Поделиться
Александр Кондратьев: Фундаментальная наука — основа для будущих прорывов
Более двадцати российских компаний стали лауреатами премии «Время инноваций — 2024». В Москве подвели её итоги: награды получили организации, которые задают новые стандарты эффективности благодаря внедрению прорывных технологических решений. В этом году среди лауреатов бизнес из стратегически значимых для страны сфер: от «Аэрофлота» и крупных банков до РУДН, ритейлеров и создателей цифровых платформ. Премия, основанная в 2011 году, традиционно объединяет лидеров рынка и задаёт вектор технологического развития на следующий год. Инновации невозможно отделить от науки — именно она лежит в основе большинства технологических прорывов. Этот принцип отражает и состав жюри: в его числе — ведущий инженер Института ядерной физики имени Будкера Александр Кондратьев. В интервью Александр рассказал, какую роль играют научные разработки в повседневной жизни и бизнесе, почему фундаментальная наука нередко оказывается важнее стартапов и как его изобретения решают задачи, с которыми не всегда справляется рынок.
CNews: Александр, в этом году вы вошли в состав жюри премии «Время инноваций». На что вы, как ученый, обращали внимание в первую очередь при оценке проектов?
Александр Кондратьев: Для меня, как для человека из науки, главным критерием всегда является не яркость презентации, а реальная технологическая новизна и польза проекта — решает ли он настоящую проблему. Считаю, что важен системный подход и смелость в решении сложных задач.
CNews: Премия «Время инноваций» существует с 2011 года и каждый раз показывает, как быстро меняются технологии. На ваш взгляд, какие технологические направления сегодня формируют повестку технологического развития, а какие, возможно, переоценены?
Александр Кондратьев: Очевидно, что сегодня стремительный прогресс показывает область развития искусственного интеллекта. Несколько менее заметно освещаются успехи в области квантовых компьютеров. А вот фундаментальные исследования, к сожалению, интересуют лишь очень небольшое количество людей, которые ими занимаются — видимо, из-за невозможности быстрого прикладного применения результатов этих исследований. Я считаю наиболее важными областями исследований ядерную физику и космические исследования, именно они могут значительно продвинуть человечество вперед.
CNews: Технологический ландшафт стремительно меняется, это видно по тому, с какими проектами выступают участники конкурса каждый год. Если говорить о вашем ключевом направлении — вакуумных системах и электронике — какие перемены вы замечаете в них? Что сегодня можно назвать настоящим прорывом?
Александр Кондратьев: Современные вакуумные системы стали массово применять сухие спиральные насосы, которые имеют в разы больший ресурс, чем старые варианты, и не требуют при этом никакого обслуживания. Новые поколения турбомолекулярных насосов позволяют быстрее и эффективнее работать с высоким вакуумом, особенно на небольших установках. Также в последнее время появились особые полимеры, которые позволяют изготавливать вакуумные системы без некоторых проблем, присущих металлическим конструкциям. Электроника, безусловно, сильно шагнула вперед, в основном в сторону миниатюризации и увеличения производительности, что позволило создавать уникальные установки. Я могу привести в пример промышленные томографы для работы на поточных линиях, так как они требуют просто огромных вычислительных мощностей.
CNews: В научной среде часто говорят о коллективной работе, но вы в своей группе проектируете систему целиком самостоятельно — это особая ответственность. Вы работаете проектно или до сих пор бывают «случайные изобретения»?
Александр Кондратьев: В самом начале моей работы в группе был еще один разработчик, я многому у него научился. Сейчас я занимаюсь всем, что связано с электронной частью нашей системы: разработка новых модулей, решение возникающих проблем, устранение неполадок. Я разрабатывал многие ключевые блоки для подобных систем, которые делались для других ускорителей, в частности блоки управления радиационными затворами, и некоторые другие. Мне нравится подход, при котором один инженер проектирует систему целиком, а не узлами. При этом получается более продуманная и согласованная архитектура системы.
CNews: Часто говорят, что бизнес делает технологии массовыми, а наука — возможными. Можно ли сказать, что ваша разработка — комплекс управления радиационными затворами, как раз пример того, как научный подход помогает решить задачу, недоступную обычным компаниям?
