У Львівській політехніці формують Центр колективного користування науковим обладнанням «Лабораторія перспективних технологій створення та фізико-хімічного аналізу нових речовин і функціональних матеріалів» (ЦККНО). Нещодавно для роботи вчених Львівської політехніки за кошти університету закупили сучасний автоматичний рентгенівський дифрактометр дослідницького класу.
― Львівська політехніка претендує стати найкращим університетом в Україні та посідати високі рейтинги серед світових закладів вищої освіти. Для цього потрібні значущі вимірні показники ― їх можна досягнути завдяки науковим дослідженням та напрацюванням. Тож мусимо мати висококласне обладнання, щоб наші вчені не вишукували таких можливостей за кордоном, ― каже ректор Політехніки Юрій Бобало. ― Ми тривалий час не робили таких серйозних закупівель, бо бракувало коштів. Та минулого року, після ґрунтовного обговорення з науковцями, вирішили для тих вчених, які серйозно займаються наукою і можуть отримати вагомі результати, закупити дифрактометр фірми Malvern PANAnalytical (Нідерланди) за понад 5,5 мільйона гривень. Важливо, що цей прилад зможуть використовувати для своїх досліджень багато науковців Львівської політехніки. Впевнений, що вони даватимуть високі результати, які зможемо використати в тих запитах, що подаємо на фундаментальні дослідження та на закордонні проєкти.
До слова, в нашому університеті є щонайменше п’ять осередків вчених, які потребували такого обладнання, зокрема й для проведення міждисциплінарних досліджень, ― на кафедрі напівпровідникової електроніки (ІТРЕ), прикладної фізики і наноматеріалознавства та загальної фізики (ІМФН), фізичної, аналітичної та загальної хімії, хімічної технології переробки пластмас, органічної хімії, технології біологічно активних сполук, фармації та біотехнології (ІХХТ), матеріалознавства та інженерії матеріалів (ІМІТ), будівельного виробництва (ІБІС), де в наукових дослідженнях і навчальному процесі інтенсивно використовують рентгенівські дифрактометри. До цього часу вчені послуговувалися ще радянськими приладами, які навіть за умови їхньої автоматизації за допомогою сучасних комп’ютерних засобів не могли конкурувати із сучасним обладнанням ані за продуктивністю, ані за якістю отриманих результатів.
― Науковців, які можуть робити фундаментальні дослідження, дуже мало. Тож ми готові всіляко підтримувати тих, які вміють і хочуть займатися наукою. До прикладу, нещодавно ще четверо молодих науковців із ІХХТ представили свої досить вагомі дослідження, які теж потребують дорогого обладнання. Тож, зважаючи на їхнє бажання займатися наукою, яка потрібна Україні та Політехніці, після тривалого аналізу я запропонував проректорові з наукової роботи оголосити тендер для закупівлі рідинного хроматомас-спектрометра для виконання аналітичних операцій у галузі хімії, тонкого органічного синтезу, верифікації отриманих сполук із високою точністю, ― додав Юрій Бобало.
Вчені-політехніки переконані, що автоматичний рентгенівський дифрактометр дасть змогу підняти на якісно новий рівень матеріалознавчі, фізичні, хімічні та споріднені дослідження, які провадять в університеті. А також відкриє дорогу до ширшої міжнародної науково-технічної кооперації і сприятиме зростанню кількості молодих науковців, збереженню кадрового потенціалу, розширить представлення університету в науковій періодиці та значно збільшить шанси на отримання нових міжнародних проєктів і грантів.
― У Львівській політехніці є висококваліфіковані спеціалісти, які мають великий досвід експлуатації рентгенівських порошкових дифрактометрів та спорідненого обладнання. Зокрема, професор кафедри НПЕ ІТРЕ Леонід Василечко має значний міжнародний досвід роботи із сучасними порошковими дифрактометрами. За 18 років у провідних європейських синхротронних лабораторіях HASYLAB (Гамбург), ESRF (Гренобль) та ALBA (Барселона) він реалізував понад 20 дослідницьких проєктів із порошкової та монокристальної рентгенівської дифракції, у процесі виконання яких встановлено кристалічні структури і досліджено термічне розширення понад 150 сполук та їх твердих розчинів. Досвід роботи на рентгенівських дифрактометрах має також низка молодих науковців, серед яких: Андрій Тростянчин, Павло Лютий, Мартин Созанський, ― зазначив проректор з наукової роботи Іван Демидов.
