Обладая невероятной работоспособностью, имея поддержку семьи и коллектива, “Минчанин года” творит чудеса в науке
В устах кандидата технических наук, профессора кафедры “Конструирование и производство приборов” Белорусского национального технического университета Владимира Минчени даже академическая информация звучит занимательно. В своем “ультразвуковом” направлении науки он является одним из ведущих ученых не только нашей страны, но и всего мира. Увлеченный своим делом профессор имеет около четырехсот публикаций, более семидесяти изобретений, множество дипломов и наград. В 2005 году он получил медаль Франциска Скорины. В нынешнем стал “Минчанином года”. Корреспондент “НГ” расспросила почетного горожанина о чудесах науки, личной жизни и родном городе.
Повелитель волн
У большинства людей ультразвук ассоциируется с радиоприемниками и сотовыми телефонами. Однако его природа настолько богата, что ультразвук может использоваться не только для передачи и приема информации. Например, профессор Владимир Минченя с коллегами использует его уникальные свойства для механической обработки различных материалов: сверления, точения, клепания, распиливания, пайки, шлифования. Для такой работы необходим низкочастотный ультразвук — от 18 до 30 килогерц, который преобразовывается в механические колебания инструмента.
— Почему вы выбрали именно это направление в науке? — спрашиваю у профессора.
— Благодаря профессору Михаилу Киселеву на нашей кафедре сложилась целая “ультразвуковая” школа. В семидесятые годы я серьезно увлекся этим технологическим направлением.
Эффективны ультразвуковые волноводные системы при прошивке отверстий, к примеру, в камнях и твердосплавных материалах, при микрофрезеровании, гравировке. Это стало возможным благодаря использованию промежуточных концентраторов, которые при малой мощности генератора повышают амплитуду колебаний (с трех-пяти до ста микрометров), а значит, и производительность рабочего инструмента. “Если дать скульптору ультразвуковые инструменты, которые делают от 22 до 30 тысяч микроударов в секунду и мгновенно, без особых физических усилий, скалывают мрамор, то производительность труда увеличится в разы”, — уверяет ученый в области приборостроения.
Любопытно, что некоторые материалы можно спаять только ультразвуком, который способствует полимеризации. Используется он и при распиливании алмазов. Для этого берется сверхтонкий диск, поверхность которого насыщена алмазными зернами (с применением ультразвуковой технологии). Однако в Беларуси данная система не получила широкого распространения из-за недостаточной развитости бриллиантового производства.
Медицинский аспект
Постепенно ученый понял, что “ультразвуковая механика” может принести немалую пользу медицине. С тех пор на кафедре “Конструирование и производство приборов” БНТУ постоянно стали создавать приборы в помощь врачам. “Нам удалось разработать технологию изготовления гибких волноводных систем и аппарат для ультразвукового разрушения тромбов с использованием данной технологии”, — рассказал профессор Владимир Минченя. Такой аппарат эффективен при атеросклерозе. Тромб удаляется не операционным путем, а с помощью специального ультразвукового аппарата, соединенного с тонкой трубочкой (катетером), которая вводится в сосуд. С использованием этого метода сделано уже более полусотни операций. Микроколебаниями можно разрушить камни в почках, сделать “сварку” сосудов.
“Разработаны ультразвуковой стоматологический аппарат и технология для пломбирования каналов зуба, — продолжает ученый. — Сегодня мы проводим технические испытания, затем нужно будет провести клинические и внедрить разработки в производство.
Также совместно с сотрудниками кафедры онкологии БелМАПО удалось разработать аппарат для ультразвуковой терапии кожных онкологических заболеваний в комплексе с ионизирующим излучением. Владимир Тимофеевич популярно пояснил, что лучевая терапия губительна для многих здоровых клеток. Ультразвук же повышает восприимчивость опухоли к ионизирующему излучению, тем самым позволяет уменьшить дозу излучения и повысить выживаемость до двадцати процентов. А это великолепный показатель! Недавно препараты были переданы в три медицинских учреждения для клинических испытаний.
Комплексное применение высокочастотных колебаний и лазерной терапии насыщает ткани кислородом. При помощи этого метода, например, можно спасти жизни людям, отравленным угарным газом.
“В дальнейшем мы сможем создавать ультразвуковые скальпели. Уже есть зарубежные образцы, которые применяются в отдельных клиниках, но они очень дорогие, поэтому лучше белорусам освоить собственное производство”, — считает Владимир Тимофеевич.
Как раз для того, чтобы внедрять и отрабатывать новые технологии, производить уникальные инновационные изделия, в научно-технологическом парке “Политехник” БНТУ приборостроителям выделили отдельное помещение. Сейчас будущие сотрудники нового предприятия по производству медицинской техники и аппаратуры составляют документацию и осваивают производственную площадку. Планируется сразу запустить в производство пять-шесть дорогостоящих разработок. Среди них система аортального стентграфта (для лечения аневризмы аорты), а также внутрисосудистый протез (стент). “Разрабатываем со знаменитым кардиологом профессором Юрием Островским технологию для производства искусственных клапанов сердца. Первые пробные клапаны из перикарда (оболочки сердца) крупного рогатого скота сделаны. Хирурги ими вполне довольны и считают, что мы должны заняться их производством”, — поделился планами ученый. К слову, один такой клапан стоит 25 тысяч евро. Поэтому специалистам следует поработать, чтобы жизненно необходимый материал стал доступным для нашего населения.
