Черноголовская газета № 30 (529) 21 - 27 июля 2001 года.

Архитектор полимерных пространств

Геннадия Владимировича Королева, доктора химических наук, профессора, заведующего лабораторией сетчатых полимеров ИПХФ РАН, настиг юбилей. Такое уже случалось со многими его коллегами, и потому данное обстоятельство не застало юбиляра врасплох. В Институте проблем химической физики, надо сказать, есть интересная традиция - приглашать ветеранов научного труда, достигших 70-летнего возраста, выступить на Ученом совете с подведением промежуточных итогов своей деятельности. Но на серьезной научной сессии всего не расскажешь, еще меньше останется в памяти слушателей. Поэтому Геннадий Владимирович в дополнение к тремстам своим статьям и пяти монографиям прямо накануне столь серьезного события не поленился написать небольшой, но весьма содержательный труд: "47 лет с Химфизикой: наука и жизнь". А друзья его и коллеги в поздравлениях добавили к этим увлекательным строкам свое понимание личности юбиляра. Используя данный литературный материал, попытаемся познакомить вас с научной стороной деятельности Королева, который однажды уже был героем наших публикаций. Тогда, напомним, речь шла о королевской системе поддержания здоровья, разработанной им лично для себя на основе существующих теорий и наблюдений над своим организмом. Думается, некоторые подходы Г.В. Королева кто-то с пользой для себя применил. Надеемся также, что и сегодняшний рассказ будет вам интересен. В этой мысли нас укрепляет мнение друзей Геннадия Владимировича, считающих, что "странности" этого незаурядного человека украшают жизнь окружающих.

Что же до книги "47 лет с Химфизикой", цитатами из которой насыщен этот материал, настоятельно рекомендуем вам прочесть первоисточник, который есть, например, в библиотеке ИПХФ. Там много живых, с юмором описанных подробностей жизни научного закулисья, логично и просто изложены научные достижения Королева и его коллег. Мы с благодарностью пополнили подаренным автором экземпляром редакционную полку черноголовских изданий.

Революцией мобилизованный и призванный

- Больше всего меня поражает в Геннадии Владимировиче сочетание таланта и характера, достойного его дарования, - отмечает профессор М.М. Могилевич из Ярославля. - По словам Томаса Манна, "талант - очень сложное понятие, и дело здесь не столько в способностях человека, сколько в том, что он представляет собой как личность. Талант есть способность обрести свою судьбу". Будучи по складу характера, привычкам, пристрастиям и широте натуры истинно русским человеком, Геннадий Владимирович сумел обрести свою судьбу, всю жизнь служа и отдаваясь сполна науке. Созданное им в науке и ее приложениях достигнуто в беспощадной борьбе с обстоятельствами жизни и с самим собой.

Некоторые перипетии этой борьбы изложены в книге.

- По окончании школы в 1949 г. как победитель всесоюзной физматолимпиады я получил право поступления без вступительных экзаменов на физические и математические отделения университетов. Выбрал радиофизический факультет университета в родном Горьком, где в то время обосновались основоположники радиолокации во главе с академиком Андроновым (его ученики впоследствии стали преподавателями знаменитого Физтеха в Долгопрудном). Но золотая медаль, полученная по окончании школы, сыграла со мной злую шутку. В 1949 году по приказу Лаврентия Берии в университете был учрежден спецфак - радиационная химия и ядерная физика - для нужд быстро прогрессировавшей атомной промышленности. Велено было перевести на спецфак медалистов со всех факультетов. Приглашали на собеседование: "согласен" - ставили галочку, "не согласен" - тоже галочку. Так я оказался повязанным с химией, к которой нежных чувств не испытывал. В студенческие годы увлекся химической кинетикой.

Но и на этом "беспощадная борьба с самим собой" не закончилась. Уже работавшего в московской Химфизике Королева настигает очередная кампания, на сей раз - полимерная. Сам себя он называет жертвой полимерной революции.

- Момент окончания аспирантуры и защиты докторской диссертации совпал с присуждением Нобелевской премии директору ИХФ АН СССР Н.Н.Семенову. Оказалось, что это не просто совпадение, а совпадение судьбоносное. Николай Николаевич, поехав за Нобелевской премией в заморские страны, увидел там поразившие его своим качеством изделия из полимеров - меха, ткани и пр. - и изумился контрасту набиравшего там обороты "нейлонового века" у них с нашим почти полным отсутствием полимерных изделий. По возвращении. он принял решение преодолеть полимерный кризис в нашей стране путем вовлечения в эту область ИХФ.. В институте была объявлена "всеобщая мобилизация": полимерщиками стали Н.М. Чирков, С.Г. Энтелис, Н.С. Ениколопов, а только что защитившимся новичкам вообще не оставили свободы выбора. И мы стали полимерщиками, надеясь при первой же возможности снова вернуться к любимым газофазным цепно-разветвленным реакциям окисления. Что нам полимеризация - цепные неразветвленные реакции с простым расчетным аппаратом, - мы уже постигли такие сложности.

