Развитие современных технологий, достижения последних десятилетий в исследованиях стекла и материалов на его основе, успехи в разработке методов модифицирования структуры стекла на атомном и наномасштабе и инициировании в стекле принципиально новых функциональных свойств – все это позволяет непрерывно расширять области применения материалов на основе стекла в актуальных высокотехнологичных приложениях, включая лазерную технику, интегральную оптику, фотонику и телекоммуникацию, производство материалов для медицины, химии, авиационной и космической техники и пр.

Актуальность материаловедения стекол и стеклокристаллических материалов во многом определила победу проекта, представленного РХТУ им. Д.И. Менделеева и профессором Миланского университета Альберто Палеари, в конкурсе по привлечению ведущих учёных в российские образовательные учреждения высшего профессионального образования. Согласно условиям конкурса, в РХТУ им. Д.И. Менделеева под руководством профессора Палеари в течение двух лет должна быть создана лаборатория международного уровня, способная решать многообразные наукоемкие задачи в области физикохимии и технологии стекла во взаимодействии с ведущими научными лабораториями мира и способная осуществить инновационные прорывы преимущественно силами молодых ученых, аспирантов, студентов.

В связи с получением гранта 11.G34.31.0027 Минобрнауки (постановление Правительства РФ № 220) для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих учёных в российских ВУЗах, приказом ректора проф. В.А. Колесникова от 22 декабря 2010 г. в РХТУ создана Международная лаборатория функциональных материалов на основе стекла.

Лабораторию возглавил широко известный зарубежный специалист в области физикохимии стекла профессор Альберто Мариа Феличе Палеари (Alberto Maria Felice PALEARI) из университета Милана-Бикокка (Италия).

Научные контакты между ним и коллективом РХТУ были установлены еще более десяти лет назад. Назначенный заместителем руководителя лаборатории профессор РХТУ В.Н. Сигаев неоднократно побеждал в конкурсах Landau-Network Centro Volta (1998, 1999, 2001, 2005, 2006), в 2001-2005 гг. возглавлял крупный международный проект “Nanostructured Glasses, Anisotropic Glasses and Textured Glass-Ceramics” (программа НАТО “Science for Peace”), длительное время работал в университетах Италии, в том числе в Университете Милана, в тесном сотрудничестве с университетами Неаполя, Брешиа, Институтом Лауэ-Ланжевена, Университетом Лиона. В соавторстве с зарубежными учеными, в частности с проф. А. Палеари, В.Н. Сигаевым совместно с коллективом Центра оптического стекла РХТУ опубликовано около ста работ, экспериментальная часть которых в большой мере выполнена на оборудовании итальянских, французских, германских и японских университетов.

Общее научное руководство лабораторией было возложено на Президента РХТУ, академика П.Д. Саркисова, всемирная известность которого и широкие научные связи помогли обеспечить высокий уровень исследований лаборатории, а также создали предпосылки для активного вовлечения в международное научное сотрудничество молодых специалистов.

Основной особенностью новой лаборатории является многопрофильность исследований, которые на основе общих подходов позволят осуществить разработки в различных наукоемких областях промышленности. Лаборатория базируется на кадровом, научном и технологическом потенциале как кафедры стекла и ситаллов, так и Центра оптического стекла РХТУ, в котором за последние несколько лет удалось сосредоточить современное технологическое оборудование и в котором работает целая плеяда первоклассных молодых специалистов – кандидатов наук, стипендиатов Президента РФ, подготовленных профессором В.Н. Сигаевым в течение последних нескольких лет (С.В. Лотарев, Н.В. Голубев, В.С. Рыженков, В.И. Савинков). Именно они составляют молодежный костяк лаборатории, в который вовлечено большое число студентов старших курсов и аспирантов.

В Международной лаборатории в настоящее время заканчивается процесс приобретения и ввода в эксплуатацию наукоемкого дорогостоящего оборудования, которое позволит самостоятельно и оперативно выполнять тончайшие исследования структуры и свойств стекол, проведение которых в России ранее было невозможно:

• Лазерный анализатор элементного состава LEA-S500 (производитель: “CОЛАР ТИИ”);
• Спектрометр комбинационного рассеяния света исследовательского класса с высокоразрешающим конфокальным микроскопом, совмещенный с атомным силовым микроскопом, «Интегра Спектра» (производитель: «НТ-МДТ»);
• Фемтосекундный лазерный комплекс ТЕТА-25 с системой диагностики излучения и позиционирования (производитель: «Авеста-Проект»);
• Прибор синхронного термического анализа STA 449 F3 Jupiter (производитель: Netzsch);
• Рентгеновский дифрактометр (производитель: Bruker);
• Масс-спектрометр с индуктивно-связанной плазмой iCAP-Q (Thermo Scientific, США)
• Универсальная разрывная машина (производитель Shimatsu)
• Комплекс для исследования оптических свойств материалов (Материаловедческий микроскоп Olimpus BX 51 и нагревательный столик Linkam TS1500 с комплектующими и программным обеспечением) при температурах до 1500оС;
• Рефрактометр Аббе оптический лабораторный NAR-3T (производитель: ATAGO);
• Лабораторная планетарная мельница Retsch PM 100 с размольными телами и барабанами производства Retsch и аналитическая просеивающая машина AS 200 с комплектующими (производитель: Retsch);
• Однодисковая шлифовально-полировальная машина с автоматической подачей образцов.
• Программное обеспечение с лицензией на пользование Информационно-поисковой базы данных Международного центра дифракционных данных ICDD.
• Информационно-поисковая система SciGlass Software Suite производства LHASA, LLC, США, содержащая практически всю информацию о свойствах и особенностях синтеза стекол, когда-либо опубликованную в рецензируемых изданиях.

