«Наука в Сибири» № 40 (2725) 8 октября 2009 г. ИНСТИТУТУ ФИЗИКИ ПРОЧНОСТИ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ СО РАН — 25 ЛЕТ В.С. Плешанов, д.т.н., ученый секретарь ИФПМ СО РАН Томская школа физики твердого тела зародилась в Томском государственном университете в середине 20-х годов прошлого столетия. Ее основателем был профессор В. Д. Кузнецов, ставший впоследствии действительным членом Академии наук СССР. Интересно отметить, что до 1957 года, когда было основано Сибирское отделение Академии наук СССР, он был единственным членом Академии на территории Сибири и Дальнего Востока. Его имя носит прославленный Сибирский физико-технический институт, который он возглавлял более 30 лет. Говоря о школе В. Д. Кузнецова, нельзя не сказать о другой яркой личности этой школы — профессоре М. А. Большаниной, которая была соавтром знаменитой монографии «Физика твердого тела». Следующее поколение томских металлофизиков, развивающих традиции школы В. Д. Кузнецова — это в основном ученики М. А. Большаниной. Значительный вклад в развитие физики прочности и пластичности внесли Л. И. Васильев, М. Б. Макогон, В. Е. Панин, Л. Е. Попов, А. Д. Коротаев, Э. В. Козлов, В. П. Фадин, В. Ф. Суховаров, Е. Ф. Дударев, Т. Ф. Елсукова, Н. А. Конева и др. Длительное время эти работы концентрировались в СФТИ. В 1979 году в жизни томских металлофизиков происходит судьбоносное событие. По приглашению председателя Томского филиала СО АН СССР академика В. Е. Зуева часть сотрудников отдела физики металлов СФТИ при ТГУ во главе с профессором В. Е. Паниным переходит в Институт оптики атмосферы СО АН СССР и создает отдел физики твердого тела и материаловедения. Начинается новый этап развития томской школы физики твердого тела в рамках академической науки. В 1984 году из ИОА выделился самостоятельный институт — Институт физики прочности и материаловедения СО АН СССР. В Томске возникает органическая интеграция вузовской и академической науки — физики твердого тела. В 1997 году на базе ИФПМ СО РАН, физического и физико-технического факультетов ТГУ, отдела физики металлов СФТИ создан Центр фундаментальных исследований и элитарного образования «Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование новых материалов». Этот центр имеет широкие международные связи с США, Великобританией, Германией, Израилем, Испанией, Словенией, Японией, КНР. В Томске регулярно проводится международная конференция «Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование новых материалов». В 1977 году на базе ИФПМ СО РАН и Штутгартского университета в Томске создан международный центр «Физическая мезомеханика материалов». Томская школа физики твердого тела получила широкое международное признание. Из названия института видно, что в нем исследуются и создаются новые материалы, в том числе высокопрочные. Вопросами прочности традиционно занимались механики. В течение многих столетий ученые исследовали материалы только на макроуровне. Но, чтобы понять фундаментальные проблемы прочности, надо разобраться со строением кристаллической решетки, то есть проникнуть вглубь вещества. В середине прошлого века благодаря изобретению электронного микроскопа физики обнаружили, что в кристаллической решетке существуют различные дефекты. С тех пор механики исследовали материалы на макро-, а физики — на микроуровне. Пятьдесят лет ученые всего мира пытались объединить эти два подхода и создать единую науку о материалах, но ничего не получалось. Заслуга научной школы, которую возглавляет академик В. Е. Панин, в том, что в ней впервые стали развивать концепцию структурных уровней, то есть учитывать существование большого количества разномасштабных промежуточных уровней деформации. Чтобы правильно рассчитать прочность и износостойкость изделия, следует разобраться с поведением материала на этих структурных уровнях. В ИФПМ СО РАН для решения подобных задач разрабатывается новое научное направление, основанное на многоуровневом подходе. Оно получило название «Физическая мезомеханика». В последние годы концепция многоуровневого подхода получила признание не только в нашей стране, но и далеко за ее пределами. Институт издает международный журнал «Физическая мезомеханика», полноценная английская версия которого выпускается издательством «Эльзевир» для зарубежных читателей. В последние годы мировая наука большое внимание уделяет наноструктурным материалам и нанотехнологиям. И так оказалось, что проблему «нано» на фундаментальном уровне не решить без