Зұлхайыр МАНСҰРОВ, Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-дың профессоры, химия ғылымының докторы: Жаңалығымызға жапондықтар қайран қалды

Адамзат отты осыдан 600 мың жыл бұрын пайдалана бастаған. Сол заманнан бері бұл химиялық құбылысты әлемнің небір ұлы ғалымдары, ойшылдары зерттеді.

Ең алғаш от жалынының құрылымын 1600 жылдары Френсис Бэкон зерттеді, одан кейін оны Бойль жалғастырды. Ғалым Бунзен жалынның температурасы мен жану жылдамдығын есептеп шығарды. Қаншама ғалымдар ғасырлар бойы тер төгіп зерттегенімен, оттың әлі де адамға пайдасын тигізетін, ашылмаған қасиеттері бар екен. Жану теориясына тың жаңалықтар енгізген

ҚР Мемлекеттік және Қ.Сәтбаев атындағы сыйлықтардың иегері Зұлхайыр Мансұров – осы саланы түбегейлі зерттеген Фарадей, Дэви, Михельсондардың деңгейіндегі ірі ғалым.

Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-дың Химиялық физика және материалтану кафедрасының профессоры, химия ғылымының докторы, Жану проблемалары институтының бас директоры – ғылыми жетекшісінің кеңесшісі Зұлхайыр Аймұхаметұлы нанокөміртекті материалдар, көміртекті нанотүтікшелер мен графен өндірісін дамытуға маңызды үлес қосты. Оның зерттеу жұмысы көміртегі жануының кинетикасы мен механизмдерін зерттеу, көмірсутек жалыны мен күйенің құрылымы және нанокөмірсутекті материалдардың функцияларын зерттеуге бағытталған. Профессордың зерттеулері барысында алынған ғылыми нәтижелер нанотехнологияны дамытуда шешуші рөл атқарады. З.Мансұров ЮНЕСКО-ның жетекші ғалымдарға, қоғам қайраткерлері мен ұйымдарға тапсырылатын «Наноғылым мен нанотехнологияларды дамытуға қосқан үлесі үшін» медалімен марапатталған. Ол 1000-нан астам ғылыми мақалалар мен баяндамалар тезистерінің, 39 монография мен оқулықтардың авторы, 50-ден астам КСРО және ҚР авторлық куәлігі мен патент иегері. Ұлыбритания, Германия, Италия, Польша, Түркия, Қытай, Бельгия, АҚШ, Тайвань, Франция, Жапония елдерінің жетекші университеттерінде ғылыми баяндамалар жасап, дәрістер оқыған ғалым.

– Оттың жануы табиғи құбылыс болғанымен, ол – тіршіліктің символы. «От – адамзат үшін негізгі зат» деп жалынға байланысты алғаш рет грек ойшылы Гераклит философиялық түйін жасаған екен. Шын мәнінде отсыз өмір жоқ, ертеректе адамзат отқа табынды. Осы уақытқа дейін оттың қызуын ас пісіруге, өндіріске, электр қуатын алуға, темір балқытуға пайдаланады. Зұлхайыр Аймұхаметұлы, сіздің осы жану процесі төңірегінен жаңалық іздеуіңізге не себеп болды?

– Қазіргі заманда адамзат пайдаланатын энергия көздерінің 90 пайызы жану процесімен қамтамасыз етіледі. Соңғы жылдарға дейін жану процесі тек қана жылу көзі ретінде қарастырылып келді. Cондықтан жану теориясы жалынның беретін энергетикасына сәйкес қана зерттелді. Кейінгі уақытта қатты дамыған ғылыми-техникалық прогреске байланысты ғалымдарға қыздыру арқылы табиғи өнімдер алу, жалыннан бөлінетін улы заттардан қоршаған ортаны қорғау, конструкциялық материалдарды отқа төзімді ету сияқты мәселелерді шешу керек болды. Бұл жану процесі теориясының әлі де толық зерттелмегенін көрсетті. Сондықтан дүниедегі киелі ұғым – оттың біз білмейтін қасиеттерін зерттеулер жұмысы мені тұңғиыққа тартып әкетті.

