Химик-инженер Гүлнұр Калимулдина токсыз зарядталатын батарея жасап көрмек. Жоба жүзеге асса, смартфон қуатын үнемдеуге тырыспай-ақ, далада алаңсыз жүруге болады. Ғалым бірақ адамдарға мұндай қысылтаяң сәтте тығырықтан шығар жол тауып беруді ғана көздеп отырған жоқ. Оның ойы әлдеқайда тереңде…
Синтетика матадан тігілген киім
– Жапонияда PhD бағдарламасын тәмамдадым. Қайта зарядталатын литий-ионды батареялар тақырыбын қорғадым. Бұл қазір күнделікті қолданыста. Құрылысы, шамамен, 20 жылдан бері өзгертілген жоқ, сондықтан оны жетілдіру үшін дүние жүзінде көптеген ғылыми жұмыс жүргізіліп жатыр. Мен де жаңа бір концепті тексеріп көрсем деймін. Концепт – ешқандай ток көзіне жалғанбай, өздігінен қуат алатын батарея. Қуат көзі ретінде адамның энергиясын пайдалануға болады, – дейді Гүлнұр Калимулдина.
Ғалымның пікірінше, адам жүгіріп жұмсайтын энергияны босқа жібермей, бір жерге жинап, кәдеге жарату керек. Мұның адамзат үшін маңызы зор.
– Мысалы, адам энергиясын киім арқылы жинауға болады. Әдетте синтетика матадан тігілген киімнен «ток соғады», кейде шашты да магнитше жапсырып алады емес пе. Яғни, оң (жібек, жүн, ағаш, қағаз…) және теріс (синтетика) материалдар адам қозғалғанда жанасып, үйкеліп ток бөледі. Мұндай материалды трибоэлектрлі материал деп атайды. Олардың бірінен екіншісіне ток өткізіп, ары қарай батареяға жинай келе энергия шығара аламыз, – дейді ғалым.
Ал адамның бойында киім арқылы ток айналып жүріп жатыр дейік, сонда бұл зиян емес пе?
– Трибоэлектрлі материалдың кернеуі өте жоғары болғанымен, ток күші тым төмен: бір материалдан екіншісіне баяу көшеді. Бұл адамға еш зиян емес, – дейді маман.
Ғалымның тобы өздігінен зарядталатын батарея жасауға киімнен бөлек тағы бір әдісті де сынап көріп жатыр.
– Біздің жобамызға жас ғалымдар конкурсы кезінде Білім және ғылым министрлігі грант берді. Тобымызда физик, робот техникасы маманы, механик, электрика инженері сынды бес-алты зерттеуші жұмыс істейді. Мен бас жүргізушімін. Өздігінен зарядталатын батарея жасау үшін түрлі әдісті байқап көріп жатырмыз. Солардың енді бірі – батареяны қолмен басып қуаттау. Қысым келгенде электр энергиясын өндіретін «пьезоэлектрлі» деп аталатын материалдар бар. Ол қазір смартфондардың сенсорында қолданылады. Саусақпен басып жылжытқанда сигнал арқылы токты қажетті жерге жеткізеді. Әрине, кернеуі аз. Міне, осындай материалдардан сепаратор жасап, әртүрлі қоспа қосып, кернеуін арттырамыз, сосын батареяға салып көрсек дейміз. Қолмен басқанда қуат алуы мүмкін, – дейді ғалым.
Адамзат үшін қандай маңызы бар?
– Қазір экология жағдайы күрделеніп, ең шегіне жетті. Отбасы, ошақ қасында отырған адамдар мұны байқамауы мүмкін. Көмір, мұнай, газ өнімдері секілді жанатын энергия кесірінен атмосфера ластанып, жаһанның жылынуына әкеліп соғып жатыр. Қалалар көліктердің түтініне тұншығып жатыр. Мұздықтар еріп барады… Бұл құбылыс табиғатты қиын жағдайға ұшыратады. Сондықтан дүние жүзіндегі дамыған елдер нақты қадамдарға барып жатыр. Жапония бензинмен жүретін автомобильдер шығаруды тоқтатпақшы. Англия 2030 жылдары толығымен электромобильдерге көшеді, – дейді ғалым.
Оның үстіне, ғалымның айтуынша, көмір, мұнай, газ қоры шектеулі: сарқылады.
– Ал бізге қалпына келетін энергияларды пайдаланған тиімді әрі зиянсыз. Қалпына келетін энергия деген не? Ол – жел энергиясы. Ол – күн энергиясы. Бұл қатарға жоғарыда айтылған адам энергиясын да қосуға болады. Қазір технология өте тез дамып келеді. Қалпына келетін энергияға дамыған елдер алдымен көшуді бастап кетті. Мысалы, Норвегия күн мен желдің қуатын пайдаланып отыр, – дейді маман.
Шетелдік дайын көлікпен жүре беруге бола ма?
– Кез келген елдің ғылым саласына қаражат құйылса, ол ел тез даму жолына түседі. Дамыған елдермен бір деңгейге шығады. Мен өзім бірнеше мемлекетте оқу оқып, аралап көрдім. Америка, Корея, Қытай, Жапония елдері ғылыми жобаға жақсы грант бөледі. Бір жобаға 10 жылға дейін грант береді. Осы уақыт ішінде өнім алып үлгермесе, ары қарай байқап, пайдалы болса, уақытын тағы созып береді. Өйткені олар бірден дайын өнім жасап шығара салу мүмкін емес екенін біледі, – дейді ғалым.
