Ǵylym • 18 Maýsym, 2024

Nanotehnologııanyń bıigin baǵyndyrǵan

310 ret
kórsetildi
10 mın
oqý úshin

Áıgili topyraqtanýshy Vılıams «Ǵylymda demalys joq. Ǵylym úshin demalys jumystyń ózgerýi ǵana» deıdi. Bul oıdy ǵylymnyń otanyna aınalǵan AQSh-ta 20 jyl bilim alyp, úlken zertteýler jasaǵan Nurshat Nurajy da quptaıdy. Sebebi ol eshqashan izdenisten tanǵan emes. Onyń nanotehnologııa týraly zertteýi ǵalymdar arasynda qundy. Al bul joly qazaq ǵalymy munaıdan óńdeletin dárini bıoqaldyqtan jasaımyz dep nıettenip otyr. Nazarbaev ýnıversıtetiniń professory, hımııa ınjeneri Nurshat Nurajy bastaǵan ǵalymdar toby munaıdan óńdeletin dári-dármekti tiri aǵzalardyń qaldyǵynan alý jobasyn iske asyryp jatyr. Bul zertteý – utymdy ınjenerııalyq sheshim. Elimizdiń munaıǵa negizdelgen ekonomıkasyn ártaraptandyrýǵa úles qosady. Ǵalymnyń ózimen, erekshe jańalyǵymen tanysaıyq.

Nanotehnologııanyń bıigin baǵyndyrǵan

Djozef syılyǵynyń ıegeri

Barlyq ǵylymnyń bastaýy – suraq belgisi ekenin bilemiz. Ǵylymǵa bet buryp, kókeıinde qanshama suraq tunǵan Nurshat Nurajy 2008 jyly AQSh-tyń Nıý-Iork qalalyq ýnıversıtetinde hımııa ǵylymy boıynsha doktorlyq qorǵaǵan. Osy ýaqytta 15-ten astam ǵylymı maqalasyn álemdik ǵylymı zert­teý jýrnaldarynda jarııalady. Nano­tehnologııa salasyn zerttep, ony qol­danýda baryn saldy. Eńbeginiń je­misin berip, zertteýi gúldeı bastady. Hımııa salasynyń úzdik basylymy «Journal of American Chemical Society» jýrnalyn da jarııalady. Sodan bas­tap Nurshat ǵylym naryna aınaldy. Nano­chıpterdi jasaý, onyń ártúrli amaldary men qıyndyqtary, qoldanylý aıasy, esepteýdiń kúsh-qýaty sııaqty jańa ǵylymı kózqarasyn bildirdi. Odan ke­ıin Massachýsets tehnologııa­lyq ınstıtý­tyna post-doktorantýralyq zertteýge tústi. Osyndaı izdenistiń ortasynda júrgen ol kúndelikti turmys­ta qoldanylatyn kompıýterlerdiń sy­ıym­dylyǵyn qalaı joǵarylatýǵa bo­lady degen suraqqa ja­ýap izdedi, tap­ty. Atalǵan nanobólshek­ti jasaý jáne ony qoldaný týraly búkil dúnıejúzi­niń ǵalymdary tartysqa túsken sátte onyń ǵylymı izdenisi men jasaǵan óni­mi sátti bolyp shyqty. Osy týraly ǵy­lymı maqalasy «Advanced Materials» jýrnalynda jaryq kórip, esimi ǵylym keńistigine tarady. Halyqaralyq mate­rıal zertteý qoǵamynyń San-Fran­sısko qalasynda ótken jınalysynda onyń zertteý jumysy kúmis medalin de aldy. Ǵalym 2013 jyldan bastap Massachýsets tehnologııalyq ınstıtýtyna zertteýshi ǵalym retinde jumys istedi. Talaptanyp júrgen qazaq balasyn AQSh-tyń ǵylymı ortalyǵy 2015 jyly nanotehnologııaǵa qosqan erekshe úlesi úshin Djozef syılyǵymen marapatta­dy. Tipti ǵylymı syılyqty alǵan tuń­ǵysh qazaq ǵalymy atandy. Massachýsets tehnologııalyq ınstıtýtynyń professory Anjela Balchermen birigip «M13 Virus» genetıkalyq ınjenerleý arqy­ly jańa túrdegi foto katalıtıkalyq mate­rıal jasady. 2015 jyly ol Tehas tehnologııalyq ýnıversıtetiniń hımııa­lyq ınjenerııa fakýltetine professor bolyp jumysqa turyp, alǵashqy zerthanasyn qurdy. Qanshama jetistik pen marapattyń dámin tatyp, ortasynda júrse de 2019 jyly AQSh-taǵy joǵary jalaqysy bar jumysyn tastap, elge oraldy. Nazarbaev ýnıversıtetine ornalasyp, elimizdiń ǵylymyn damytýǵa bet burdy. Qazir onyń jetekshiligimen Nazarbaev ýnıversıtetinde membranalar, toq ótkizetin plastıkter, kún nury arqyly sýtegin alý jáne bıomassalar sııaqty úlken zerthanalar jumys istep tur.