– Әлемде тұңғыш рет сіз ашқан жану процесіндегі жаңалық «Төменгі температуралы суық жалынды күйе түзілу құбылысы» деп аталатын тақырып бойынша жиырма жылдан астам уақыт жүргізілген зерттеулердің нәтижесі екен. Осынша уақыт жұмсағандарыңызға қарағанда, бұрын зерттелмеген тың дүние болғаны ғой. Идея қалай пайда болды?

– Біз ашып отырған бұл ғылыми жаңалық аяқастынан табылған «эврика» емес. Бұл ғылыми зерттеулер арқылы ашылған жаңалық – Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ жанындағы Жану проблемалары институты ғалымдарының соңғы жиырма бес жыл ішіндегі табанды еңбектерінің жемісі. Бұл туралы ертеректе идеялар болғанымен, ешқандай ғылыми жұмыстар жа­сал­маған. Біздің институт бұл тақырыпты зерттеуді бірінші болып бастады. Көптеген зерттеулердің нәтижесінде қарапайым жолмен, яғни жоғары температурада көмірсутектер жанғанда түзілетін күйемен салыстырғанда төмен температурада 50 пайызға дейін полициклді ароматты көмірсутектер болатыны анықталды. Олар­дың бізді қызықтыратын бірқатар ерекше қасиеттері бар. Мысалы, аталған полициклді ароматты көмірсутектер жоғары температурада (4000 С және одан жоғары) сұйық кристалдарға тән қасиеттерді көрсетті, бұл құбылыс әлемде бірінші рет анықталды. Осы қасиеттер түзілімділігі жоғары көміртекті талшықтар алу үшін шикізат ретінде қолданылатын мезофазалы шайырларды алуға мүмкіндік береді.

– Бұл жаңалықты әлемнің басқа елдеріндегі әріптестеріңіз қалай қабылдады? Олардың тарапынан бірлесіп жұмыс істеу туралы, ашылған жаңалықты әрі қарай дамытып, өндіріске енгізу туралы ұсыныстар болды ма?

– Біздің бұл жаңалығымызды ғылыми-тәжірибелік сараптамадан өткізіп, растап, диплом тапсырған – Ресей Федерациясының Жаратылыстану ғылымдарының академиясы, Ғылыми жаңалықтар мен өнертабыстар авторларының халықаралық академиясы және Ғылыми жаңалықтар авторларының халықаралық ассоциациясы. Осы диплом бойынша бұл ғылыми жаңалықтың өнертапқыш авторлары болып менімен бірге әріптестерім – Жану проблемалары институтында қызмет істейтін жас ғалымдар Берікқазы Төлеутаев, Тоғжан Тұтқабаева және Ресей Ғылым академиясындағы Химиялық синтез институтының ғалымы Валерий Попов танылды. Жану проблемалары институтының зертханасында ашылған химия саласындағы ғылыми жаңалықтарды бірлесіп өндіріске енгізу туралы ұсыныстар шетелдерден көптеп түсіп жатады. Бірақ олардың бәрі бірдей іске аса бермейді.

– Жану проблемалары институты қазір қандай бағыттарда жұмыс істеп жатыр?

– ҚазҰУ жанындағы Жану проб­лемалары институтында (ЖПИ) істелініп жатқан жұ­мыс­тар­дың үлкен циклы қиын жанатын және отқа жанбайтын материалдар жасауға, лазерлі және микроэлектронды әртүрлі аспаптар мен құралдарға жұмсалатын материалдарды алуға бағытталған. Мұнда әртүрлі газдар мен конденсацияланған заттардың атмосфералық жалындарының құрылымын, төменгі температуралық күйенің түзілуін және микроэлектроника мәселелеріне қатысты кейбір полимерлік заттардың деструкциясын зерттеуге бағытталған жұмыстар ерекше орын алады. Сондай-ақ біздің ғалымдар Жер атмосферасында ұшатын аппараттар үшін ыстықтан қорғайтын материалдар жасаумен айналысып жүр. Отқа төзімді жоғары температуралық синтез материалдарымен қатар, ыстыққа шыдамды материалдар өндіру, жану процестерін баяулату, жалын мен иницийрленген пиромиз әдісімен табиғи газдар және мұнай көмірсутектерін олефинге дейін өңдеу, фильтрациялық жану сияқты мәселелер бойынша зерттеу жұмыстарын жүргізеді. Осы технология бойынша алынған отқа төзімді материалдар республикамыздан тыс, Ресей, Украина, Қырғызстан және басқа ТМД елдерінің алюминий, мұнай өндіру, цемент, ауыр металлургия кәсіпорындарында және өнеркәсіптің өзге де салаларында кеңінен қолданылып жүр.

