Кафедра термоелектрики та медичної фізики Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича святкує своє 50-річчя як провідний центр науки та освіти у галузі термоелектрики. За півстоліття діяльності кафедра стала фундатором унікальної наукової школи, підготувала сотні висококваліфікованих фахівців та здобула міжнародне визнання.
Заснована у 1975 році, кафедра пройшла шлях від невеликого університетського підрозділу до потужного освітньо-наукового комплексу, що включає тісну співпрацю з Інститутом термоелектрики НАН України та МОН України. Цей симбіоз академічної науки та університетської освіти став унікальною моделлю підготовки фахівців нового покоління, здатних розв'язувати складні завдання сучасної фізики та інноваційних технологій зі спеціальності «Прикладна фізика та наноматеріали».
1. Історія становлення та розвитку
Історія кафедри термоелектрики та медичної фізики розпочалася у 1975 році, коли в Чернівецькому державному університеті було створено спеціалізований підрозділ для розвитку нового наукового напряму - термоелектрики. Від самого заснування і до літа 2024 року незмінним завідувачем кафедри був академік Лук'ян Іванович Анатичук, чиє ім'я стало синонімом розвитку термоелектрики не лише в Україні, а й у світі.
Перші роки діяльності кафедри (1975-1990) були періодом активного становлення та формування наукової бази. У 1978-1980 роках під керівництвом Л.І. Анатичука було організовано Спеціальне конструкторсько-технологічне бюро (СКТБ) «Фонон», яке стало виробничою базою для впровадження наукових розробок у промисловість. Це дозволило не лише проводити фундаментальні дослідження, а й створювати реальні прилади та технології, затребувані в різних галузях економіки.
Новий етап розвитку розпочався у 1990 році, коли на базі СКТБ «Фонон» та проблемної лабораторії університету було створено Інститут термоелектрики НАН України та МОН України. Академік Л.І. Анатичук став директором-засновником цієї установи, яка швидко перетворилася на провідний науковий центр у галузі термоелектрики. Інститут проводить комплексні дослідження з фізики термоелектрики, термоелектричного матеріалознавства, технології виготовлення термоелектричних матеріалів та приладів, а також комп'ютерного проектування термоелектричних систем.
У 1994 році за ініціативи Інституту було створено Міжнародну термоелектричну академію (МТА), до складу якої увійшли провідні вчені світу. Л.І. Анатичук став її президентом, що сприяло міжнародному визнанню досягнень української науки в галузі термоелектрики. МТА стала платформою для обміну досвідом, організації міжнародних конференцій та координації спільних досліджень.
Важливим кроком у розвитку освітньої діяльності стало започаткування у 1999 році, за ініціативи президента НАН України Б.Є. Патона, підготовки фахівців за спеціалізацією «Фізичні основи енергетики» термоелектричного профілю. На основі цієї спеціалізації у 2002 році було розроблено освітню програму «Прикладна фізика та наноматеріали», орієнтовану на підготовку фахівців, здатних проводити як фундаментальні, так і прикладні дослідження.
Відповідно до рішення Колегії МОН України та Президії НАН України від 31 липня 2002 року щодо інтеграції освіти і науки, кафедра термоелектрики почала здійснювати тісну співпрацю з Інститутом термоелектрики у підготовці кадрів і проведенні досліджень. Ця модель співпраці стала взірцевою для інших університетів України.
З 2015 року кафедра отримала нову назву - «Кафедра термоелектрики та медичної фізики», що відображає розширення напрямів її діяльності та відповідь на сучасні виклики в галузі медичних технологій та біофізики.
Червень 2024 року став переломним моментом в історії кафедри - 5 червня пішов з життя академік Лук'ян Іванович Анатичук, залишивши по собі величезну наукову спадщину та потужну школу учнів. У 2025 році новим завідувачем кафедри було обрано кандидата фізико-математичних наук, доцента Кобилянського Романа Романовича - представника молодого покоління науковців, вихованих у традиціях школи Анатичука. Під його керівництвом кафедра продовжує розвиватися, зберігаючи кращі традиції та впроваджуючи інноваційні підходи до освіти та науки. У 2025 році кафедра отримала високу нагороду за 50 років наукового лідерства у галузі термоелектрики, заснування і розвиток унікальної наукової школи, тісну співпрацю з Інститутом термоелектрики, підготовку висококваліфікованих фахівців та визначний внесок у формування інноваційного освітнього середовища.
2. Наукова школа
Наукова школа термоелектрики, започаткована професором Л.І. Анатичуком ще у 1960-х роках у Чернівецькому державному університеті, стала унікальним явищем у світовій науці. Під його керівництвом було започатковано систематичні дослідження з термоелектричного перетворення енергії, які згодом переросли у створення цілісної наукової концепції. Фундаментальні досягнення школи базуються на створенні сучасної теорії термоелектрики через узагальнення рівнянь Максвелла. Було розроблено закон термоелектричної індукції струмів, який став фундаментом новітньої концепції термоелектричного перетворення енергії. Ці теоретичні розробки дозволили знайти нові напрями розвитку термоелектрики та її практичних застосувань.
