифицированный по данному способу углеродный наполнитель УВИ-ПХО экспортируется в Россию и применяется при производстве резин на основе фторкаучуков.

Приятно осознавать, что результаты твоего труда и труда твоих коллег востребованы и приносят пользу стране и институту. СЗ

Жанна КОМАРОВА, Ирина ЕМЕЛЬЯНОВИЧ