Відкриття, які змінюють світ

Львів — місто, яке змінює світ. Щоправда, часто про масштаби цих змін не здогадуються і самі львів’яни. У древньому і, на перший погляд, досить консервативному місті, у новітніх лабораторіях, захованих у столітніх кам’яницях, постійно тривають дослідження, які періодично схвильовують міжнародну наукову спільноту і дозволяють світові розвиватися більш динамічно. Саме у Львові відкрили найпотужніший магніт у світі. Тут винайшли гасову лампу, матеріал для виготовлення рефрижераторів, ліки від тифу, започаткували функціональний аналіз, удосконалили політ повітряної кулі тощо. Деякі з відкриттів свого часу здійснили вчені Львівської наукової кристалохімічної школи, яка донині активно розвивається у Львівському національному університеті імені Івана Франка, розповідаючи про свої секрети далеко не кожному.

Іноді складається враження, що більшість сучасних науко­вих досліджень в галузі техно­логій стосуються інформацій­ної сфери, а поза цією галуззю дослідження проводять лише транснаціональні гіганти, які на­магаються осягнути космос чи побороти глобальні проблеми. Але насправді сьогодні перед науковцями всього світу сто­їть одне із найважливіших в іс­торії завдань — створення но­вітніх матеріалів. Такі винаходи є основою для якісних техноло­гічних розробок, які не лише по­кращують наше звичне життя, а й відкривають нові можливос­ті для медицини, промисловос­ті, розвитку інших технологій, забезпечують прогрес у дослі­дженнях нашої планети та про­стору далеко поза нею.

Над відкриттям таких необ­хідних хімічних речовин десяти­літтями працюють вчені Львів­ської наукової кристалохімічної школи ЛНУ ім. Івана Франка, які успішно утримують лідерство у галузі кристалохімії сполук за участі металів. Доробок львів­ських хіміків у цій сфері зараз становить 20% світових досяг­нень. Кожні три роки саме Львів стає всесвітнім центром, який збирає наукову еліту в рамках роботи масштабного форуму — Міжнародної конференції з кри­сталохімії інтерметалічних спо­лук. З 1971 року відбулося 14 таких конференцій, які відвіда­ли тисячі іменитих вчених і мо­лодих дослідників.

Львівська наукова кристало­хімічна школа заснована у 1959 році на кафедрі неорганічної хі­мії Львівського університету та офіційно визнана на держав­ному рівні. Передумовою цього стали висока наукова кваліфіка­ція та ентузіазм тогочасного за­відувача кафедри Євгена Чер­кашина і молодих вчених Євгена Гладишевського та Петра-Бог­дана Крип’якевича, а також функціонування добре обладна­них лабораторій.

Пропонуємо вам ознайо­митися із п’ятьма проривними відкриттями львівських хіміків-неорганіків, які у різний час ско­лихнули світ.

Отримання бажаних речо­вин — процес невипадковий, і завдяки постійному науково­му пошуку львівські вчені впер­ше відкрили багатокомпонентні структурні прототипи (CeAl₂Ga₂, ZrNiAl та ін.), які дозволили син­тезували тисячі інших сполук, що стали основою найрізнома­нітніших матеріалів. Серед них хімічні джерела струму для зви­чайних батарейок, каталізатори для знешкодження відходів го­ріння палива, акумулятори вод­ню для екологічно безпечних двигунів, термоелектрики для перетворення теплової енергії в електричну, конструкційні і за­хисні елементи цивільного і по­двійного призначення.

У 1979 році науковці Львів­ського університету вперше у світі синтезували основу най­потужніших на сьогодні постій­них магнітів — сполуку системи неодим-залізо-бор (Nd₂Fe₁₄B). На жаль, у середині 1980-их ініціативу з патентування ви­находу (NEOMAX^®) перехопи­ла японська компанія Hitachi Corporation. Попри це, саме Львів закарбувався в історії сві­тової науки як місто, де впер­ше з’явився неодимовий магніт. Винахід вчених кристалохіміч­ної школи тепер є найзатребу­ванішим магнітом для широкого використання у промисловості всього світу.

За кожними технологічним проривом зазвичай стоїть фун­даментальне наукове відкриття. Так, революцію у сфері фізики твердого тіла викликала сполу­ка системи церій-мідь-кремній (CeCu₂Si₂), відкрита львівськи­ми науковцями. Вона вперше показала співіснування магне­тизму і надпровідності, що від­криває перспективу суттєвого енергозбереження завдяки від­сутності опору протіканню елек­тричного струму, навіть у маг­нітному полі.

Без досліджень львівських науковців не було б і надсучас­них рефрижераторів, необхід­них для безпечного і якісного транспортування харчових про­дуктів, медикаментів та інших засобів, що потребують збері­гання за низьких температур. Саме дослідники Львівської на­укової кристалохімічної шко­ли синтезували сполуку систе­ми гадоліній-кремній-германій (Gd₅Si₂Ge₂), після детального вивчення якої цей матеріал і по­чали використовувати у вироб­ництві ефективних та екологіч­но безпечних рефрижераторів.

Відомими є також відкри­ті представниками Львівської школи фундаментальні криста­лохімічні закономірності, що до­зволяють прогнозувати і ціле­спрямовано отримувати новітні матеріали з корисними власти­востями. Розроблену система­тику структурних типів за коор­динаційним числом внесено в Міжнародний історичний атлас кристалографії.

Багаторічний керівник Львів­ської наукової кристалохіміч­ної школи доктор хімічних наук, професор Євген Гладишевський своїми новаторськими під­ходами заклав авторитет школи, створив основи сучасної криста­лохімії інтерметалічних сполук.

Загалом за понад пів сто­ліття своєї діяльності, шко­ла об’єднала понад 200 тала­новитих науковців, які творили майбутнє у легендарному міс­ті. Вмотивовані науковою при­страстю та бажанням сколих­нути науку і сприяти розвитку суспільства, вчені дослідили взаємодію понад 70 різних хі­мічних елементів у 3000 бага­токомпонентних системах і від­крили 6500 нових сполук, 500 нових структурних типів. Для порівняння — відкриття одного нового структурного типу у не­органічній хімії має таку ж цін­ність, як у біології — відкриття досі не відомого типу рослин чи тварин.

Львівська наукова кристало­хімічна школа здобула світове визнання завдяки понад 5000 наукових публікацій у міжнарод­них виданнях та 150 авторських свідоцтв і патентів. Вихованці школи працюють і в інших про­відних установах України і світу, підтверджуючи високий автори­тет львівського феномену.

Свідченням неперервності наукового пошуку є те, що чоти­ри роки тому у Львівському уні­верситету за підтримки держа­ви, університету та партнерів відкрили Центр колективного користування науковим облад­нанням — «Лабораторію мате­ріалознавства інтерметалічних сполук». Працюють на унікаль­ному обладнанні не лише на­уковці, а й студенти хімічного факультету, адже саме вони не­вдовзі стануть тими, хто у мо­дерних лабораторіях творитиме і розвиватиме українську науку і продовжуватиме славетну тра­дицію Львівської наукової кри­сталохімічної школи.

Цілком імовірно, що Львів і його науковці незабаром зно­ву сколихнуть інтелектуальну спільноту. Адже і зараз на хіміч­ному факультеті Львівського на­ціонального університету імені Івана Франка тривають дослі­дження нових революційних матеріалів, які використовува­тимуться на благо країни. Але розкривати ці секрети поки над­то рано.

Ярина ПРИШЛЯК.