Новые научно-исследовательские возможности лаборатории неорганической химии

НОВЫЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЛАБОРАТОРИИ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

(руководитель – )

Научные исследования на базе лаборатории неорганической химии проводятся в рамках научного направления «Электрохимия и коррозия металлов». Ввиду бурного развития нанотехнологий, в частности, в области микроэлектроники, мы акцентировали внимание на исследованиях, связанных с поиском веществ, обеспечивающих формирование гальванических осадков с необходимыми электрофизическими и механическими свойствами для их использования в микроэлектронике. Большое значение для этих целей имеют выравнивающие и блескообразующие свойства электролитов меднения, оловянирования и др. гальванических процессов, обеспечиваемые сложным комплексом различных органических добавок. Работы, выполненные по данной тематике, высоко котируются научным электрохимическим сообществом и обычно выполняются на гранты крупных предприятий (к сожалению, чаще всего зарубежных предприятий) микроэлектронной, оптической, космической и других видов промышленности, конечно, при условии, что работы ведутся на современном научном уровне и с использованием современных методов исследования на соответствующем оборудовании.

Следует отметить, что отдельные компоненты указанных добавок являются ингибиторами коррозии соответствующего металла, в исследовании которых на кафедре аналитической и неорганической химии накоплен богатый опыт. К сожалению, устаревшее оборудование не позволяло проводить полноценные исследования процессов адсобции компонентов электролита, проводить импедансные исследования поверхности, проводить полноценную характеризацию образующихся гальванических осадков и др. Поэтому большие надежды связаны с новым научным оборудованием, которое планируется приобрести в 2008 году.

В частности, планируемые в заказе современные модели потенциостатов и анализаторов частотного отклика (фото 1) позволяют с большой точностью контролировать процесс гальванического осаждения и снимать его электрохимические характеристики. Трехмерную топологию поверхности осадка и матрицы в масштабе, близком к нанометровому, позволяет характеризовать конфокальный сканирующий микроскоп (фото 2, фото 3), а такие характеристики как отражательная способность покрытия (блеск), можно измерять с помощью фотометра отражения (фото 4). В сотрудничестве с наноцентром университета мы сможем также измерять твердость и пластические свойства гальванических осадков.

Фото 1. Электрохимическая испытательная система "Solartron" (прецизионная система для проведения электрохимических исследований объединяет в себе широкополосный потенциостат/гальваностат и анализатор частотного отклика)

Фото 2. Конфокальный сканирующий микроскоп

Фото 3. Примеры изображения, получаемого с помощью конфокального сканирующего микроскопа (справа - поверхность гранулы пыльцы)

Фото 4. Фотометр отражения (применяется для измерения коэффициента отражения диффузных, зеркально-диффузных и зеркальных образцов, коэффициента пропускания прозрачных твердых образцов, а также для качественной оценки диффузно-рассеивающих образцов)

Для анализа состава электролитов удобнее всего использовать метод инверсной вольтамперометрии с помощью полярографа с твердыми углеситалловыми электродами (фото 5).

Фото 5. Инверсный вольтамперометрический анализатор с твердым индикаторным электродом

Таким образом, наши научные исследования смогут выйти на передний край мировых научных разработок в данной области.

Создание лаборатории неорганической химии вызвано необходимостью модернизации как методов научных исследований, так и учебного процесса.

Традиционные формы организации учебных занятий в виде лекций, практических работ, контрольных и зачетных мероприятий обеспечивает усвоение определенной суммы знаний и приобретение некоторых стандартных навыков, но мало, на наш взгляд, способствует формированию специалиста, полностью готового к производственной деятельности. Несмотря на различные виды учебной и производственной практики, выпускник университета, приступая к работе, независимо от характера последней, проходит определенный период адаптации, в течение которого он постепенно освобождается от состояния «застрахованности», существования под опекой более опытных и мудрых наставников-преподавателей, когда не страшно сделать ошибку, так как она будет исправлена без серьезных последствий.

В реальной жизни молодой специалист постепенно учится принимать самостоятельные решения и нести за них полную ответственность. Такой период своеобразной инфантильности, в зависимости от обстоятельств и от личности, может иметь любую продолжительность. По нашим наблюдениям, у студенческих поколений последних лет эта черта выступает заметно ярче, чем у их предшественников. Не обсуждая причин этого явления, которые могли бы составить предмет отдельного социологического исследования, мы предлагаем следующий вариант модернизации учебного процесса, который должен способствовать формированию у студента навыков социальной ответственности за свою работу, воспитанию самостоятельности и автономности в решении текущих вопросов.

На базе лаборатории создается учебно-производственный отдел аналитических и природоохранных услуг, который сможет выполнять названные услуги на принципах хозяйственного расчета. Сертифицированное оборудование и, при необходимости, лицензирование деятельности, позволят выполнять такую работу, которая традиционно ведется специализированными организациями, конечно, не затрагивая их специфических функций. В начальный период развития отдела эта работа будет выполняться преподавателями кафедры аналитической и неорганической химии университета совместно со студентами-стажерами во внеурочное время. Работа студентов, как и работа преподавателей, будет оплачиваться в рамках полученной прибыли. После приобретения необходимых навыков и сдачи аттестационного экзамена, стажер переходит на должность специалиста, который несет полную ответственность за выполняемый проект. Наряду с работой по текущему проекту, специалист будет также курировать и обучать очередного стажера. Таким образом, работа преподавателей над заказами необходима лишь в период становления отдела (1-2 года). В дальнейшем они могут выполнять руководящие функции по проектам и вести исследовательскую работу по совершенствованию используемых методик.

Стимулом добросовестной работы студентов, на наш взгляд, во-первых, должна служить ответственность перед реальным клиентом, а не перед преподавателем, у которого можно вымолить удовлетворительную оценку. Во-вторых, получая практику конкретного вида работы, выпускник имеет возможность продолжить ее на предприятии или в организации данного профиля. Немаловажно то, что в ходе работы над проектами он также знакомится и с этими организациями, и со своими будущими коллегами (или конкурентами).

Таким образом, в результате работы в учебно-производственном отделе наш выпускник будет в лучшей степени подготовлен к реальной трудовой деятельности, независимо от должности, на которой он в дальнейшем будет трудиться.