Сложностей оказалось в достатке и на навязанном судьбой поприще, так что полимерной тематикой Королев занимается по сей день.

Заклинатели радикалов, или как оживить полимер

- Мы знаем Вас как крупного ученого в области сетчатых полимеров. Ваши монографии и научные статьи, посвященные радикальной полимеризации непредельных соединений, являются настольными книгами для всех, работающих в этой области, - обращаются к юбиляру проректор по учебной работе доцент Сухов В.Д. и зав. кафедрой химической технологии органических покрытий профессор Голиков И.В. из Ярославского технологического университета. Им вторит профессор Е.Т. Денисов: "С Геной Королевым нас свела жизнь и наука, а сдружило то многое общее, что было в нашей химфизической научной кинетике. Мы работаем в пограничных областях радикальной химии: он - в радикальной полимеризации, я - в окислении. Гена - талантливый ученый, он много сделал, придумал, понял, научная мысль влечет его все дальше. Он изящно решил сложнейшую задачу управления полимеризацией в крупных блоках, развил теорию трехмерной полимеризации, думает и совершенствует "живую" полимеризацию мономеров.

Для многих из нас эти восхищенные отзывы коллег не более, чем набор слов. Рискнем задуматься, что же за ними стоит - что родилось за полвека совместной жизни ученого и его науки.

Полимеры - вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев. По происхождению их делят на природные (белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук, др.) и синтетические (полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы, др.). По форме молекул различают линейные, разветвленные и сетчатые полимеры. Полимеры являются основой пластмасс, химических волокон, резины, лакокрасочных материалов, клеев.Из биополимеров построены клетки всех живых организмов". Советский энциклопедический словарь 1983 года выпуска изрядно осведомлен об особенностях полимеров во многом благодаря работам Королева и его коллег. А в 60-х, когда они начинали, о сетчатых полимерах было известно очень немного. Молекулы этих полимеров состоят из цепей, соединенных друг с другом поперечными связями в пространственную сетчатую структуру. А образуются они в ходе трехмерной радикальной полимеризации. Для того, чтобы получать полимеры с заданными свойствами, нужно было в деталях понимать ход этого процесса - нормальная задачка для ученых-кинетиков. Разработанные к тому времени методы измерения в линейных полимерах не подходили для сложных сетчатых структур. Кинетическая группа под руководством Г.В. Королева занялась разработкой новых методик и произвела революцию в этой области. С особой гордостью вспоминает Геннадий Владимирович в своей книге о созданном ими быстродействующем малоинерционном кинетическом калориметре, предназначенном для экспресс-измерений химических процессов в непрерывном автоматическом режиме. Исследования, проведенные с помощью новых методик, требовали серьезной интерпретации, нужно было углубленно изучать отдельные стадии химических процессов (элементарные акты радикальной полимеризации). Лаборатория московской Химфизики, в состав которой входила группа Г.В. Королева, таких задач перед собой не ставила.

- Началось давление, на противостояние тратилась драгоценная энергия. Выходом оказалась организация полимерных подразделений в черноголовском филиале. Летом 1964 года я переехал в Черноголовку. Часть сотрудников вновь созданной лаборатории занялась проблемами полимерных связующих для твердых ракетных топлив (идея Ф.И. Дубовицкого), другие - моим главным направлением, трехмерной радикальной полимеризацией. Название -"Лаборатория сетчатых полимеров" - отражало обе тематики.

В итоге с 70-х годов все твердые топлива для стратегических ракет стали изготовляться на основе .хиноловых эфиров. (идея - группы Королева, разработка технологии - в соавторстве с алтайскими коллегами). Сегодня в лаборатории разработана программа синтеза твердых ракетных топлив, которые по истечении срока службы можно утилизировать, переформовывая в изделия мирного назначения. Нынешнее "штатное" топливо такой переделке не подлежит - отстоявшие на боевом дежурстве ракеты со всей начинкой приходится взрывать.

Эта и многие другие практические задачи были решены исключительно благодаря серьезным успехам фундаментальных исследований в данной области. В центре внимания мировой науки оказались два наиболее важных научных достижения лаборатории. Под руководством Королева была разработана теория трехмерной радикальной полимеризации (ТРП). До 80-х годов наши ученые вообще занимались этой темой в гордом одиночестве. Открытие новых элементарных актов радикальной полимеризации явилось важным вкладом в эту теорию и одновременно самостоятельным достижением мирового уровня.