– Негізі, алдымен концептті тексеру немесе жаңа материал жасау керек. Ал оны өндіріске енгізу – келесі деңгей, мүлде басқа жұмыс деуге болады, – дейді ол.
Маманның айтуынша, біздің елде грант екі-үш жылға беріледі.
– Үлкен компанияларда зерттеу және оны дамыту деген бөлек бөлім істейді. Сол жерде материалды тексереді, қауіпсіздігін қарайды. Кезең-кезеңімен жүзеге асырады. Содан кейін барып өндіріске енгізуге кіріседі. Сондықтан, менің ойымша, грантты үш жылға беріп, одан дайын өнім сұрау – мүмкін емес нәрсе, – дейді Гүлнұр Калимулдина.
Ал біз осы күйімізше сырттан келген смартфонды ұстап, шетелдің көлігіне мініп қана жүре берсек не болады? Өзіміз өнертабыс таппай-ақ, шетелге ілесе бермейміз бе?
– Қазақстанның экспорты: мұнай, газ… Бұдан басқа бидай бар шығар… Ет шыға ма, жоқ па – білмеймін. Өзге өнім түрлері ондай белгілі емес. Негізі, Қазақстан бай ел ғой. Бірақ байлығыңды шикізат күйі сатсаң, арзанға өткізесің. Ал одан дайын дүние жасап барып саудаласаң, әлдеқайда көп пайда табасың. Сонда экономика ілгерілейді, – дейді маман.
Экономика ілгерілесе, еңбекақы өседі. Ал экономика бір орында тұра берсе, адамдардың қолында шетелдің озық технологияларын сатып алуға қаражат болмайды. Ескіргенін ұстауға тура келеді.
Жыл өткен сайын теңгенің құнсызданып бара жатқаны байқалады. Былтырғыдан 7,5 пайыз құнсызданды. Ал баға шарықтап барады. «Қазавтопром» компаниясының мәліметінше, 2020 жылы көлік 17 пайыз қымбаттап, оның орташа бағасы 10 миллион 500 мың теңгеден асқан. Ал елімізде құрастырылған көліктің орташа бағасы – 7,5 миллион теңге, шетелден кіргізілетін көліктің бағасы, шамамен, 14 миллион теңге болған.
Зайсан – Англия – Жапония
Гүлнұр Калимулдина – Зайсан қаласының тумасы. Мектепті Өскеменде оқыған. Алматыдағы Қазақстан-Британ техникалық университетін бітірген. Магистратураны «Болашақ» бағдарламасымен Манчестер университетінде тәмамдаған. Ал Жапонияда PhD бағдарламасын мерзімінен бұрын аяқтаған.
– Жапонияда магистратура+PhD бағдарламасы бойынша оқу бес жылға созылатын болды. Ал мен магистратураны Англияда оқып қойдым ғой. Сондықтан оқу мерзімін қысқартамын деп мақсат еттім. Ойымды профессорға айтқанымда «бұл мүмкін емес» деп күлді. Бірақ алған беттен қайтпадым. Жетекшім мен сарапшылар ғылыми жұмысымның прогресін көру үшін үш ай сайын кафедрада қысқа бақылау жұмыстарын алып тұрды. Халықаралық журналға мақалалар жаздым. Төртінші мақалам жарияланғанда олар менімен келісті. Солайша екінші магистратураны бір жарым, PhD-ды екі жарым жылда бітіріп, төрт жылда доктор дәрежесін алып шықтым, – деді ол.
Гүлнұр Калимулдина – қазір Назарбаев университетінде постдокторант, оның ішіндегі инженерия мектебінде оқытушы.
– Студенттеріме үнемі айтып отырамын. Бакалавр кезінен бастап профессорлармен бірге қандай да бір жобаларда бірге жұмыс істеп, мақалалар жазуға ұмтылу керек. Сонда кейін өзіңнің ғылыми жұмысыңды жүргізуде қиналмайсың. Қазір әлемде гранттар мен стипендиялар көп. Ұтып алуға ұмтылу керек. Мен Қазақстанның студенттерінен мықты ғалымдар шығады деп ойлаймын. Өйткені дәріс беретін студенттерім бір айтқаннан түсінеді. Тапсырманы жақсы орындап қана қоймай, тереңірек үңіліп, күтпеген нәтижелер көрсетіп жатады. Ғалым адам қолға алған ісіне құлшыныспен кірісуі керек, – дейді Гүлнұр Калимулдина.
– Жастардың көбі шетелде оқуға ұмтылады. Шетелде оқығандардың көп нәрсеге көзқарасы өзгереді. Қазақстанға оралғанда басқа елдегі технологиялар мен даму жолдарын салыстырады. Салыстыру арқылы сол деңгейге жетуге, тіпті одан асуға тырысады, – деді ол.
Оның айтуынша, Қазақстанда ауыл шарушылығы мен мал шаруашылығында көптеген инновация енгізуге болады.
– Мысалы, малды дронмен бағуға болады. Алайда бізде қыс суық болғандықтан, дронның батареясы жылдам өшіп қалады ғой. Ендеше қатты аязда жұмыс істейтін батарея жасау керек шығар. Мұны әуелі зертханада іске асырып көру керек, – дейді Гүлнұр Калимулдина.
Тасқын Болатұлы