– Зұлхайыр Аймұхаметұлы, өзіңіз басқарып отырған институт осы уақытқа дейін халық игілігіне жарататындай қаншама өндірістік жаңалықтар ашты, солар өндірісте кәдеге жарады ма?

– Улы көмірсутегі қоспаларымен ластайтын мұнай қалдықтары экологиялық қауіп төндіреді. Біз сол лас қалдықтарды адамға қыз­мет етуге бағыттап отырмыз. Мұнай қалдықтарының органикалық бөлігін тотықтыру арқылы, біріншіден, битум алынады; екін­шіден, мұнай өндіретін өңірдің экологиялық мәселелерін тиімді шешуге мүмкіндік береді. Осыған байланысты ЖПИ зертханасында мұнайлы қалдықтарды қайта өңдейтін жаңа технология жасалды. Жаңа технология бойынша мұнаймен ластанған топырақ пен мұнай шламдарынан жолға төсейтін асфальтты бетон қоспалары алынды. Тағы бір жаңалығымыз – кварц негізінде жасалған мұнаймен ластанған суды тазалайтын магниттік сорбенттер. Бұл да біздің Қазақстанға тән проблема. Ластанған судың бетіне себілген, механохимиялық жолмен алынған сорбент ұнтақ мұнай қалдықтарын бойына жинап алады. Бұл сорбенттердің бойындағы мұнайды тазартып алып, оны тағы да қолдануға болады. Қазір жылу беретін электр стансаларында бағасы жылдан-жылға қымбаттап бара жатқан мазутты жағады. Біздің ғалымдар көмірді мазутсыз, плазмохимиялық тәсілмен жандыратын технологияны ойлап тапты. Бұл тәсіл жылыту процесін арзандатып қана қоймай, ауаны ластайтын түтіннің құрамындағы улы заттардың шығуын да азайтады.

– Иә, таза оттегін жұту бүгінде бүкіладамзаттық проблемаға айналып отыр...

– Біз бұл мәселе бойынша да жұмыстар жүргізіп жатырмыз. Шанхайда өткен VI халықаралық симпозиумда әріптестеріме көмірқышқыл газын жоюдың жаңадан ашылған жолдарын көрсеттім. СО2-ны жою үшін біз табиғи газды пайдаландық. Жасаған тәжірибеміздің нәтижесінде құрамында сутегі мен әртүрлі мөлшерде СО бар синтез-газ түзілді. Ал одан болашақтың жанармайы болып саналатын альдегидтер, спирттер, диметил эфирі алынады.

Бізде электр қуатының тағы бір көзі – химиялық батареялардың жаңа түрі жасалды. Бұрын батареяларға графитті қолданушы едік, енді көміртектелген табиғи материал – сары өріктің сүйегінен жасалады. Бұл ғылымдағы нағыз сенсация болды. Кәдімгі сары өріктің сүйегі көміртектелгеннен кейін электрохимиялық қасиеттері жағынан бірнеше есе асып түсті. Осы жаңалығымызбен Токионың технологиялық институтын таныстырғанда мамандар тәжірибенің нәтижесін көріп қайран қалды. Жапондық ғалымдармен осы мәселе бойынша жұмыстарды жалғастыруға келісімге отырдық. Сондай-ақ өндірісте қолданылатын электрод тапшылығын жою үшін металды электрмен дәнекерлеу электродтарының жұмыс мерзімін ұзартатын Э-46 жағылатын шихтаның құрамын жасадық. Бұл технология электр доғасының тез тұтануын және оның ұзақ жануын, темірді пісіру кезінде тігістің тегіс болуын қамтамасыз етеді.

