Физика высоких технологий: как преподаватель из Чебоксар развивает науку

Преподаватель кафедры прикладной физики и нанотехнологий факультета прикладной математики, физики и информационных технологий ФГБОУ ВО "Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова", инженер, руководитель студенческого конструкторского бюро (СКБ) "Синтез наноматериалов", председатель Ассоциации молодых физиков Чувашии Александр Вячеславович Смирнов участвует в проекте "Народный преподаватель", организованном медиаплатформой "Про Город".

"Физика и нанотехнологии – это сферы, способные менять окружающий мир. Но я понял, что мало просто заниматься исследованиями в лаборатории. Моя миссия как преподавателя и наставника – зажигать в студентах и школьниках подлинный интерес к науке, помогать им превращать смелые теоретические идеи в реальные патенты, стартапы и технологии будущего. Я хочу доказать подрастающему поколению, что у нас в Чувашии есть все условия для создания науки мирового уровня, успешного технологического предпринимательства и реального улучшения жизни людей", – говорит Александр.

В 2004 году он с отличием окончил среднюю общеобразовательную школу № 62 города Чебоксары. В 2009 году также с отличием окончил физико-технический факультет Чувашского государственного университета имени И. Н. Ульянова по специальности "Физика". В 2013 году завершил обучение в аспирантуре, успешно защитил диссертационную работу на соискание ученой степени PhD в области физико-математических наук.

"Кроме того, отвечая на современные вызовы времени и запросы "зеленой" экономики, я расширил свои компетенции и получил диплом в области экологии и природопользования, что позволяет мне сегодня руководить междисциплинарными проектами на стыке физики наноматериалов, альтернативной энергетики и защиты окружающей среды", – рассказывает Александр.

Его профессиональный путь начался в стенах родного ЧГУ им. И. Н. Ульянова. Будучи аспирантом, он активно включился в научно-исследовательскую деятельность в рамках масштабных совместных проектов Межвузовской лаборатории высоких технологий ЧувГУ и МГУ им. М. В. Ломоносова. Здесь занимались прорывными исследованиями в области разработки металлоуглеродных наноматериалов для пассивной и активной электроники, что заложило прочный фундамент его дальнейшей педагогической и научной карьеры.

"Я остаюсь полностью верен своей альма-матер: вся моя карьера, научное становление и ключевые достижения неразрывно связаны с Чувашским госуниверситетом. Пройдя здесь путь от студента до преподавателя и руководителя, сегодня я возглавляю передовое студенческое конструкторское бюро (СКБ) "Синтез наноматериалов".

Мой вклад в воспитание новых поколений исследователей получил высшее признание внутри вуза – я удостоен почетного звания "Наставник года ЧГУ". А за многолетнюю преданность педагогическим традициям я награжден престижной медалью РАЕ "За верность традициям отечественного образования", – делится Александр.

Самым ценным в своей работе он считает победы его учеников и признание их успехов на уровне страны.

"Для меня как для "Наставника года" невероятная гордость видеть, как под моим руководством ребята выигрывают миллионные гранты по программам "УМНИК" и "Студенческий стартап" от Фонда содействия инновациям, защищают доклады на Международном форуме "Ломоносов" в МГУ или в Сириусе, становятся призерами конкурсов "Мой наномир", "Леонардо", "Юниор" и финалистами российского этапа Международного конкурса научно-инженерного творчества ISEF ("РОСТ")", – говорит Александр.

Основная сложность в его работе – разрушить барьер между "сухой" теорией в учебниках и реальной практикой, доказав ребятам, что физика – это увлекательно и высокотехнологично.

"Мы преодолеваем это полным вовлечением студентов и школьников в реальный сектор экономики. В нашем СКБ они работают наравне со взрослыми учеными, используют современную научно-технологическую базу, решают практические индустриальные задачи и учатся коммерциализировать свои разработки, создавая стартапы прямо во время учебы", – делится Александр.

Для улучшения учебного процесса он активно применяет методы проектного обучения, сквозного наставничества и синергию физики с технологиями. Для масштабной популяризации науки в республике он выступает в качестве лектора Российского общества "Знание".