Ідея створення Центру колективного користування науковим обладнанням виникла у 2019 році завдяки державній програмі, яка передбачала формування таких центрів у низці університетів.
― Ми подалися на ту програму і на базі ІХХТ створили «Лабораторію перспективних технологій створення та фізико-хімічного аналізу нових речовин і функціональних матеріалів». Було передбачене державне фінансування для наповнення цієї лабораторії унікальним обладнанням, щоб вона працювала на потреби науковців Львівської політехніки та університетів-партнерів, де повинні були створити такі ж лабораторії. Та, на жаль, через пандемію державного фінансування не отримали. Тож керівництво Львівської політехніки, розуміючи, що треба підсилювати матеріально-технічну базу, щоб наші наукові групи могли ефективніше працювати, підтримало ідею облаштування ЦККНО. Це фактично лише започаткування лабораторії матеріалознавчого профілю. Разом із дифрактрометром закупили також кілька пакетів програмного забезпечення і дві приставки ― для дослідження тонких плівок (особливо актуально в дослідженні напівпровідникових плівкових матеріалів) та високотемпературну приставку для вивчення зміни структури і фазового складу зразків під час дії високих температур. Наявність такого обладнання дає нам змогу подавати заявки на проєкти Національного фонду досліджень України, ― пояснив в. о. директора ЦККНО, завідувач кафедри фізичної, аналітичної та загальної хімії ІХХТ Павло Шаповал.
Метод порошкової рентгенівської дифракції, що є основним для забезпечення функціональності рентгенівського дифрактометра, дає змогу дослідити первинні структурні властивості як неорганічних, так і органічних речовин природного або штучного походження, металів та сплавів, мінералів і порід, конструкційних матеріалів, керамічних та композитних матеріалів, пігментів, полімерів, лікарських препаратів, наноструктурованих матеріалів тощо. Його перевагами є простота приготування зразків, наявність низки доступних спеціальних комп’ютерних програм і баз даних для оброблення, аналізу та представлення результатів.
― Виходячи з можливостей методу рентгенівської дифракції, автоматичний рентгенівський дифрактометр може мати найширше застосування для проведення наукових досліджень у Львівській політехніці, зокрема під час виконання держбюджетних та госпдоговірних тем, проєктів міжнародного науково-технічного співробітництва, грантів міжнародних наукових фундацій, ― додав Павло Шаповал.
У використанні такого обладнання зацікавлене широке коло науковців, аспірантів і студентів з навчально-наукових інститутів та наукових підрозділів університету. Так, учені ІТРЕ цей прилад використовуватимуть для аналізу та дослідження матеріалів і структур елементів електронної техніки (рентгенофазовий і рентгеноструктурний аналіз, аналіз тонких плівок, наночастинок і наноструктурованих систем та рідких кристалів). В ІХХТ ― для аналізу нових речовин і матеріалів, створення хімічних технологій синтезу неорганічних та органічних матеріалів, сировини та продуктів керамічного й цементного виробництва та виробництва мінеральних добрив, визначення ступеня кристалічності полімерів, розміру та розподілу наночастинок, отриманих різними методами, експертизи й ідентифікації фармацевтичних препаратів та прекурсорів. В ІМФН ― для аналізу та визначення структури інтеркальованих матеріалів, визначення мікронапружень, дефектів поверхневого шару, рентгенографічного аналізу текстур. В ІБІС ― для дослідження фазового складу елементів будівельних конструкцій та напружених станів у металевих конструкціях. В ІМІТ ― для дослідження мікро- та макронапружень у виробах із металів та сплавів, визначення структурної досконалості приповерхневих шарів після різних видів металообробки. В ІАРД ― для дослідження об’єктів старовини (фресок, ікон) і визначення фазового складу пігментних та зв’язуючих матеріалів.
― Ефективне використання сучасного автоматичного рентгенівського дифрактометра стане поштовхом для створення науково-навчального центру матеріалознавчого профілю, оскільки саме структурна характеризація є в основі аналітичного матеріалознавства. Потужні наукові дослідження, що ведуть у Львівській політехніці саме в цьому напрямі, їх міжнародне визнання, можливість підготовки висококваліфікованих кадрів молодих науковців для застосування рентгенівської дифрактометрії у найрізноманітніших дослідженнях в університеті дають змогу сподіватися на швидке зростання завантаженості цього обладнання та його ефективне застосування у найкоротший термін, ― наголосив в.о. директора ЦККНО.
