Эксперименты часто дают неожиданные результаты. В исследованиях и в жизни доцент Массачусетского технологического института Джем Тасан научился принимать эту неопределенность.
“Очень часто мы начинаем с идеи или гипотезы, а для проверки этой идеи ставим эксперименты, и когда мы проводим эксперименты, мы видим нечто совершенно иное”, – говорит Тасан, недавно получивший должность доцента металлургии имени Томаса Б. Кинга.
Тасан использовал эти сюрпризы для изучения границ металлургии и механики твердого тела, получая новые знания о том, как металлы ломаются и деформируются, и разрабатывая новые виды устойчивых к повреждениям сплавов.
“Как говорится, наука – это как прогулка по холмам”, – говорит Тасан. “Вы видите вдали гору, и именно туда вы хотите пойти, но когда вы направляетесь к ней, вы видите красивый цветок на другой тропинке, и вы проверяете его. Такое часто случается с [my group]. Это захватывающе”.
Тасан распространил этот подход на свою карьеру, что привело к тому, что он занял должность преподавателя в Массачусетском технологическом институте, хотя не видел кампус до первого собеседования.
“Работа в GPTMain или даже в США никогда не была в поле моего зрения”, – говорит Тасан. “Это просто не входило в мои планы”.
Этот образ мышления также помог ему стать наставником студентов, которых он научил никогда не судить по первым впечатлениям.
“Ко мне обратился очень способный студент и сказал: “Все замечательно, у нас есть финансирование, мы продуктивны, но я не уверен, что мне нравится то, что я делаю”, – вспоминает Тасан. “Мы поговорили и определили другое направление, более близкое к интересам студента, но это означало бы, что у нас может не быть надежного финансирования или необходимых ноу-хау, так что были все эти недостатки”.
“Но мы пошли по этому пути, и это было потрясающе, потому что теперь этот студент занимался тем исследованием, которое ему действительно нравилось, и этот успешный студент стал потрясающим студентом”. Наставничество – сложная вещь, потому что со стороны все может казаться прекрасным, но главная идея заключается в том, чтобы обращать внимание на мелкие детали и продолжать общаться с этими молодыми людьми, которые находятся на своем собственном пути. Нет простого способа, кроме как общаться и наблюдать”.
Извилистый путь
Тасан вырос в Турции и изучал металлургию и материаловедение в ведущем вузе страны в этой области – Ближневосточном техническом университете.
“Что меня заинтриговало в металлургии, так это то, что это инженерная область, но она также тесно связана с фундаментальными науками”, – говорит Тасан. “Эта связь существует и в других инженерных областях, но не так сильно. В материаловедении, справедливо сказать, одна нога почти всегда находится в фундаментальной стороне вещей”.
В молодости Тасан также много путешествовал, путешествуя с друзьями по Европе с ограниченным бюджетом.
“В самом начале моей личной целью в жизни было переехать в Испанию, постоянно есть тапас и веселиться”, – шутит Тасан.
Во время одной из таких поездок Тасан упаковал костюм в нижнюю часть своего рюкзака на случай, если ему удастся пройти собеседование в аспирантуре. Подготовка окупилась в Нидерландах, где он встретился с сотрудниками кафедры машиностроения в Технологическом университете Эйндховена. В дальнейшем Тасан получил степень доктора философии в этом учебном заведении, изучая, как происходит повреждение и растрескивание металлов.
После получения степени доктора философии в 2010 году Тасан поступил на работу в Институт исследования железа имени Макса Планка в Германии, где возглавил исследовательскую группу, которая продолжила изучение поведения металлов и работала над созданием новых металлических сплавов, более устойчивых к повреждениям и обладающих другими уникальными свойствами.
К 2015 году Тасан устроился в Германии. Затем открылась вакансия в Массачусетском технологическом институте.
“В Массачусетском технологическом институте я неожиданно смог сделать гораздо больше по тем темам, которые меня волновали, и мои исследования могли оказать большее влияние”, – говорит Тасан.