 

Munaı emes, bıomassa

Ǵalymnyń eńbek jolyn, jetistik­te­rin jiktep jazdyq. Endi eldegi eńbe­gi­ne oralsaq. Álqıssa. Negizi damyǵan elderde bıomassany munaı ornyna óńdep paıdalaný týraly baıaǵydan aıtylyp júr. Biraq teorııany iske asyrýdyń joly bulyńǵyr. Sol sebepti de bul taqyryp – qanshama ǵalymnyń zertteý nysanyna aınalǵan. Al 2019 jyldan beri osy úderiske bizdiń el de qosyldy. Túsindirip ótsek, dári-dármek jasaý úshin munaı emes, bıomassa retinde shóptiń, aǵashtyń, baldyrdyń, maldyń, balyq pen qustyń tinderin, súıektiń, jún-teriniń túrli qaldyǵyn paıdalaný joly zertteledi. Ol úshin bıomassany reaktorǵa salyp, qyzdyrady. Odan keıin eritindimen aralastyryp óńdeıdi. Osy reaksııalardyń áserinen bólinip shyqqan sellıýloza men suıyqtyqty tazartyp, arnaıy qu­rylǵy kómegimen synaqtan ótkizedi. Sebebi munaı – sarqylatyn resýrs. Al bıomassanyń keıbir túri tipti bir aptanyń ishinde qaıta ónedi. Iаǵnı únemi jańaryp turady. Nurshat bastaǵan top ózderi oılap tapqan reaksııany Anglııadan arnaıy aldyrǵan qondyrǵy arqyly tekserip óndiredi.

– Muny biz óz aramyzda «bıoqaldyq­tardan materıal óndirý jobasy» deı­miz, óte aýqymdy joba. Maqsatymyz – bıoqaldyqtardan dári jasaý. Dári bol­syn, rezeńke bolsyn, polımer bolsyn, basym kóbi munaıdan hımııalyq jolmen alynady. Al bul materıaldyń adam ómirinde qoldanylmaıtyn sala­sy joq. Farmasevtıka, qurylys, kos­­metıka, energetıka, kıim ındýs­trııa­sy, ǵarysh, elektronıka, jıhaz sha­rýashylyǵy, tamaq ónerkásibi, bári-bári munaı ónimderin óte kóp «tu­ty­nady». AQSh-tyń Energetıka mınıstri ósim­dikten alynatyn 12 molekýlany atap, «osylardyń reaksııa tizbegin ash­saq, munaıǵa táýeldilikten qutylamyz» de­gen. Osy tásilmen dári-dármekti de bıo­qaldyqtardan alýǵa bolady. Sonyń ǵylymı jolyn, hımııalyq tizbegin jobalap jatyrmyz. Dárini alý jolyn tapsaq, polımer alýǵa kóshemiz. Biraq tezdetpesek, kesh qalýymyz múmkin. О́ıtkeni búkil álem qazir osy 12 molekýlanyń tóńireginde jarysyp jatyr. Kim birin­shi bolyp tizbekti dáleldese, patentter sonyń menshiginde ketedi, – deıdi ǵa­lym. Bizge bıomassanyń tegi sonsha­lyq mańyzdy emes. О́simdikten de, aǵashtan ­da bola beredi. Sellıýloza alynsa jetip jatyr. Qazir hımııalyq reaksııanyń jolyn jobalap jatyrmyz. Negizi ol reaksııa joly daıyn. Endi sony túrli jaǵdaıda synap, tıimdiligin dáleldeýimiz kerek», deıdi professor.

Qazir ǵalymdar 12 molekýlanyń 1-2 túrimen ǵana aınalysyp jatyr. Osy­nyń ózine on adam kirisip otyr. Al 12 molekýlanyń bárin zertteý úshin úlken komanda, qomaqty aqsha, orasan ınfraqurylym kerek.