"Мы создали научно-общественное объединение "Ассоциация молодых физиков Чувашии", силами которого проводим интерактивные фестивали, профильные олимпиады, квесты "Наноэкспериментариум" и "ФизикУм", а также образовательные экскурсии на завод по выпуску солнечных модулей "Хевел". Кроме того, мой опыт признан профессиональным сообществом на федеральном уровне: меня регулярно приглашают в качестве члена жюри Всероссийской конференции-конкурса молодых физиков России, где оцениваю лучшие молодые умы страны", – рассказывает Александр.

Наиболее запоминающимся и значимым опытом в своей работе он считает признание его экспертных компетенций на уровне высшего руководства страны.

"Я вошел в официальный пул федеральных экспертов масштабного общероссийского форума "Сильные идеи для нового времени", где оценивал общественно значимые и технологические проекты со всей России. Моя работа была удостоена официальной благодарности за подписью Советника Президента Российской Федерации.

Также важнейшим опытом стала защита интересов всего научного сообщества, когда я выступил автором законодательной инициативы по освобождению молодых учёных от уплаты НДФЛ с грантов Российского научного фонда (РНФ), успешно защитив её на Конгрессе молодых учёных и получив серебряный бейдж форума", – делится педагог.

"Самый запоминающийся момент в работе – когда наше изобретение было включено Роспатентом в "100 лучших изобретений России", а разработанное нами инновационное биосовместимое углеродное покрытие вышло из стен лаборатории ЧГУ и начало успешно применяться в реальной хирургической практике при операциях в Федеральном центре травматологии, ортопедии и эндопротезирования в Чебоксарах. Осознание того, что физика и нанотехнологии, которым ты учишь студентов, прямо сейчас спасают жизни людей в твоем родном городе, – это высшая точка преподавательского счастья", – радуется Александр.

Вот что рассказывают об Александре его коллеги:

"Александр Вячеславович – пример современного педагога, который не просто читает лекции, а буквально зажигает в студентах и школьниках любовь к науке, помогает им превращать смелые идеи в реальные патенты, стартапы и технологии будущего. Его биография включена в авторитетную сетевую энциклопедию "Известные учёные" – проект Российской академии естествознания (РАЕ), а за вклад в педагогику он удостоен медали РАЕ "За верность традициям отечественного образования".

Наставник, с которым студенты и школьники побеждают на всероссийском уровне

Лучший наставник ЧГУ и руководитель СКБ "Синтез наноматериалов": под его руководством студенты, магистранты и школьники проводят передовые исследования на базе межвузовской лаборатории высоких технологий ЧГУ и МГУ.

- Реальные победы учеников: воспитанники Александра Вячеславовича выигрывают гранты по программе "УМНИК" и всероссийскому конкурсу "Студенческий стартап" (Фонд содействия инновациям), выступают с докладами на Международном форуме "Ломоносов" в МГУ и в "Сириусе", становятся призерами конкурсов "Мой наномир", "Леонардо", "Юниор" и финалистами российского этапа международного конкурса ISEF ("РОСТ").

- Работа со школьниками и просвещение: Александр Вячеславович – лектор Российского общества "Знание", основатель и председатель научно-общественного объединения "Ассоциация молодых физиков Чувашии". Он организует для школьников и студентов республики научные фестивали, олимпиады по физике, квесты "Наноэкспериментариум" и "ФизикУм", возглавляет экспертные комиссии городских конференций "Открытие юных" и "Первые шаги в науке", проводит экскурсии на производство солнечных модулей "Хевел".

Ученый с мировым именем, чьи разработки спасают жизни и меняют индустрию

За плечами Александра Вячеславовича – более 70 научных публикаций в рейтинговых российских и международных журналах (Scopus, Web of Science, ВАК), 5 патентов РФ и руководство/участие более чем в 15 крупных научных грантах (РНФ, РФФИ, стипендия Президента РФ).

- Медицина и здоровье: разработанное с его участием биосовместимое углеродное покрытие уже применяется при реальных операциях в Федеральном центре травматологии, ортопедии и эндопротезирования в Чебоксарах. Также он работает над созданием медицинских газовых сенсоров для ранней диагностики заболеваний печени, ЖКТ и сахарного диабета, датчиков мониторинга постинсультных состояний и сенсоров для выявления суррогатного алкоголя.

