Кандидатом наук заведующий лабораторией моделирования процессов конвективного тепломассопереноса Михаил Шеремет стал в 23 года, доктором – в 28 лет. На его счету четыре гранта Президента РФ, премии губернатора и Думы Томской области. А в 2017 году научная статья, соавтором которой он является, вошла в число наиболее цитируемых по базе данных Web of Science.

Столь стремительную карьеру Михаил Шеремет, конечно, не планировал. По словам ученого, это получилось само собой.

– Просто в какой-то момент начинаешь понимать, что готов представить результаты своих изысканий в виде диссертации на суд общественности. Это ведь всего лишь этап в научной работе, с защитой она не прекращается – ставятся новые задачи, которые нужно решать.

И дипломная работа, и кандидатская и докторская диссертации были посвящены одной теме – конвективному тепломассопереносу, то есть изучению распределения тепла и массы: как оно происходит, что влияет на процесс тепломассообмена. Это актуально во многих сферах, например, в строительстве. Именно изучением теплопереноса в помещениях и занимался Михаил Шеремет, начиная с дипломной работы.

– На теплообмен в помещении влияют разные факторы – мебель, структура поверхности и цвет стен, радиаторная система и другие, – объясняет Михаил Александрович. – Зная, как происходит этот процесс, можно подобрать наиболее оптимальный для сохранения тепла вариант отделки помещения. Для Сибири это особенно актуально. К тому же внешняя архитектура зданий, внутренние особенности помещений постоянно видоизменяются, появляются новые материалы, поэтому задача с точки зрения своего развития достаточно перспективная.

Процесс теплопереноса является определяющим во многих технических системах. Поняв его на каком-то одном примере, можно попытаться применить полученные знания для изучения других систем. Сейчас предметом для исследований Михаила Шеремета является процесс теплопереноса в элементах радиоэлектронной аппаратуры. В частности, в рамках соглашения с РНФ лаборатория выполняет проект, связанный с разработкой активных и пассивных систем охлаждения тепловыделяющих элементов в электронике и энергетике.

– Существует много разных подходов, позволяющих интенсифицировать теплоотвод. Мы рассматриваем возможность включения в систему охлаждения так называемых материалов с изменяемым фазовым состоянием. Это парафины, гели, которые плавятся при рабочих температурах того же процессора. Сначала они находятся в твердом состоянии, в этом случае интенсивность теплоотвода невысокая, но когда аппаратура начинает работать – парафин плавится, приходит в движение, возникает циркуляция, и за счет этого можно интенсифицировать теплоотвод. По этой теме у нас в лаборатории уже защищена кандидатская диссертация.

По мнению ученого, этот эффект можно попробовать применить не только в электронике, но и в архитектуре, в различных строительных изделиях, ограждающих конструкциях. Например, материалы с изменяемым фазовым состоянием можно добавлять в сэндвич-панели и за счет этих фазовых переходов – затвердевания и плавления – поддерживать комфортную температуру внутри помещения в разное время суток. В дневное время материал начинает плавиться и аккумулирует энергию, а вечером, наоборот, он затвердевает и энергию отдает обратно в помещение.

Конечно, пока это только теоретические расчеты, математическое моделирование процессов. Но именно они становятся в дальнейшем основой для практических разработок, которые могут применяться в разных отраслях науки и экономики.

Например, сейчас сотрудники лаборатории в рамках гранта РФФИ выполняют совместный проект с индийским колледжем гуманитарных и естественных наук в Коимбатуре. Проект направлен на изучение особенностей конвективного теплопереноса, что позволит рассчитать срок службы любой, в том числе промышленной системы, и выявлять причины уменьшения этого срока.

– На основе полученных результатов инженеры в дальнейшем смогут оценить, как система может использоваться, каков срок ее эксплуатации и что может привести к уменьшению этого срока, – говорит руководитель проекта Михаил Шеремет.

В лаборатории, которую он возглавляет, работает одна молодежь – кандидаты наук, аспиранты, студенты. Но на их счету уже немало достижений: гранты РНФ и РФФИ, стипендии и гранты Президента РФ.

– Сегодня у молодежи много возможностей для профессионального роста, для построения карьеры, в том числе научной. И для многих она начинается уже со студенческой скамьи – участие в проектах, научные стажировки, конференции, публикации. Главное – быть целеустремленным, любознательным, не бояться ставить амбициозные задачи, – считает Михаил Шеремет.

Наталья Шарапова