Очень важно для развития научных исследований РХТУ в целом, что перечисленное оборудование будет эксплуатироваться не только для нужд Международной лаборатории. Между проф. А. Палеари и руководством Центра коллективного пользования РХТУ достигнута договоренность об использовании оборудования обоих коллективов в интересах всех подразделений университета.

Более того, профессор Палеари внесено предложение об использовании наукоемкого оборудования на конкурсной основе – по типу организации работ в Институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль), синхротрона DESY, Европейского центра синхротронных излучения и других западных институтах, в которых не принимаются к рассмотрению заявки от подразделений, не отчитавшихся за предыдущий цикл исследований публикациями в рецензируемых изданиях со ссылкой на научную поддержку. Это предложение было одобрено руководством Университета – Президентом П.Д. Саркисовым и ректором В.А. Колесниковым. Действительно, предложенный проф. Палеари подход должен привести к повышению качества исследований, их результативности, к увеличению числа публикаций и росту индекса цитирования всего университета в целом (надо сказать, что только с участием проф. Палеари в 2011 году выпушено более 15 статей в журналах с высоким или очень высоким импакт-фактором, таких как Nanotechnology, Materials Chemistry and Physics, J. Amer. Ceramic Society и др.). В 2011 году сотрудники лаборатории представили более 40 докладов на
международных конференциях и более 30 на конференциях в России.

Большие надежды связываются руководством университета и лаборатории с приобретением информационно-поисковой системы SciGlass Software Suite производства LHASA, LLC, США, которая содержит практически всю информацию о свойствах и особенностях синтеза стекол и стеклокерамик, когда-либо опубликованную в рецензируемых изданиях. В России эта система ранее не была известна. Ее внедрение в педагогическую практику РХТУ означает коренное изменение подходов к обучению студентов в области стекла и керамики, что будет способствовать достижению в РХТУ мирового уровня в подготовке специалистов. Очень важным для подготовки молодых специалистов экстра-класса является их вовлечение в научную работу на самом ее переднем крае. Более 15 аспирантов и студентов уже входят в состав лаборатории как сотрудники. Многие из них в 2011 году стажировались в западных университетах и подготовили публикации в соавторстве с иностранными учеными.

Осенью 2011 года Профессор Палеари лично организовал двухнедельную стажировку четырех молодых сотрудников Международной лаборатории в своей лаборатории в университете Милано-Биккокка (г. Милан, Италия), где они получили возможность освоить ряд аналитических приборов, аналоги которых в дальнейшем были или будут закуплены в Международную лабораторию.

Регулярные встречи проф. Палеари с руководством Университета, а их уже было восемь, чрезвычайно важны для оперативного решения огромного числа организационных вопросов. Так, лаборатория, которой изначально было выделено 126 кв. м, полгода назад получила рабочее помещение в 54 кв. м, а в январе 2012 г. ректором издан приказ о передаче Международной лаборатории еще 162 кв. м. Следует упомянуть, что в самом начале проекта руководством университета был организован капитальный ремонт ряда помещений, что позволило ввести в эксплуатацию разработанные ранее Центром оптического стекла РХТУ технологии варки и выработки оптических стекол, а затем реализовать технологию стеклянных микросфер для ядерной медицины, за которую РХТУ в декабре 2011 года был удостоен Гран-при на Международном форуме по интеллектуальной собственности EXPOPRIORITY-2011.

Выделение руководством университета столь заметных площадей связано не только с необходимостью создания рабочих и компьютерных мест, размещением нового оборудования, но и с новыми задачами, привнесенными проф. Палеари в деятельность лаборатории и вовлекшими в работу лаборатории различные кафедры университета – кафедру керамики, кафедру композиционных материалов, кафедру электрохимии и др. Например, в лаборатории организуется участок для получения наночастиц благородных металлов и редких земель (с очень узким распределением частиц по размерам) и их введения в стекло, что потребовало новых подходов к приготовлению шихты, новых методов варки и выработки. Первые и весьма впечатляющие результаты будут опубликованы в 2012 году. Планируется и создание участка для разработки и изготовления электрохромных стекол с использованием нанопокрытий для нужд Роскосмоса. Оба указанных направления, как и микросферы для ядерной медицины, как и оптические стекла с различными спектральными характеристиками – весьма перспективные инновационные направления, наиболее близкие к коммерциализации.

Для реализации этих целей в декабре 2011 года Ученым Советом РХТУ принято решение об основании малого инвестиционного предприятия ООО «Стеклон», которое начнет функционировать в следующем году. Успешное проведение токсикологических, радиологических, клинических и медицинских испытаний разработанных в Международной лаборатории стеклянных микросфер для ядерной медицины, успешное их опробование для лечения больных раком печени – все это создает хорошие перспективы для создания опытно-промышленного производства и реализации данной продукции ООО «Стеклон». Более того, руководство РХТУ и лаборатории считают, что быстрое и успешное развитие данной тематики Международной лабораторией, разработка новых видов микросфер (пористых, с обедненным радиоактивным слоем, сочетающих два и более радиоизотопа и пр.) создает предпосылки для создания в РХТУ будущем общероссийского центра производства сфероидизированных материалов для ядерной медицины, способного обеспечить полностью потребности России.