Героиня романа Алексея Толстого «Гиперболоид инженера Гарина» Зоя Монроз вместо банальных бриллиантов носила ожерелье из хрустальных шариков, наполненных светящимся газом. Но прошел почти век, и бриллианты вернулись на шеи. Пузырьками - правда, немного другими - теперь занимаются сотрудницы физико-технического института БашГУ. А кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной физики Юлия Питюк, изучая пузырьки (а точнее, динамику многофазных сред), выиграла грант президента РФ.
Сколько «весит» грант и за что его дают? И в чем преимущество женщин-ученых? Об этом мы и решили побеседовать.
- С точки зрения математики пузырьки из стекла, газированные жидкости, эмульсии (молоко, крем, нефть), почва представляют собой дисперсные системы: образования из двух или большего числа тел, которые не смешиваются друг с другом, - объясняет Юлия. - Среды, где они присутствуют, сегодня находят себе разнообразное применение: к примеру, в эффективности процедуры литотрипсии (разрушения камней в почках ультразвуковыми волнами) «виноваты» как раз пузырьки: когда они лопаются, высвобождается очень много энергии, которая разрушает все это, причем точечно, не повреждая окружающие ткани. Подобная технология применяется и для очистки микросхем. Кстати, свой первый грант РФФИ я тоже выиграла по этой тематике...
- А сегодня вы занимаетесь созданием модели нефтеносного пласта. Что это даст?
- Нефтяной пласт - это тоже дисперсная система. Физические процессы, которые в нем происходят (как и вообще все процессы, происходящие на Земле), описываются математическими формулами, а если мы хотим получить более точные данные и учесть все возможные эффекты - тогда нужно создать сложную математическую модель, которую возможно решить только с помощью компьютера.
- Вот в чем красота науки: узнать, что происходит за тысячу или две тысячи метров под землей, не выходя из кабинета.
- Без датчиков, которые туда опускают, все же не обойтись. Дело в том, что очень часто для добычи нефти сначала в пласт закачивают воду. Чем больше воды он способен принять, чем выше его проницаемость - тем больше «черного золота» мы получим. Если зона вблизи скважины (так называемая призабойная, или скин-зона) загрязнена, если она работает хуже, чем остальной пласт - значит, вся наша система добычи неэффективна, и нужно что-то делать. Применить технологию гидроразрыва? Это довольно дорого. Или ограничиться менее масштабными мерами?
О состоянии пласта судят по данным изменения давления, которые снимаются с устьевых и глубинных манометров. Заодно измеряют и температуру, но эти данные до сих пор особо не использовались. А мы предложили создать на основе изменений давления и температуры систему точной оценки состояния скин-зоны. Наш подход включает простую инженерную методику и разработку программного модуля. А поскольку создание трехмерной модели пласта требует огромного количества времени и вычислительных ресурсов, применяем самые современные подходы в программировании: задействуем графические процессоры, которые ранее использовались только для обработки изображений и визуальных эффектов (к примеру, фильм «Властелин колец» без них был бы невозможен). Но сегодня их применяют для ускорения расчетов.
- В таких сложных материях вы чувствуете себя как рыба в воде, разбивая стереотип о том, что точные и естественные науки лучше даются мужчинам.
- Это не так. Да и вообще нам, женщинам, в чем-то легче, поскольку на мужчинах лежит задача обеспечивать семью. Мы же можем заниматься наукой в свое удовольствие. Так что в нашем коллективе много девушек.
Этот грант - один из проектов Центра микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем, научным сотрудником которого я являюсь. Также над ним работают студенты Ильнур Зарафутдинов и Екатерина Сельтикова и ассистент нашей кафедры Айрат Мусин (кстати, он в этом году тоже выиграл грант). Центр создан на средства мегагранта в 2010 году. Сегодня он функционирует без регулярной финансовой поддержки. Но мы - а нас 15 человек - хотим его развивать, хотим создать новую научную школу. Гранты и контракты (например, контракт со Сколковским институтом науки и технологий) - основной источник нашего существования, так что своей победе я очень рада. Из 600 тысяч рублей на зарплату можно потратить 360, так что я смогу поддержать своих студентов. Ведь устроиться в компанию, зарабатывать деньги выпускникам с техническими специальностями не так уж сложно, поэтому найти тех, кто будет трудиться над проектами ради научного интереса, все труднее.
Сама я тоже могла бы устроиться на должность с достойной и стабильной зарплатой. Но в крупных компаниях работа устроена так: один ставит задачу, другой создает прототип программы, третий его реализует, четвертый использует и получает результаты, пятый применяет на практике - у каждого круг обязанностей довольно узкий. Здесь же я сама прохожу все этапы от создания идеи до ее реализации. Я очень люблю применять математический аппарат, которым меня вооружили еще в школе, в различных областях: программировать, ускорять, тестировать программу, анализировать полученные результаты. Такого широкого поля деятельности мне в компании никто не предоставит. Заниматься наукой гораздо интереснее!