Ученый Михаил Носоновский — о трибоинформатике, работе в США и России и латиноамериканских танцах

― Вы занимаетесь трибологией. Расскажите, пожалуйста, подробнее, что это за направление.

― Прежде всего, трибология — это наука о трении и взаимодействии твердых поверхностей. Это техническая, инженерная дисциплина, но она имеет и фундаментальное значение, ведь трение универсально и повсеместно. Физика недостаточно хорошо справляется с задачей объяснить трение и вывести его из фундаментальных законов. Поэтому свою PhD-диссертацию, которую я писал и защищал в Бостоне, я решил посвятить математическим вопросам, связанным с теорией устойчивости при трении упругих тел. После этого, будучи постдоком, я заинтересовался нанотрибологией — направлением, которое занимается проблемами трения и взаимодействия поверхностей на малом, наноскопическом масштабе. Постепенно я стал изучать связанные с этим направлением явления: капиллярность, смачивание поверхностей, их шероховатость. В частности, меня очень интересуют вопросы самоорганизации разных поверхностных структур, нередко вызываемой трением.

Сейчас мы пытаемся применить новые современные компьютерные методы, связанные с искусственным интеллектом и большими данными, к наукам о поверхностях. Мы называем эту область «трибоинформатикой». Дело в том, что трение непросто свести к фундаментальным законам физики, это пока никому не удалось. Поэтому трибология остается экспериментальной наукой с большим количеством данных о том, как трение зависит от разных параметров и свойств материалов и веществ, и иногда в таком количестве информации очень трудно разобраться. С помощью новых методов анализа данных мы можем найти новые взаимосвязи и закономерности, которые нельзя увидеть при помощи простых физических моделей. Я надеюсь, что таким образом удастся взглянуть на феномен трения совсем с другой стороны.

― Как изучение трибологии помогает в обычной жизни?

― Трибология имеет важнейшее значение в народном хозяйстве, ведь трение присутствует везде — в транспорте, машиностроении и промышленности, и на его преодоление тратится огромное количество энергии. Поэтому научиться контролировать трение разными способами ― как традиционными, например с помощью применения смазочных материалов, так и новыми, вроде хитрых самосмазывающихся или структурированных поверхностей, ― очень важно.

Также меня интересуют и другие направления, в том числе исследование трения в сфере биохимии и биофизики. Например, сейчас с распространением коронавирусной инфекции стало актуальным создание противовирусного и противобактериального покрытия и поиск ответа на вопрос, держится ли вирус на поверхностях и как сделать так, чтобы он к ним не прилипал.

― Как вы узнали о программе ITMO Fellowship and Professorship и почему решили подать на нее заявку?

― Сначала я подался на мегагрант от правительства России для иностранных специалистов, желающих организовать работу в России, но мегагрант не получил. Потом я совершенно случайно узнал о программе, увидев ссылку в интернете, которая вела на объявление в журнале Nature — самом престижном научном журнале в мире. Эта программа, во многом похожая на мегагрант, давала возможность приезжать в ИТМО и проводить в университете не менее четырех месяцев. Несмотря на то, что я много лет назад уехал в США, я знал про ИТМО и слышал, что в последние годы университет бурно развивается. Я связался с директором Научно-образовательного центра инфохимии, профессором Екатериной Скорб, и узнал, что в центре занимаются темами, которые меня давно интересуют: вопросами самоорганизации в необычных материалах и использованием новейших методов и алгоритмов, связанных с обработкой информации, для физико-химических систем. Она и посоветовала мне подать заявку по той теме, которую я предлагал — трибоинформатике.

― Какие возможности предоставляет вам эта программа?

― Здесь совпало несколько важных для меня моментов. Во-первых, это возможности проводить экспериментальные исследования. В основном я занимаюсь теоретическими вопросами, и для меня сотрудничество с экспериментаторами очень важно и полезно. Например, мы применяем теоретические идеи, связанные с новыми современными методами обработки данных, к результатам анализа кремниевых и латунных поверхностей, обработанных ультразвуком специальным образом и исследуемых при помощи атомно-силовой микроскопии.

Во-вторых, в ИТМО учится много хороших студентов. Петербург всегда был центром образования и науки, а в НОЦ Инфохимии часто поступают лучшие выпускники школ и победители олимпиад. В-третьих, я с большим удовольствием приезжаю в Петербург, потому что я вырос здесь и у меня много друзей и родственников отсюда. Но самое главное, программа дает новый опыт, идеи и помогает встречаться с разными людьми.

― Сейчас вы преподаете в университете Висконсин-Милуоки. А как проходит ваша работа на программе ИТМО, когда вы находитесь в США?

― По контракту я должен проводить четыре месяца в году в Петербурге. Последний раз я приезжал сюда летом 2021 года и планирую приехать на зимние каникулы в декабре. Кроме этого, я каждую неделю провожу семинар со студентами НОЦ Инфохимии по видеосвязи, на котором мы обсуждаем работу над научными статьями. Также я буду читать интенсивный курс в смешанном формате: часть лекций я проведу онлайн, часть очно, когда приеду в ИТМО. Но я считаю, что в наше время расстояния перестали быть проблемой, потому что можно находиться в одном месте, а преподавать — в другом.

― Какие исследования вы планируете провести за время программы Fellowship & Professorship самостоятельно, а какие вместе со студентами ИТМО?

― Мы занимаемся несколькими темами. Среди них: анализ данных шероховатости на наномасштабе и сонохимической обработки поверхностей, использование вибраций для разделения фаз на поверхности, применение трибологических методов в биохимии и многое другое. Частью из них я занимаюсь вместе с коллегами, а часть экспериментов и лабораторных работ провожу со студентами и аспирантами. Но, например, летом 2021 года я участвовал в летней школе НОЦ Инфохимии, и мы вместе со школьниками, которые стажировались в ИТМО и собираются поступать в университет, проделали интересную работу. Мы ставили эксперименты, связанные с образованием пузырьков в воде за счет ультразвука, и потом с помощью нейронных сетей научились по форме и поведению пузырьков различать концентрацию раствора.

― Расскажите, пожалуйста, о своих хобби. Я знаю, что вы увлекаетесь латиноамериканскими танцами и даже посещали открытые занятия летом в Петербурге.

― Латиноамериканскими танцами я увлекся сравнительно недавно, несколько лет назад. Ни в детстве, ни в молодости, я не занимался ни танцами, ни спортом, ни музыкой, но после какого-то момента почувствовал, что это необходимо. Для меня это нелегко и похоже на вызов, но я стараюсь. Мне кажется, что в европейской культуре мы привыкли к культу разума, представляем его как что-то идеальное, при этом мы забываем, что мозг не отделен от тела и вместе они составляют единое целое. Наверно, многие люди, занимающиеся интеллектуальным трудом, ищут способы восстановить связь со своей телесностью. Это и вызвало мой интерес к танцам, развивающим координацию движения и моторику. К тому же танцы всегда поднимают настроение.

Помимо этого, у меня есть еще одно хобби. В Петербурге я получил образование в области востоковедения и ездил в экспедиции на Украину, в Крым, Среднюю Азию и Америку, чтобы изучать древние надписи, в том числе надгробные. Можно сказать, что это мое хобби, но я занимался им довольно серьезно и профессионально, даже публиковал научные статьи.