"Математика — это язык науки. И он всегда давался мне легко. Я рано научился считать и умножать. Помню, как любил с мамой решать задачки вне школьной программы, занимал призовые места на олимпиадах. При этом в моей жизни большую роль всегда играло творчество. Я ходил в художественную и музыкальную школы. Но когда встал выбор, куда поступать, выбрал именно математику. В Пензенском государственном университете есть кафедра "Математика и суперкомпьютерное моделирование" — весьма нетипичная для провинциальных вузов. Открыл ее выпускник МГУ Юрий Смирнов. Когда пришел поступать, ко мне подошли заведующий кафедрой и мой будущий научный руководитель Дмитрий Валовик. Я был поражен общением. С одной стороны оно было легким и простым, с другой — от них исходил такой шарм ученых. Они обрисовали сразу, чем можно заниматься, что это будет не только просто какая-то образовательная деятельность, но и математическое творчество: решать задачи, писать статьи. Для меня это было очень важно. Оказалось, что в науке много творчества", — рассказывает Станислав.

Конечно, первый год выдался для студента непростым. Но второй стал переломным в решении развиваться именно как ученый. Станислав записался в математический кружок, где все желающие из вуза могли изучать дополнительные темы, и понял, что влюбился в математику:

"Меня потряс курс по топологии. Это самая абстрактная дисциплина в математике, и мне понравился этот уровень мышления, этот уровень абстракции. Наверное, с того момента я и понял, что здесь мое предназначение. Начал посещать семинары нашей кафедры, где ученые рассказывали о своих исследованиях. Поначалу было сложно и непонятно, но очень интригующе. Но постепенно втянулся и заинтересовался задачами о распространении электромагнитных волн в средах с нелинейным откликом, с нелинейной диэлектрической проницаемостью, которыми занимался Дмитрий Валовик. Он получил грант РНФ, и я вошел в его команду. Начинал с решения одной задачи, что длилось целый год, а впоследствии вырос до основного исполнителя. В общей сложности мы работали по гранту 5 лет и смогли математически доказать существование новых режимов распространения электромагнитных волн в различных волноведующих системах, заполненных средами с нелинейными оптическими свойствами".

Сейчас Станислав является аспирантом ПГУ и сосредоточился на исследовании дифракции электромагнитных волн на плоском слое с графеновым покрытием, заручившись стипендией президента РФ.

ВРУБ: Спроси GigaChat: Что такое графен? Это аллотропная форма углерода, представляющая собой двумерный материал толщиной всего один атом. Уникалные физические свойства: высокая электрическая проводимость, теплопроводность, прочность и гибкость. Графен применяют в электронике, энергетике, медицине, аэрокосмической промышленности и строительстве.

"Графеновое покрытие считается прорывной технологией. Ведь что может быть дешевле углерода? Это же не какой-то редкоземельный материал — он повсюду. С развитием технологии стоит ожидать удешевления разного рода техники. Однако сейчас исследования графена и его свойств продолжаются. Делать это можно экспериментально, тратя огромные суммы на создание устройств и надеясь, что они получатся. А можно — предварительно произвести математическое моделирование, чтобы просчитать все риски, избежать неточностей и погрешностей. Этому посвящено мое исследование. Под руководством Юрия Геннадьевича Смирнова я изучаю оптические свойства графена, учитывая при этом оптическую нелинейность данного материала и влияние диэлектрической подложки. В частности, для этой цели я разрабатываю метод исследования, основанный на решении сложных нелинейных гиперсингулярных интегральных уравнений. Разработку можно применять при производстве компьютерной техники, гаджетов и других устройств, где требуется обработка сигнала", — считает ученый.

Также Станислав участвует в разработке устройства, который позволит диагностировать рак молочной железы на ранней стадии, — СВЧ-томографа. В основе его работы — использование электромагнитных волн на частоте около 5 ГГц.

"Частота волны обратно пропорциональна ее длине. Волна с частотой 5 ГГц имеет длину, равную приблизительно 60 миллиметров. Сразу возникает сложность: если использовать такие "длинные" электромагнитные волны, то что будет с точностью исследований? Математическое моделирование показало, что мы сможем выявлять даже небольшие включения. Дело в том, что здоровые и больные клетки имеют разную диэлектрическую проницаемость, так как в больных клетках содержится больше воды. Соответственно, они по-разному будут пропускать электромагнитную волну. По тому, как изменится волна, мы и сможем увидеть неоднородности в теле, даже небольшие. Матмодель мы разработали в прошлом году. Сейчас создаем макет реального устройства и планируем дальнейшие исследования. СВЧ-томограф будет гораздо безопаснее существующей диагностики — например, маммографии, так как отсутствует лучевая нагрузка на организм", — отметил Станислав.

Ученый развивается и в области фундаментальной математики. В частности, в рамках проекта РНФ, руководителем которого является Дмитрий Валовик, он занимается разработкой нестандартных методов возмущения для решения сложных нелинейных задач:

"Очень радует, что государство поддерживает развитие математики — как прикладной, так и фундаментальной. Ведь она является основой общечеловеческих достижений. И для меня важно, что я тоже делаю свой вклад, предлагая математические инструменты коллегам, которые проводят исследования в различных сферах. В перспективе хочу, как и мои наставники, больше взаимодействовать со студентами и сформировать команду единомышленников, чтобы вместе совершать грандиозные открытия".

Больше историй участников проекта "Первооткрыватели" читайте здесь.