Одной из наиболее ярких подвижек последних лет в этой области стало открытие акта обратимого ингибирования (напомним, ингибиторы - химические вещества, подавляющие скорость химических реакций). В процессе стихийной полимеризации радикалы - чрезвычайно активные частицы растущей цепи - мгновенно наращивают эту цепь и быстро гибнут в самом начале процесса, формируя неоднородную структуру. А что если не позволить полимерной цепочке заниматься самоубийством, усыпить ее на какое-то время? Добавляя в полимеризационный процесс ингибитор, который на время захватывает цепь, управляя активностью радикалов на разных ступенях синтеза полимеров, можно заниматься дизайном макромолекул и расширять диапазон эксплуатационных свойств полимеров. Такая радикальная полимеризация называется "живой" (термин этот, надо думать, намекает на некую "мыслительную" способность радикала - блокированный ингибитором, он начинает работать только на определенной стадии процесса). В настоящий момент путем "живой" радикальной полимеризации в линейных полимерах удалось получить широкий ассортимент веществ различного назначения в технологически удобных условиях.

-Чрезвычайную технологическую перспективность процессов "живой" радикальной полимеризации подтверждает появление многочисленных патентов и организация исследовательских работ, включая планомерное международное сотрудничество химиков, физиков, математиков, явно направляемое в заранее спланированное русло огромным объемом финансирования. Так, всемирно известный производитель крупнотонажных полимеров, фирма Dow Chemical купила заводы синтетического каучука в бывшей ГДР и организует на их базе новое производство, основанное на "живой" радикальной линейной полимеризации.

В трехмерной радикальной полимеризации развитие методов "живой" полимеризации продвигается очень медленно, в связи со сложностью процессов. Именно в этой области работает сегодня лаборатория Г.В. Королева. Кроме того, ученые отслеживают интенсивный поток публикаций и патентов (А.П. Марченко и Г.В. Королев написали обзор-анализ более 350 работ по этой теме) и формируют технологические рекомендации инновационного назначения. Один из таких проектов - модификация асфальто-битумных смесей добавками полимерных продуктов, полученных путем "живой" радикальной полимеризации, с целью существенного увеличения долговечности дорожных покрытий - уже представлен в Правительство Московской области. Его предлагается реализовать на базе областных предприятий.

Черноголовка - беседы о главном

- Что такое Геннадий Владимирович Королев? Для меня он, в первую очередь, воплощение духа старой Химфизики - Химфизики Семенова и Кондратьева, Воеводского и Эммануэля, Берлина и Ениколопова. Юбиляру удалось сохранить и в Черноголовке ту неповторимую химфизическую атмосферу научного поиска, дружеских отношений, благожелательности, которую ощущаешь, едва ступишь в коридор четвертого этажа корпуса 1/7, - делится своими ощущениями профессор Вадим Исакович Иржак.

Королев в книге откликается:

- Черноголовка - это научный центр, многократно умножающий эффективность деятельности каждого из нас. В этой связи вспоминается напутствие Н.Н. Семенова, когда он агитировал за переезд ученых из альма-матер, московской Химфизики, в черноголовскую: "Вы там все будете иметь общие интересы - занятия наукой; поэтому на прогулке, в гостях, встречаясь с себе подобными, будете неизбежно говорить о самом главном - о науке. Вот вам и обмен идеями специалистов различных профилей ( в Черноголовке уже тогда планировалось создание кроме ИХФ и других институтов), вот вам и совместные работы в наиболее плодотворной области на стыке наук"... Так все и было. Поговоришь со специалистами по ЯМР (лаб. Л. Ерофеева) - и вот совместные работы с новыми необычными результатами. Полюбопытствуешь по поводу особенностей радиационного инициирования полимеризации - родилось совместное исследование с И.М. Баркаловым и Д.П. Кирюхиным... А сколько совместных, взаимно обогащенных разными подходами, работ с синтетиками (А. Белкин, В. Бырихин) или с технологами (Н.Н. Афанасьев, Н.В. Дракин). А бессчетное множество дискуссий, обменов информацией на прогулках и застольях (не считая семинаров). С матерым коллегой, например с Е.Т. Денисовым, о чем бы ни трепались, а все равно свалимся на науку. И так сплошь и рядом. Прав был Николай Николаевич. Черноголовка, спасибо тебе за то, что ты есть!

Королевские странности

- Геннадий Владимирович Королев - человек странный. И странности у него странные. Одни приятные, другие не очень. Чего стоит, например, его категорический отказ выезжать за пределы Черноголовки. Многим эта его странность доставляет массу проблем. Действительно, разве можно серьезно обсуждать проблему кинетики сеткообразования без пленарного доклада мэтра в этой области - профессора Королева? Абсурд! Как быть? Хорошо, что у Королева есть достойные ученики. Вот и приходится им (главным образом, Мише Березину) отдуваться" за странности своего шефа. Чтобы разгрузить сотрудников, следующую олигомерную конференцию решено провести в Черноголовке.

Странно, но Королеву уже 70. Нет, еще 70. По химфизическим меркам не возраст. Я желаю странному Королеву жить и трудиться как можно дольше. И пусть он знает, что его странности помогают жить другим!

Грех было бы не присоединиться к этой "странной заздравной Межиковского" и другим поздравлениям, послужившим отправными точками для нашего повествования. С днем рождения Вас, Геннадий Владимирович!

Поделитесь с друзьями