Александр Кондратьев: Старый комплекс имел множество недостатков, которые со временем решались какими-то доработками, «костылями». За годы эксплуатации был накоплен опыт и понимание, как что-то сделать более удобно и надежно. Эти задачи и решались: более простая и надежная схемотехника, современная электронная база, повышенная устойчивость к помехам и более предсказуемое поведение в случае отказа каких-то элементов. Новые блоки способны управлять разнообразными затворами, даже такими, с которыми старые модули работать не могли.
CNews: С какими сложностями сталкиваются ученые при проектировании и разработке инновационных решений?
Александр Кондратьев: Часто для исследований требуются крайне необычные приборы и устройства, и при их разработке возникают неочевидные проблемы. Если взять те же радиационные затворы — даже при относительно небольших мощностях излучения они прилично нагреваются. А охлаждаться им особо некуда — внутри вакуум, и запорный элемент фактически висит в «термосе». Как правильно заводить охлаждение в такой системе — целая наука, а местами и искусство. При очень больших мощностях возникают интересные эффекты в металлах, с которыми в обычной жизни вы не столкнетесь, и никакое дополнительное охлаждение там не поможет. Я участвовал в начальной стадии проектирования фронтендов для очень мощного излучения и столкнулся с подобными проблемами. Подробностей, к сожалению, рассказать не могу.
CNews: Вы — автор нескольких патентов. Почему возникла необходимость в собственных решениях?
Александр Кондратьев: Они возникли как результат решения возникающих в работе задач. Например, я разработал малошумящий блок питания: формально сделать его сегодня не так сложно, есть готовые решения от крупных мировых производителей. Однако они не такие гибкие, как иногда требуется (например, когда нужен очень большой ток или высокое напряжение). Кроме того, их бывает сложно приобрести. Хотелось создать легко воспроизводимые решения, которые не требуют редких комплектующих и охватывают все необходимые параметры с запасом.
Защитить эти разработки патентом оказалось несложно, необходимо всего лишь внятно сформулировать идею и доказать ее состоятельность. Патенты одобрили с первой же попытки.
CNews: Среди ваших разработок — малошумящий блок питания и особый вид намотки силового трансформатора. Если смотреть с точки зрения влияния технологических инноваций на бизнес, как они помогли компании?
Александр Кондратьев: Эти две разработки связаны между собой. Задача была получить блок питания с гибкой архитектурой, который позволяет питать разное чувствительное оборудование. При этом вся схема реализована на доступных компонентах, что сильно облегчает подстройку под задачи. Простая схема позволила получать токи до десятков ампер при уровне шумов до 1 микровольта и ниже. Готовых решений с такими параметрами я просто нигде не нашел.
А моя методика намотки трансформатора позволила на стандартных тороидальных сердечниках получать трансформаторы, через которые практически не проходят помехи из сети. Раньше для таких задач использовали трансформаторы с разделенными обмотками, но изготавливать такой вариант в штучных количествах очень дорого. А тороидальные трансформаторы можно изготовить на заказ хоть одну штуку, под нужный прибор. В результате получается быстрее, дешевле и эффективнее.
CNews: Ваши патенты используют не только в институте ядерной физики, но и в других научно-исследовательских центрах. Насколько сегодня в российской науке распространено сотрудничество и обмен технологиями между институтами?
Александр Кондратьев: Я успешно внедрил свои патенты в проекты, которые делал в Институте ядерной физики. Их используют другие институты, также у меня было несколько частных запросов об использовании моих разработок в проектах. Были получены договоренности об использовании патентов, а в случае успешного применения будем оформлять лицензию на постоянное использование. Конечно, у меня есть еще перспективные разработки, которые ждут своей очереди на внедрение. Так что могу сказать, что институты делятся разработками, особенно если речь идет о стратегических отраслях.
CNews: Сегодня слово «инновации» чаще ассоциируется с ИТ-стартапами. Но ведь в основе любых технологий лежат научные открытия. Как вы считаете, сохраняют ли фундаментальные исследования свою ключевую роль в развитии технологий?
Александр Кондратьев: Все сферы деятельности важны, но, безусловно, фундаментальные исследования дают основу для будущих прикладных сфер. Никаких мобильных приложений, как и всей сферы ИТ, не было бы без длинного сложного пути развития полупроводниковой промышленности, начавшегося с совершенно базовых вещей. Все это стоит на плечах физиков и математиков, занимающихся фундаментальной наукой.
Короткая ссылка