Жаңа технологияны Павлодар қаласындағы электрод шығара­тын «Вторчермет» АҚ қабылдап, өндіріске қосты. Осы технология бойынша құрамы нашар болат құймасын пісіруге және металдан жасалған заттарды айнымалы және тұрақты электр ағынында жартылай автоматты түрде пісіруге арналған КВС-19К маркалы керамикалық флюстер алынды. Жаңадан жасалынып жатқан технологияларымыз мұнымен бітпейді. Мысалы, ескіріп, желінген автомашина дөңгелектерін қайтадан өңдеу үлкен проблема. Біз оның оңай жолын таптық. Дөңгелекке 180 градустық сұйық азотты құйып жіберсең, резинасы сықырлап қатып қалады, содан кейін оған оттегі мен сутегі беріледі де, от қойылады. Жарылыстың нәтижесінде дөңгелектің резинасы бір бөлек, сымы бір бөлек үгітіліп түседі. Айналасы бірнеше секундтық қана жұмыс.

– Зұлхайыр Аймұхаметұлы, сіз ғылым саласындағы ірі тұлғасыз, Қазақстандағы ең ірі, іргелі білім ордасында ондаған жыл басшылық қызметтерді атқардыңыз. Осы университетке, жалпы білім беру жүйесіне енгізген жаңалықтарыңыз бар ма?

– 1981 жылы тәжірибе жи­нақ­тап, білімімді жетілдіру үшін Лондон университетіне он айға іссапармен бардым. Әрине, ол жақтан қайтып келгенде басым жаңа идеяларға, реформаторлық ойларға толы болды. Арада бір-екі ай өткен соң, сол кездегі ҚазМУ-дың механикалық факультетіндегі мәжіліс залында партия активінің кеңейтілген отырысы өтті. Сол жерде маған сөз берілді. Мен болсам, біздің оқу орнындағы кемшіліктерді жою туралы, көптеген өзгерістер енгізу керектігін қызбалана айтып, біраз жерге барсам керек. Жиналыс соңында қорытынды сөзді алған ректорымыз Өмірбек Жолдасбеков: «Мансұров сияқтыларды шетелге оқуға жіберсең, осылай басымызға бәле болады, өзімізді сынап, бір күнде университетімізді Кембридждегідей қылып өзгерткісі келеді», – деп қалжыңдап еді. Бірақ артынан менің айтқан ескертулерімнің бірқатары жолға қойылды. Ол кісі университетке көптеген өзгерістер енгізді, ал біз сол кісінің бастамасын жалғастырып келеміз.

Университетіміз бірнеше халықаралық жобалар мен гранттарды жеңіп алды. Олардың ішін­де НАТО-ның, ТЕМПУС/ТАСИС гранттарын атап өтуге болады. Сондай шаралардың көмегімен университетіміз республикада бірінші болып компьютерлік жүйеге өтті. Қазір ҚазҰУ жүйе­сін­де мыңдаған компьютер жұмыс істейді. Бұл жағынан кейбір еуропалық университеттерден көш ілгері келеміз деуге болады. Халықаралық қатынастарды нығайтып, бірлескен орталықтар ашып жатырмыз. Қазір Ланчжоу университетімен бірлесіп ашқан Қытай тілі орталығы, Қазақстан-Үнді ақпарат технологиялары орталығы жұмыс істейді. Информатика, шет тілі, заң, экономика салалары бойынша электронды алыстан басқару жүйесі құрылды. Жалпы білім беру бағытында университетіміздің жетістіктері өте көп.

– Әңгімеңізге рақмет.

Сұхбаттасқан

Қайыржан ТӨРЕЖАНОВ