Российский научный фонд подвел итоги конкурсов на поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований. В числе победителей – проект ученых Тамбовского госуниверситета, посвященный исследованию фундаментальных основ формирования биомеханических свойств древесины. Руководитель – директор НИИ экологии и биотехнологий ТГУ, д.б.н., доцент Александр Гусев. В основе проекта – многолетние наработки ученых Державинского в области наноматериаловедения для изучения тонких структурных особенностей древесины.
– Специалисты-древесиноведы имеют в своем арсенале определенный набор классических методик, однако в последние десятилетия возможности для исследования материалов очень серьезно расширились, – говорит руководитель проекта, директор НИИ экологии и биотехнологий ТГУ Александр Гусев. – Получили распространение такие методы, как наноиндетирование, микрорентгеновский анализ, бесконтактные термографические методы дефектоскопии. Имеет смысл использовать их для лучшего понимания того, что именно определяет уникальные биомеханические характеристики древесины, природа которых до конца не исследована. Древесина все еще хранит в себе много тайн. Например, самые массивные представители живой природы – это древесные растения. Весо-ростовые показатели крупнейших из них близки к теоретическому пределу. Если бы мы могли применить принципы формирования механических свойств древесины через особенности ее микроструктуры в наших конструкционных материалах, произошла бы настоящая революция.
По словам Александра Гусева, не менее интересна информация, которую деревья содержат в своих годовых кольцах. Так, оценивая их относительную толщину и сопоставляя ее со среднегодовыми температурами, специалистам- удалось выяснить, как изменялся климат Земли в последние несколько тысяч лет. Это – единственный известный надежный способ определения среднегодовых температур в прошлом. Кроме того, каждое годовое кольцо – отпечаток химического состава почвы и атмосферы в год, когда оно сформировалось. Зная это, можно проводить экологический мониторинг территорий с очень серьезной ретроспективой в прошлое.
– Недавно специалисты установили неизвестные факты о событиях планетарного масштаба. Это стало возможным благодаря анализу данных о содержании радиоактивного изотопа углерода в годовых кольцах различных деревьев, – сказал Александр Гусев. – Эти события датируются концом первого тысячелетия нашей эры. Они сопровождались очень мощными скачками содержания радиоактивного углерода в атмосфере, что труднообъяснимо известными нам явлениями, и, возможно, связано с аномально мощными солнечными вспышками. Исследования структуры и химического состава годовых колец древесины способны принести еще много очень интересных и, зачастую, неожиданных результатов.
По итогам проекта специалисты получат расширение фундаментальных знаний о биомеханике древесины и важные для историко-климатических исследований уточненные данные о микроструктуре годовых колец. Ученые сформируют научные основы бесконтактного термографического исследования древесины для экспресс-оценки ее качества, что может добавить коммерческие перспективы.
– Проект сочетает существенный запас совокупной академической культуры его исполнителей с точным пониманием встроенности темы в осмысление актуальных проблем биомеханики древесины и глобальных климатических процессов, – говорит ректор ТГУ Владимир Стромов. – Подчеркну междисциплинарный характер предстоящих научных изысканий, а также то обстоятельство, что помимо специалистов-биологов в команду проекта вошли материаловеды из НИИ «Нанотехнологии и наноматериалы» Тамбовского госуниверситета и дендрохронологи из Воронежского государственного лесотехнического университета.
Подготовил Лев Тихомиров по материалам: ТГУ имени Г.Р. Державина
