Аккумулятор и Ломоносов

Михаил Морозов, доцент КНИТУ-КАИ, чьи корни — в селе Тогашево, создает уникальный аккумулятор для Севера, способный завести машину при -50˚С. Он учился у немцев и китайцев, а науку дочке объясняет с помощью кукольного театра.

В День российской науки – 8 февраля — мы продолжаем серию публикаций о научной и инженерной династии Морозовых-Николаевых-Корпачевых (предыдущие публикации «Электродинамика судьбы», «Радиофотоника – наука будущего», «Братья-воздухоплаватели»)

Корни

В морозные дни, когда столбик термометра падает за -30˚С, а машина отвечает на поворот ключа лишь унылым щелчком стартера, мы редко задумываемся о науке. Мы просто злимся. Но где-то в Казани, в лаборатории Казанского авиационного института, над решением этой суровой «зимней» задачи уже много лет работает человек, чьи корни уходят в пестречинскую землю.

Михаил Морозов, кандидат физико-математических наук, родился в Казани, но его семейная история началась в деревне Тогашево. Оттуда родом его дед, Михаил Матвеевич Морозов, который в 50-х годах переехал в Казань, служил в армии летчиком, работал связистом в казанском ЭТУС.

Его сын Валерий перенял его любовь к технике, закончил техникум связи, работал связистом, потом электротехником – на макаронной фабрике запускал импортную итальянскую линию.

Поскольку и мама закончила техникум связи, то Михаилу сама судьба наметила занятия электричеством. Хотя первым его увлечением стала история.

От «Истории государства Российского» до наноструктур

Интерес к глубинным процессам мира у Михаила проявился рано – он читал с 4 лет. Ещё в детстве, помимо художественной литературы, зачитывался серьёзными монографиями — Карамзиным, книгами о войне, о маршале Жукове.

- Мне прививали патриотический дух защитника Родины, — вспоминает учёный.

Казалось бы, путь лежал на исторический факультет. Но судьба, а также настрой отца-электротехника, направили его в физико-математический лицей, а затем в 2001-м году — на физфак КФУ.

Его «проводником» в науку стал известный учёный Альберт Гильмутдинов, увлекший студента магией оптики. Но время диктовало новые вызовы — наступила эра нанотехнологий. Михаилу, уже аспиранту, предложили совершенно новую, «прорывную» тему: синтез никелевых наноструктур для химических источников тока. Проще говоря — создание материалов для аккумуляторов нового поколения.

Конкретная задача, над которой он начал работать в кооперации с инженерами-практиками, звучала как вызов самой природе: создать источник тока, способный уверенно запускать двигатель при экстремально низких температурах. Это вечная проблема Севера, где техника заводится осенью и не глушится до весны, тратя тонны топлива. Если заглохнет – снова не заведешь.

Между Германией и Китаем: уроки для российской науки

Чтобы погрузиться в тему, Михаил отправился в научные стажировки — в Германию, а позже и в Китай. Эти поездки стали для него не просто сбором данных, а глубоким сравнительным анализом научных школ.

В Германии, в университете им. Фридриха Шиллера в Йене, его поразила системность и оснащённость.

- Профессор — это очень высокий статус, самостоятельная единица с постоянной позицией и уверенностью в завтрашнем дне. Это позволяет планомерно, годами, развивать направление, — отмечает Михаил.

Там же он оценил роль высокооплачиваемого и высококвалифицированного инженера — краеугольного камня любой экспериментальной лаборатории.

В Китае, в Хуачжунском университете науки и технологии царит иная философия — невероятная целеустремлённость и эффективность.

- Приходишь в воскресенье ночью — студенты работают. Уходят в два ночи, а в восемь утра уже снова в лаборатории, — с восхищением рассказывает Михаил.

Небольшая группа китайских исследователей выдавала результаты уровня крупных немецких центров, фокусируясь на быстром практическом результате.

- Наше сильное место в России, — размышляет учёный, — это способность рождать новые, порой ошеломляющие идеи. Глубоко вдумываться, видеть то, что другие не замечают. Нам бы добавить немецкой систематичности и китайской работоспособности — был бы прекрасный триумвират.

Свой путь: щелочные аккумуляторы и прорыв с «пенографитом»

Вопреки мировому тренду на литий-ионные технологии, Михаил Морозов сделал ставку на щелочные аккумуляторы. Они надёжнее, безопаснее и, что критически важно, их электролит не замерзает при -50°. Задача — резко увеличить их ёмкость и мощность. Для этого его команда научилась создавать уникальные материалы — никелевые нановолокна, тоньше человеческого волоса. Один кубический сантиметр такого материала, будучи «разобранным» на наночастицы, может покрыть площадь в 60 квадратных метров! Именно такая огромная поверхность и даёт потрясающий энергетический эффект.

Позже, уже с молодой командой студентов и аспирантов, Михаил совершил новый прорыв. Они разработали экономичный метод получения пенографита — углеродного материала нового поколения, который позволяет значительно повысить эффективность высокоемких суперконденсаторов. Казанские учёные нашли элегантное решение по синтезу пенографита в обычной микроволновой печи — без сложного оборудования и дорогостоящих технологических установок.

- Новое направление в разработке химических источников тока — использование трёхмерных электродов, которые из-за большей плотности активных веществ могут обеспечить более высокую удельную емкость. Особенно эффективны они будут при использовании в гибридных суперконденсаторах, которые благодаря протеканию в них электрохимических реакций способны обеспечивать значительно более высокую емкость, — цитирует пресс-служба Минобрнауки России слова доцента кафедры нанотехнологий в электронике КНИТУ-КАИ Михаила Морозова.

Эта работа, выполненная по молодёжному гранту Академии наук Татарстана, — реальный шаг к воплощению мечты – создать устройство, способное завести дизель в лютую стужу и исправно работать в сложных условиях эксплуатации летательных аппаратов.

Наука как сказка: куклы, Ломоносов и дочь Марина

Но какой же учёный без чудачеств и детской романтики? Михаил Морозов уже несколько лет играет в благотворительном кукольном театре «Отрада» при Новоиерусалимском архиерейском подворье, выступая для детей в больницах и для маленьких беженцев.

А однажды он пришёл с куклами в первый класс к своей дочери Марине. В День отца он устроил для первоклашек кукольный спектакль о Михаиле Ломоносове, о его борьбе за российскую науку. Кукла Ломоносова спорила с куклой немца-академика об экспериментах в области горения, раскрывающих природу огня.

- Вот где пригодился детский интерес к научным опытам! – улыбается Михаил Валерьевич. – Представление вызвало большой интерес и класса, и моей дочери.

Теперь они часто играют этими куклами дома, а юная Марина, уже показывающая успехи в математике, смотрит на науку глазами, полными живого интереса, зажжённого отцом.

От пешеходных троп деда из Тогашево до наноструктур в лабораториях Германии и Китая; от упрямой идеи, пробивающей себе путь, как ломоносовская, до кукольного спектакля для дочери — таков путь Михаила Морозова. В его работе есть и инженерный расчёт, и поэзия поиска. И когда в следующий лютый мороз ваша машина заведётся с пол-оборота, возможно, в этом будет и частица труда учёного, помнящего о своих корнях и смотрящего в будущее.

P.S. Михаил интересуется судьбой родного района, следит за новостями на сайте «Пестрецы-информ». Для него связь с малой родиной — не просто память, а источник силы и ответственности..