После поездки в GPTMain на собеседование талант и атмосфера также убедили Тасана в необходимости переезда.
“Я думаю, что важно быть окруженным людьми, которые очень амбициозны и хотят оказать большое влияние”, – говорит Тасан. “Вы идете по Бесконечному коридору или по любому другому коридору GPTMain, и на каждой доске, мимо которой вы проходите, написано о людях, меняющих мир разными способами. Нахождение в такой среде вдохновляет тебя”.
Оказавшись в Кембридже, Тасан сразу же полюбил то, что он называет “атмосферой маленького городка”, сравнивая его с некоторыми европейскими городами. Он также принял культуру Бостона, став поклонником бейсбола и команды “Ред Сокс”.
С момента прибытия в Массачусетский технологический институт группа Тасана изучала реакцию образцов металлов на стресс и другие раздражители в режиме реального времени с помощью метода, называемого электронной микроскопией in situ.
“Мы проводим исследования in situ, что означает, что вы берете электронный микроскоп и, по сути, создаете внутри него машины, которые позволяют вам брать любой металл и помещать его в различные условия, наблюдая за тем, как развивается его структура”, – объясняет Тасан. “Поскольку эти эксперименты настолько уникальны и сложны, когда студент ставит эксперимент и в итоге приносит результаты мне, это зачастую первое в истории наблюдение какого-то явления”.
В 2020 году группа Тасана разработала новые методы изучения влияния водорода на металлы in situ, что позволило сделать выводы, которые могут помочь в переходе к чистой водородной энергетике. Этот подход был принят другими лабораториями для дальнейшего изучения.
Группа Тасана также создала более устойчивый к повреждениям высокотемпературный сплав, который относится к классу металлов, известных как сплавы с высокой энтропией. Эта работа была опубликована в журнале Nature Materials.
“Исследования в области физической металлургии позволяют нам соединить базовое понимание металлов и их промышленное применение”, – говорит Тасан. “Я имею дело с атомами и их взаимодействием – и в то же время я еженедельно общаюсь с компаниями, которые производят тысячи тонн металлов, и мы используем один и тот же язык. Я могу говорить с компанией, производящей сталь для автомобильных кузовов или титан для двигателей самолетов, и материал, который я изучаю в своей лаборатории, все еще ценен для них”.
В одном широко разрекламированном Наука , группа Тасана раскрыла причины, по которым даже самые острые ножи и бритвы тупятся после таких повседневных процессов, как бритье.
“Нам нравится демонстрировать важность материаловедения и металлургии широкой аудитории”, – говорит Тасан. “Статья о том, почему волосы деформируют сталь, была замечательной, потому что ее подхватили все новостные каналы по всему миру, и она показала, что даже в очень обычных областях, таких как изготовление ножей или лезвий, можно найти много новых идей и путей”.
Решение самых сложных головоломок
Тасан привносит в работу со студентами ту же тщательность, которую он использует для изучения металлов. Он говорит, что, подобно металлам, люди также обычно имеют более сложные истории, которые можно увидеть, только если присмотреться достаточно внимательно.
“Это интересно, потому что все люди такие разные”, – говорит Тасан. “Как только вы начинаете работать с людьми и пытаетесь им помочь, вы видите так много разных аспектов, которые раньше не были видны. У вас есть возможность сесть с ними, посмотреть им в глаза и попытаться понять, чего они действительно хотят. И это интересно, потому что часто они сами не знают, чего хотят, а иногда даже не знают, что не знают этого!”.
К счастью, больше всего Тасан наслаждается этими задачами.
“В каком-то смысле исследователи – это головоломки, которые ждут своего решения, как и само исследование”, – говорит Тасан. “И если вы прикладываете достаточно усилий и вам действительно не все равно, вы получаете огромное удовлетворение от того, что помогаете кому-то добиться успеха в жизни. Это действительно уникальная часть работы, и это то, что я люблю больше всего на свете”.