Диэлькометрия и петрофизика – это увлекательно!
В ОмГПУ работают несколько лабораторий, в одной из них – научно-исследовательской лаборатории диэлькометрии и петрофизики – совершает открытия и успешно ведет грантовую деятельность старший научный сотрудник Андрей Владимирович Репин.
Исследователь начал трудиться в сфере диэлькометрии и петрофизики, когда писал магистерскую диссертацию. Выбор преподавателя определил область науки, которая теперь изучается А.В. Репиным. «Моим научным руководителем стал Павел Петрович Бобров, он работал в лаборатории микроволновой радиометрии энергии Земли и занимался вопросами измерения и построения моделей диэлектрической проницаемости почв. После защиты магистерской диссертации я поступил в аспирантуру. А по ее окончании продолжил исследования в области диэлькометрии почв и пород. Этот выбор был неслучайным. Будучи магистрантом, я побывал в Красноярском научном центре, где мы решали задачи, связанные с разработкой моделей почв для интерпретации данных космического спутникового зондирования. Позже область наблюдений расширилась горными породами, так как методы взаимодействия электромагнитных волн стали применяться и в геологии», – рассказывает Андрей Владимирович.
В научно-исследовательской лаборатории диэлькометрии и петрофизики изучается диэлектрическая проницаемость вещества. Именно эта характеристика является основной при анализе данных о взаимодействии частиц какого-либо вещества и электромагнитного поля, проникающего в него. Кроме того, сотрудники исследуют петрофизику – раздел, относящийся к геологии, занимающийся характеристикой горных пород. Одна из глобальных задач, которая решается в лаборатории, заключается в изучении взаимодействия электромагнитного излучения с веществом в широком частотном диапазоне. Также исследователи разрабатывают модели и алгоритмы для получения физических характеристик сред, с которыми работают, а именно: грунтов, горных пород. Соответственно, характеристиками являются влажность, пористость, минеральный и солевой состав.
Разработки А.В. Репина применимы в разных областях, например в экологии. Допустим, на поверхности земли в труднодоступной местности произойдет разлив нефти, и получение данных будет затруднено, так как черная земля и черная нефть неразличимы. Однако с точки зрения диэлектрической проницаемости это две разные среды, анализ характеристик которых можно произвести. В масштабах страны возможно решение фундаментальной задачи о взаимодействии с помощью данных о диэлектрической проницаемости в широком диапазоне частот и моделей, позволяющих рассчитать ее в любой области, где применяются электромагнитные волны: в геологии, в спутниковом зондировании.
А.В. Репин активно ведет грантовую деятельность. Исследователь рассказывает: «Я принимал участие в четырех грантах Российского фонда фундаментальных исследований. 2 года был руководителем государственного задания, полученного от Министерства образования. В 2018 году мы выиграли грант на исследование процессов диэлектрической релаксации, вызванных поляризацией границ связанная вода – воздух и связанная вода – лед в глинистых породах, руководителем которого я являюсь. Уже в марте будет представлен отчет о проделанной в рамках гранта работе. Грант связан с исследованием зависимости диэлектрической проницаемости увлажненных почв в области связанной воды в диапазоне температур от +25 до –15 градусов. В таких грунтах определяющим диэлектрическую проницаемость веществом является вода. При замораживании она превращается в лед, происходит резкое изменение диэлектрических характеристик. Мы пытаемся понять физические процессы, которые происходят при переходе с высоких температур на низкие. По результатам исследований сотрудниками нашей лаборатории был написан ряд статей».
Следующие исследования ученых будут посвящены работе с грунтом при отрицательных температурах. Это связано с тем, что Россия сейчас активно осваивает Арктику. При работе на большой территории Арктики автотранспортными средствами не обойтись, необходимы спутниковые измерения. Еще одно направление работы будет связано с геологией. Сейчас активно применяются различные геосистемы для бурения, добычи нефти. База для диэлектрических моделей не разработана из-за того, что частотный диапазон, в котором они работают, был ранее слабо задействован. Раньше исследования не велись, а сейчас, как показывает мировой опыт, только начинаются.
Наука – путь проб и ошибок. Многие ученые отмечают, что только 5 процентов результатов исследований идут в дело, остальные 95 процентов – промежуточные. На решение некоторых проблем уходит большое количество времени, это может быть 5-10 лет. Один из советов, который молодой ученый дает молодежи, звучит так: «Займитесь интересующим вас направлением как можно раньше. Обычно люди думают, что сначала им необходимо окончить вуз, отучиться в аспирантуре. Лучше сразу развиваться в выбранной сфере. Кроме этого, понадобится терпение и понимание того предмета, над которым вы работаете».