Робот внутри
Интереснейшая конструкция, созданная профессором пять лет назад, — трехногий микроробот, работающий в режиме управляемого резонанса. “Все же видели, как движутся вибрирующие мобильники по столу, вот по этому принципу мы сумели создать уникальный управляемый привод, который по нашей команде может двигаться в любую сторону, — пояснил Владимир Минченя. — К этому роботу проявляют интерес ученые во всем мире, потому что систему можно сделать миниатюрной (отказавшись от громоздких батареек) и подавать энергию на расстоянии, возбуждая определенные частоты. Наша мечта — в будущем использовать таких роботов для перемещения внутри организма, допустим, по сосудам”. Также они могут использоваться для оценки физико-механических свойств поверхности. “Мы планируем разработать такую систему, которая без участия человека будет передавать информацию и записывать ее в микроконтроллер, — поясняет профессор. — Кстати, робота можно уменьшить до наноразмеров. Эту разработку мы уже в течение семи лет ведем с немецким Техническим университетом Ильменау”.
Интересное будущее у разработки кольцевых волноводных систем. Данная технология позволяет осуществить сортировку микрочастиц, заставить их двигаться в нужном направлении. Например, можно заставить их стать друг на друга и образовать стенку. Ученые надеются формировать однослойные объемные структуры, создавать чуть ли не графеновые сетки.
“Совершенная” бетономешалка
Нравится Владимиру Тимофеевичу работать со студентами, он старается найти подход к каждому. “Если я не достучался до кого-то, используя всю свою энергию и преподавательский талант, то считаю, что студент попал не туда, куда ему было нужно, — рассуждает педагог. Наша специальность требует большой работоспособности, надо знать математику, электронику, заниматься конструированием. Молодые люди должны хорошо осознавать, что на нашей кафедре им придется творить, делать что-то новое”. Поэтому нередко дипломы подкрепляются изобретениями. Недавно дипломница усовершенствовала электромясорубку и получила патент на вибрирующую решетку, которая не позволяет мясным жилам застревать в мясорубке. Задачей еще одного выпускника было разработать “совершенную” портативную бетономешалку. Он изучил рынок, поговорил с рабочими, и оказалось, что у всех этих агрегатов есть одна проблема — на дне после использования остается неразмешанный цемент, который впоследствии застывает. Дипломник предложил поместить на дно мембрану, которая приводится в действие от электромагнита, вибрирует с частотой сто герц и полностью решает проблему. “Я говорю молодежи, что сейчас очень востребованы конструктора. И хорошо, что мы сохранили инженеров. Ведь нужно кому-то производить и создавать”, — считает почетный минчанин.
Послушать “живой” голос
В редкие свободные минуты Владимир Тимофеевич любит прогуляться по столичным паркам, вечерним проспектам. Ему нравятся тишина Ботанического сада, набережная Свислочи, архитектура центра города. Ходит с женой в театры. “Люблю послушать живые голоса, а не прошедшие обработку на компьютере. Например, тенора Павла Петрова, — рассказывает профессор. — Есть у нас традиция собираться вместе с родственниками и друзьями. Всегда есть о чем поговорить, что-то обсудить. Мой старший брат работает вместе со мной на кафедре, две сестры — педагоги”. Много времени Владимир Минченя отдает работе. Стол домашнего кабинета буквально завален перспективными разработками, всегда есть чем заняться.
Семейный подряд
Модный писатель Пауло Коэльо когда-то написал: “Если человек действительно чего-то захочет, то вся Вселенная будет способствовать тому, чтобы его желание сбылось”. Не случайно жена Ольга, с которой мой собеседник познакомился в городском троллейбусе, оказалась врачом-стоматологом. Имеет собственные научные разработки, может проконсультировать мужа по специфическим медицинским вопросам.
Особая гордость моего визави сыновья — Виталий и Александр. Старший, отучившись на отцовской кафедре, теперь работает в Техническом университете Ильменау (Германия), имеет патенты на изобретения. “Он у меня отличный конструктор, — отмечает счастливый отец. — Младший сын, Александр, учится на четвертом курсе БГУИР по специальности “информационные технологии и управление в технических системах”. Воспитывать мальчишек старался личным примером, вовлекал в занятия музыкой, спортом, всегда дорожил дружескими отношениями. “Я не навязывал детям свое решение, но старался сделать так, чтобы они дошли до него самостоятельно, ненавязчиво направлял”, — поделился педагогическим опытом Владимир Минченя.