Энергетика и гибкая электроника: Александр Вячеславович – один из главных создателей первой экспериментальной солнечной энергоустановки в ЧГУ. Сейчас под его руководством создаются гибкие термоэлектрические наногенераторы и накопители энергии нового поколения на основе модифицированных графеном каучуковых эластомеров, которые можно встраивать в умную одежду, медицинские датчики и автомобильные шины.

Изобретение с участием Александра Смирнова вошло в "100 лучших изобретений России" по версии Роспатента.

Гражданская позиция и инициативы уровня страны. Помимо науки и преподавания, Александр Вячеславович активно защищает интересы научного сообщества и родного города:

Отмена НДФЛ с грантов РНФ: именно Александр Смирнов выступил автором законодательной инициативы по освобождению молодых ученых от уплаты НДФЛ и оптимизации налоговой нагрузки по грантам Российского научного фонда. Он представил эту идею на Конгрессе молодых учёных и форуме "Сильные идеи для нового времени" (где был удостоен серебряного бейджа), добившись реального решения вопроса на федеральном уровне. Общественное признание: Александр Вячеславович – лауреат городской премии "Общественное признание" (г. Чебоксары), победитель народного голосования от Чувашии и финалист всероссийского фестиваля "Время героев" в номинации "Герои науки", трижды лауреат стипендии главы Чувашии за особую творческую устремлённость, лауреат стипендии президента России, член Общественного совета Министерства образования Чувашской Республики и финалист Международной премии #МЫВМЕСТЕ, член Российского общества "Знание", член международного научного общества "Американское углеродное общество", член Российско ассоциации содействия науки.

Включен в сетевую энциклопедию "Известные учёные", где можно подробно ознакомиться с биографией и его деятельностью:

https://famous-scientists.ru/anketa/smirnov-aleksandr-vyacheslavovich-18149

Для нас Александр Вячеславович – не просто талантливый физик и педагог, а человек с огромным сердцем, который ежедневно доказывает своим ученикам: в родной Чувашии можно делать науку мирового уровня и менять жизнь людей к лучшему".

Награды/звания:

Автор главы британского научного издания по солнечной энергетике. Почётное звание "Наставник года ЧГУ" (призёр). Медаль Российской Академии Естествознания (РАЕ) "За верность традициям отечественного образования". Благодарность за экспертную работу на форуме "Сильные идеи для нового времени" за подписью Советника Президента Российской Федерации. Член жюри Всероссийской конференции-конкурса молодых физиков России. Лауреат городской премии "Общественное признание" (г. Чебоксары). Победитель народного голосования от Чувашии и финалист Всероссийского фестиваля "Время героев" (номинация "Герои науки"). Финалист Международной премии #МЫВМЕСТЕ и форума "Сильные идеи для нового времени" (серебряный бейдж). Благодарность советника Президента РФ, правительства Чувашской Республики. Благодарность за развитие Всероссийской акции от от зам. председателя Государственной Думы. Благодарность Федерального агентства молодёжи (Росмолодёжи) за личный вклад в развитие молодёжной политики РФ. Трижды лауреат стипендии главы Чувашской Республики за особую творческую устремлённость. Лауреат стипендии Президента Российской Федерации. Автор 5 патентов РФ на изобретения (включая топ-100 Роспатента) и более 70 научных публикаций (Scopus, Web of Science, ВАК). Руководитель и исполнитель более 17 крупных научных грантов (РНФ, РФФИ). Член Общественного совета Министерства образования Чувашской Республики. Член Координационной группы экспертного совета в области физико-математических наук. Федеральный эксперт Всероссийского конкурса проектов Росмолодёжи и форума "Иволга". Член Российского общества "Знание", Российской ассоциации содействия науке и международного Американского углеродного общества (The American Carbon Society). Включен в сетевую энциклопедию "Известные учёные" РАЕ.

Гранты и проекты.

- Стипендия Президента Российской Федерации на 2013–2015 молодым учёным и аспирантам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники и приказ от 28.02.2013 № 136 (грант СП-4717.2013.1) – руководитель проекта.

- Грант РФФИ (проекта 13-08-06832) "Организация и проведение конференции I Всероссийской конференции "Наноструктурированные материалы и преобразовательные устройства для солнечных элементов 3-го поколения" (Nanostructured materials and соnverting devices for 3rd generation solar cells), г. Чебоксары, 19–20 июля 2013 г. – руководитель проекта).

