В ОГУ имени И.С. Тургенева продолжают развивать студенческую науку — от первых лекций до собственных технологических проектов. Один из таких примеров — Роман Иванов, магистрант направления «Химия», который совмещает обучение с работой над сенсорным устройством для мониторинга состояния воздушной среды. В новом выпуске рубрики «Говорят ученые ОГУ» Роман расскажет о своем исследовании.

Роман Иванов окончил бакалавриат по направлению «Химия» и сейчас обучается в магистратуре по тому же профилю. Параллельно получает второе образование на вечернем отделении по направлению «Наноматериалы».

Со Студенческим научным обществом университета он познакомился на ярмарке студенческих объединений в 2022 году, на втором курсе. Уже через месяц принял участие в мероприятии «Баттл науки “Ученые говорят”», куда получил приглашение от СНО.

Именно этот формат — выступления молодых исследователей, способных говорить о сложном доступно — стал для него точкой роста. К тому моменту Роман уже пробовал себя в научной деятельности, участвуя в хакатоне ЮЗГУ в составе команды кафедры химии, но именно системная работа через СНО позволила углубиться в исследования.

На третьем курсе Роман определился с научным направлением под руководством заведующего кафедры химии Института естественных наук и биотехнологии Евгения Грибанова. Темой стали исследования монокристаллического кремния и материалов на его основе.

 Пластины монокристаллического кремния

Кремний широко используется в электронике, оптике и медицине, однако для расширения его возможностей требуется модификация структуры. В университете были необходимые реактивы и оборудование, что позволило начать работу с получением пористого кремния — материала с сетью микропор и нанопор, улучшающих его поверхностные и электрические свойства.

На четвертом курсе Роман сосредоточился на прикладной задаче — оптимизации структуры пористого кремния (размер, глубина и однородность пор) для создания химического сенсора. Разрабатываемое устройство предназначено для определения содержания токсичных газов в воздухе — от выхлопных газов до летучих органических соединений.

 Процесс получения пористого кремния

В отличие от традиционного лабораторного анализа, который требует времени и сложного оборудования, сенсор позволит проводить экспресс-анализ в режиме реального времени с высокими метрологическими характеристиками.

Процесс получения пористого кремния

Проект направлен на разработку композитных подложек на основе пористого кремния и создание  вольт-амперометрического сенсора собственной сборки на отечественном программно-аппаратном комплексе. Разработка соответствует стратегическим направлениям технологического развития — импортозамещение, экологический мониторинг, развитие «зеленой» химии.

Cборная установка для испытания сенсоров

Созданный научно-технический задел позволил команде подать заявку на конкурс «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям. Проект получил поддержку — один миллион рублей на дальнейшее развитие.

Для Романа это стало не только финансированием исследований, но и опытом технологического предпринимательства. Он зарегистрировал юридическое лицо — ООО «НаноСенсориум» — и фактически совмещает научную деятельность с управлением проектом: закупкой оборудования, организацией бухгалтерского сопровождения, анализом рынка и подготовкой бизнес-плана.

Работа над стартапом позволяет развивать инженерные навыки, 3D-моделирование, программирование и понимание коммерциализации научных разработок.

Сейчас команда работает над двумя ключевыми задачами:

• оптимизация технологии получения селективной кремниевой основы;
• разработка прототипа вольт-амперометрического сенсора.

В дальнейшем планируется повышение уровня технологической готовности разработки, проведение испытаний и участие в новых грантовых конкурсах.

Сам Роман отмечает: «В данный момент я полностью доволен своей работой, чувствую себя на своём месте. Хочу и дальше двигаться по научному пути, а также обязательно делиться полученными знаниями и опытом со студентами и школьниками, которым интересны проектная деятельность и химия в целом».