привлечения физической мезомеханики. Наноструктуры состоят из мельчайших кристаллов, между которыми существуют границы раздела. Это «крепкий», но нестабильный материал. Причем аморфное вещество, образующееся на границах, составляет не менее 20 % от общего объема. В таких условиях для описания процессов деформации и разрушения материалов и изделий возникают проблемы применения и механики сплошных сред и теории дислокаций. Только подход, основанный на физической мезомеханике, оказался наиболее эффективным для анализа наноструктурных материалов. Развивая методы и средства физической мезомеханики, ученые института проводят исследования для разных сред и на разных масштабах: от наноструктур до геологических образований. Во многих случаях эти исследования являются пионерскими и получили международное признание. В институте разрабатываются материалы для ядерной энергетики, авиационной и космической техники, машиностроения. При разработке новых материалов эффективно используются численные методы, позволяющие в рамках единого подхода осуществлять моделирование процессов деформации материала на разных масштабах. Это ключ к многоуровневому моделированию. Использование современных информационных технологий, в том числе параллельных вычислений, позволило совместно с учеными Берлинского технического университета активно развивать такое сложное, но важное направление, как нанотрибология. Одно из успешно развиваемых направлений — получение нанопорошков для изготовления высокотехнологичных материалов с особыми свойствами. На основе этих нанопорошков разработаны новые наноструктурные материалы с уникальными адсорбирующими свойствами: они притягивают к себе различные вирусы, бактерии, и их можно использовать в медицине для различных целей. Благодаря поддержке Минобрнауки РФ в рамках федеральной целевой программы уже налажено опытно-промышленное производство фильтров для стопроцентной очистки воды от микробиологических загрязнений. Сегодня они уже устанавливаются в детских садах и школах, пользуются спросом не только в нашей стране, но и за рубежом. Готовится производство ранозаживляющего материала с поистине уникальными свойствами. Особенность томской науки в том, что она всегда была нацелена в первую очередь на фундаментальные достижения. Но большое внимание уделялось и практическим приложениям полученных результатов. Именно такая нацеленность обеспечивает жизнеспособность ИФПМ СО РАН. Нельзя не вспомнить еще раз, что томская академическая наука вышла из наших университетов, которые имеют более чем вековую историю развития. ИФПМ СО РАН органически связан с томскими университетами. Так, четыре кафедры в ТГУ и ТПУ возглавляются сотрудниками института, многие студенты начинают работать в институтских лабораториях уже со второго курса. Это позволяет решать проблему привлечения молодежи в науку. Выстояв и даже нарастив свой численный состав в «лихие» 90-е годы прошлого столетия, ИФПМ СО РАН представляет собой динамично развивающийся институт, располагающий необходимыми основными фондами, современным исследовательским и технологическим оборудованием. Большой вклад в становление ИФПМ СО РАН внесли доктора наук В. Ф. Суховаров, Ю. А. Хон, Ю. В. Гриняев, А. П. Савицкий, С. Н. Кульков, В. Е. Овчаренко, С. Г. Псахье, кандидаты наук Н. Н. Апаров, Ю. Д. Новомейский, В. В. Фадин, сотрудники М. Д. Борисов, И. И. Кочепасов и др., которые были первыми еще в отделе физики твердого тела ИОА СО АН СССР. Практически с самого начала организации института в нем работают такие известные ученые как д.ф.-м.н. Л. Б. Зуев, д.ф.-м.н. П. В. Макаров, д.ф.-м.н. В. И. Данилов, д.ф.-м.н. А. В. Колубаев, д.ф.-м.н. Ю. Р. Колобов, д.ф.-м.н. С. Е. Кулькова, д.т.н. О. В. Сизова, д.т.н. Г. А. Прибытков, д.т.н. И. М. Полетика, В. П. Сергеев. Институт растет и развивается, в его актив входят новые перспективные научные сотрудники, которые сейчас возглавляют важные научные направления. Это доктора наук Ю. П. Шаркеев, М. И. Лернер, А. Г. Князева, Л. Л. Мейснер, А. И. Лотков, В. С. Плешанов. За последние годы в институте появилась плеяда молодых докторов наук: С. В. Панин, А. В. Панин, С. А. Баранникова, Е. В. Шилько, А. И. Дмитриев, В. А. Романова, Р. Р. Балохонов. Конечно же, институт — это прежде всего люди, и основное богатство ИФПМ СО РАН — это научные сотрудники и инженеры высшей квалификации. Именно их творческий труд ежедневно создает ту основу, которая позволяет коллективу института с оптимизмом и уверенностью смотреть в будущее. стр. 4