Как Валентина Уточникова создала прибор для бесконтактного измерения температуры
Профессор МГУ и директор Центра передовых исследований НИУ ВШЭ Валентина Уточникова с командой ученых создала первый в мире прибор для бесконтактного измерения температуры на основе люминесцентной термометрии. Этот метод приходит на помощь, когда классическим термометром воспользоваться нельзя — например, во время операций лазерной хирургии или при исследованиях в космосе. Валентина вошла в шорт-лист премии Forbes Woman Mercury Awards в специальной номинации «За открытия или достижения в науке и технологиях». Ученая рассказала Forbes Woman, как работает ее прибор, почему за люминесцентную термометрию в будущем могут дать Нобелевскую премию и какие ограничения все еще преодолевают женщины в науке.
— Как вы пришли в науку? До сих пор STEM-дисциплины считаются мужскими — женщин в этой сфере около 30%. Был ли у вас пример женщины в химии?
— Ролевой модели у меня не было. Мама у меня музыкант, но во многом именно благодаря ей я и пришла в науку. В 1996 году она и бабушка продали квартиру в Уфе, мы собрали вещи и уехали в Подмосковье — там я пошла в пятый класс. На вполне закономерный вопрос «Зачем?» у мамы был четкий ответ: «Валя должна учиться в МГУ». Мои способности к математике проявились еще в начальных классах: некоторые задачки, с которыми никто не мог справиться, мне удавалось решить. Мама возила меня на всевозможные олимпиады, хотя ради этого надо было очень рано вставать и тратить по два часа на дорогу.
В девятом классе я перешла в новую школу, где по химии у меня выходила двойка — в прошлой этого предмета не было. Чтобы избежать двойки, мне надо было сдать экзамен по химии. В четверг вечером после уроков я разыскала свою прежнюю учительницу биологии, пришла к ней домой и сказала: «Мне нужны учебники по химии». За выходные освоила весь курс, а в понедельник сдала предмет на пятерку. После этого мне стало интересно, чего еще я могу добиться в химии. В итоге в 11 классе я уже заменяла учителя во время ее больничного, а после школы поступила в МГУ на факультет наук о материалах.
При этом после восьмого класса я собиралась поступать в Гнесинку (Российская академия музыки имени Гнесиных. — Forbes Woman) — до сих пор шучу, что просто не дошла до нее немножко: школа находилась на той же улице.
— Чувствовали ли вы себя как-то особенно, будучи девочкой на математических олимпиадах?
— Тогда у меня не было ощущения, что я занимаюсь математикой в окружении одних мальчиков. Это сейчас я смотрю на фото выпускников первого потока Научно-образовательного центра Стекловки (Математический институт им. В. А. Стеклова РАН. — Forbes Woman), где я училась параллельно с МГУ, и вижу себя в окружении мальчиков и преподавателей-мужчин. Даже со стен смотрят исключительно портреты ученых-мужчин.
Женщин в науке действительно меньше, чем мужчин, хотя в России ситуация [с женщинами-учеными] немного лучше, чем в мире в целом. Насколько я понимаю, это во многом связано с советским прошлым: в СССР везде не хватало рабочих рук, поэтому во многих сферах профессиональные возможности не так сильно зависели от гендера. Сейчас тоже есть положительная динамика: если посмотреть на мехмат (Механико-математический факультет МГУ. — Forbes Woman), девушек там уже чуть ли не половина, а когда я слушала спецкурсы на этом факультете, меня все преподаватели знали по имени, потому что человек по имени Валентина там мог быть ровно один.
— Ваша команда первой в мире создала люминесцентный термометр. Расскажите, что это и как работает?
— Когда говоришь психически здоровому человеку, что мы измеряем температуру по люминесценции, у него возникает ровно два вопроса: как и зачем? То, что люминесцентные свойства зависят от температуры, было известно давно. Но как это можно использовать?
Например, вы конструируете авиадвигатели, и вам нужно понимать, до каких температур в режиме работы разогревается вращающаяся лопасть. Во многих задачах наши прямые конкуренты — инфракрасные датчики, но у них точность измерения сильно зависит от свойств поверхности, а в условиях работающего двигателя дополнительную погрешность может вносить тепловое излучение окружающих деталей и горячих газов. Люминесценция решает эти проблемы: поверхность предмета, температуру которого надо измерить, покрывают тончайшим слоем люминофора (вещества, способного излучать видимый свет после поглощения энергии, например ультрафиолетового излучения. —