- Грант РФФИ (проекта 14-08-06821) "Организация и проведение конференции II Всероссийской конференции "Наноструктурированные материалы и преобразовательные устройства для солнечной энергетики 3-го поколения" (Nanostructured materials and соnverting devices for 3rd generation solar cells), г. Чебоксары, 22–24 мая 2014 г. – руководитель проекта).

- Грант РФФИ №17-42-210604. "Исследование структурных и электрофизических характеристик NiO-углеродных пленок для создания чувствительных элементов газовых сенсоров" (2018 г.) (рук. – инж. Смирнов А. В.).

- Грант РФФИ №18-38-10049, "Проект организации VI Всероссийской научной конференции материалы и преобразовательные устройства для солнечной энергетики" (2018 г.) (рук. – инж. Смирнов А. В.).

- Грант по программе "УМНИК"-2020, проект "Разработка технологии создания энергоэффективных газовых сенсоров спиртов" (магистрант Платонов П. С., рук. инж. Смирнов А. В.).

- Грант Чувашского госуниверситета "Развитие научных школ" (научный проект: "Геном гибридных углеродных наноматериалов"), основной исполнитель проекта.

- Грант Российского научного фонда № 23-29-10211, проект "Разработка системы дистанционного контроля давления в автомобильных шинах" (2023–2024), основной исполнитель проекта.

- Грант Российского научного фонда № 26-29-20277 и Чувашской Республики.

Грант Чувашского госуниверситета "Развитие научных школ", научный проект: "No. 17-24 Разработка сенсоров паров аммиака, ацетона и других летучих органических соединений, и создание неинвазивной портативной системы массового скрининга здоровья человека", основной исполнитель проекта.

- Металлоуглеродные плёнки на основе ЛЦУ для активной и пассивной электроники ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 гг." ГК 14-740.11.1229

- Новые и возобновляемые источники на основе устройств солнечной и водородной энергетики Федеральная целевая программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 г." "Развитие внутрироссийской мобильности научных и научно-педагогических кадров путем выполнения научных исследований молодыми учеными и преподавателями в научно-образовательных центрах". ГК № 14.В37.21.0172.

- Подготовка и испытание солнечной энергоустановки, работающей параллельно с централизованной сетью (СЭУ-С) хозяйственный договор №867-12.

- Синтез на основе углеродных и полупроводниковых плёнок элементов пассивной и активной электроники. НИР в рамках государственного задания вузу Минобрнауки РФ; финансирование на 2012 г. Регистрационный номер: 2.1351.2011.

- Грант РФФИ - р_поволжье_а, 13-02-97071, по проекту "Создание базы знаний наноматериалов и нанотехнологий Чувашской Республики".

- Стипендия главы Чувашии за особую творческую устремленность (трижды лауреат – 2013, 2015, 2023 гг.).

- Грант 2017–2018 гг. по конкурсу, проводимом Чувашской Республикой и Российским фондом фундаментальных исследований (проект "Исследование структурных и электрофизических характеристик NiO-углеродных плёнок для создания чувствительных элементов газовых сенсоров" № 17-42-210604 р_а.).

- Лауреат (2 место) Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области физических наук (МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012). Проект "Синтез и исследование фоточувствительных плёнок на основе линейно-цепочечного углерода").

- Грант международного конкурса РФФИ-ТУБИТАК (Турция) № 20-58-46014 – "Разработка концепции генома углеродных наноматериалов для ускоренного синтеза перспективных гибридных функциональных материалов с программируемыми свойствами: управляемый синтез, экспериментальное исследование и моделирование с помощью методов науки о данных".

- Грант на развитие научных школ Чувашского госуниверситета (проект "Геном гибридных углеродных наноматериалов").

- Грант РФФИ №18-38-10049, "Проект организации VI Всероссийской научной конференции "Наноструктурированные материалы и преобразовательные устройства для солнечной энергетики" (2018 г.).

- Грант РФФИ №16-38-10358 "Проект организации IV Всероссийской научной конференции "Наноструктурированные материалы и преобразовательные устройства для солнечной энергетики" (2016 г.).

- Грант РФФИ "Проект организации I Всероссийской научной конференции "Наноструктурированные материалы и преобразовательные устройства для солнечной энергетики" (2013 г.).

- Гранты ЧГУ на развитие научных школ.

- Гранты ЧГУ "Наука молодых".