– Dári shyǵaratyn zaýyttarǵa bar­sańyz, shıkizattan dári alǵanǵa deıin óndi­ristiń ár satysy túrli sehta ótetinin kóresiz. Al myna qondyrǵy sol óndiris­tik úderisti birtutas úzdiksiz tizbekke tizip bere alady. Myna turǵan qurylǵy bıomassadan úzdiksiz úderis arqyly aqyr­ǵy ónim alatyn úlken óndiristik keshen­niń kishireıtilgen maketi deýge bolady. «Aǵyndy hımııa» degen jańa sala bar. Biz sol salany zerttep jatyrmyz. Bir sózben toqtamaıtyn reaktor dep ataýǵa bolady. Mynany túsinýińiz kerek, biz bul qurylǵy arqyly jańa dári oılap tappaımyz. Naryqta bar, munaıdan jasalatyn hımıkattardy bıomassadan da alýǵa bolatynyn dáleldep, sonyń ınjenerııalyq tizbegin túzip shyǵamyz, – dep uǵyndyrdy N. Nurajy.

 

Sýtegi energııasy

Jalpy, Nurshat tabıǵattyń baıly­ǵyn saqtaýǵa kóp kóńil bóledi. Bizdiń mem­leket te «jasyl» ekonomıkaǵa kóshý jo­­lynda talmaı eńbektenip júr. Son­dyq­tan da kún energııasynyń kómegi­men sýdy ydyratyp, sýtegi men ottegini ajy­ratyp alý ádisin de qolǵa alǵan. Ǵa­lym 2060 jyly sýtegi energııasyna óte­miz desek, osy jobany barynsha jyldam iske asyrý kerek deıdi. Sýtegini ártúrli jol­men alýǵa bolady. Bireý sýǵa kerneý berý arqyly ydyratyp, bólip alady. Bul – burynnan bar tehnologııa. Sýtegi – gaz. Osy jerden akkýmýlıasııa máselesi shy­ǵady. Mysaly, kólikke paıdalaný úshin gazdyń úlken ballonyn ornatý tıim­siz. Sol úshin sýtegini qatty denege aı­nal­dyrý kerek. Kesek sekildi batareıa retinde kólikke ornatý áldeqaıda je­ńil. Al tok alýǵa qajetti ottegini aýadan alady.

– Bizdiń osy baǵyttaǵy zertteýi­miz­di álemdegi ózge áriptesterimiz de joǵa­ry baǵalap otyr. Halyqaralyq ǵyly­mı basylymdarǵa shyqqan maqalalarymyz soǵan dálel. Tok ótkizgish polımerden jasalǵan sezgish quralymyz aıryqsha sensordyń kómegimen sýtegi gazynyń 5 ppm konsentrasııasyn seze alady. Qazir qoldanystaǵy tehnologııalardyń múmkindigi sýtegi gazynyń 50 ppm konsentrasııasyn anyqtaı alady. Basqasha aıtsaq, qazirgi tehnologııalar gaz konsentrasııasyn 0,05 paıyz deńgeıinde seze alady. Bizdiki budan 10 ese tómen konsentrasııalardy anyqtaı alady. Osy jańalyǵymyzdyń ózin álemdegi ǵylymı qaýymdastyq jaqsy baǵalap jatyr. Biraq arqany keńge salýǵa áli erte. О́ıtkeni ǵylymy damyǵan eldiń bári osy jarysqa «at qosyp» otyr. Shań qaýyp qalsaq, ózgeniń patenttelgen tehnologııasyn paıdalanýǵa týra keledi, – deıdi ǵalym.

Nurshat Nurajy pandemııa kezin­de hımııalyk ınjınırıng PhD baǵdar­lamasyn AQSh-taǵy tájirıbesine súıenip jasaǵan. Sodan beri osynda dırektorlyq qyzmet atqaryp, jobalarǵa granttar utyp ala bastady. Elge kelgende jalǵyz-tuǵyn. Qazir 50 qyzmetkeri bar ǵylym ordasyna aınaldy. Bir-birine uqsamaıtyn 7 túrli baǵytta 7 toppen jumys istep otyr. Bizdiń jazǵanymyz onyń ǵylymı eńbeginiń bir ushy ǵana. Ǵylymǵa jan-tánimen berilgen ǵalym osyndaı-aq bolsyn. 

Sońǵy jańalyqtar