Науковою школою створено теорію надійності та інформаційно-енергетичну теорію термоелектричних приладів, що дозволило значно підвищити ефективність та довговічність термоелектричних перетворювачів. Розроблено новітнє термоелектричне матеріалознавство, яке включає методи створення матеріалів із заданими властивостями, оптимізацію їх характеристик для конкретних застосувань.
Важливим напрямом стало впровадження комп'ютерного проектування термоелектричних матеріалів, приладів і систем. Це дозволило значно скоротити час від ідеї до готового виробу, оптимізувати конструкції та підвищити їх ефективність. Розроблено технологію виготовлення високоякісної термоелектричної апаратури, яка відповідає найвищим світовим стандартам. За роки діяльності співробітниками кафедри та Інституту термоелектрики винайдено понад сотню нових типів термоелектричних перетворювачів енергії. Розроблено близько 400 видів термоелектричних приладів для енергозбереження, охолодження та генерації електричної енергії. Ці розробки знайшли застосування в космічних технологіях, оборонній техніці, приладобудуванні, медицині, сільському господарстві та побуті.
Особливо слід відзначити розробки для космічної галузі, де термоелектричні прилади використовуються для терморегулювання та енергозабезпечення космічних апаратів. У оборонній техніці термоелектричні технології застосовуються для охолодження інфрачервоних детекторів, створення автономних джерел живлення, систем термостабілізації електроніки.
Наукова школа виховала цілу плеяду видатних науковців. Підготовлено понад 50 докторів і кандидатів наук, серед яких доктори фізико-математичних наук Лусте О.Я., Вихор Л.М., Михайловський В.Я., Горський П.В., Черкез Р.Г., Боднарук В.І., кандидати наук Разіньков В.В., Маник О.М., Микитюк П.Д., Константинович І.А., Кузь Р.В., Кобилянський Р.Р., Лисько В.В., Прибила А.В., Ніцович О.В. та багато інших. Кожен з них зробив вагомий внесок у розвиток термоелектрики та продовжує традиції наукової школи.
3. Освітня діяльність
Освітня діяльність кафедри термоелектрики та медичної фізики є невід'ємною складовою її місії. Сьогодні кафедра здійснює підготовку фахівців за спеціальністю «Прикладна фізика та наноматеріали» на трьох рівнях вищої освіти: бакалаврат, магістратура та аспірантура для здобуття ступеня доктора філософії.
Спеціальність «Прикладна фізика та наноматеріали» у системі вищої освіти є комплексом навчальних, науково-дослідних і виховних заходів, спрямованих на підготовку висококваліфікованих фахівців, здатних розв'язувати актуальні проблеми прикладної фізики, виробничих процесів, фізики приладів, елементів і систем. Випускники володіють сучасними методами дослідження та аналізу наноматеріалів, що дає змогу створювати нові матеріали і техніку з унікальними властивостями.
Підготовка фахівців передбачає не лише глибоке розуміння фундаментальних фізичних процесів, а й формування практичних навичок впровадження інноваційних технологій у виробництво та наукові дослідження. Таке поєднання теоретичних знань і практичного досвіду забезпечує розвиток високотехнологічних секторів економіки та підвищення конкурентоспроможності вітчизняної науки на міжнародному рівні. Освітня програма «Прикладна фізика та наноматеріали» реалізується у Навчально-науковому інституті фізико-технічних та комп'ютерних наук Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича. Програма постійно оновлюється відповідно до сучасних тенденцій розвитку науки та технологій.
Станом на 2025 рік на кафедрі навчається понад 120 студентів та 7 аспірантів. Викладацький склад кафедри включає 3 доктори наук та 8 кандидатів наук, що забезпечує високий рівень підготовки фахівців. Завідувач кафедри доцент Кобилянський Р.Р. входить до складу науково-методичної ради Міністерства освіти і науки України за спеціальністю «Прикладна фізика та наноматеріали», що дозволяє кафедрі брати активну участь у формуванні освітніх стандартів та програм на національному рівні.
4. Співпраця
Унікальність кафедри термоелектрики та медичної фізики полягає в тісній інтеграції з Інститутом термоелектрики НАН України та МОН України. Ця співпраця, офіційно закріплена рішенням Колегії МОН України та Президії НАН України від 31 липня 2002 року, створює синергетичний ефект у підготовці кадрів та проведенні наукових досліджень. Провідні фахівці Інституту термоелектрики активно залучаються до навчального процесу на кафедрі. Вони читають лекції з спеціальних дисциплін, проводять лабораторні роботи, керують курсовими та дипломними проєктами. Це дозволяє студентам отримувати знання безпосередньо від науковців, які працюють на передньому краї сучасної науки.
Матеріально-технічна база Інституту повністю доступна для студентів та аспірантів кафедри. Вони проходять практики в лабораторіях Інституту, беруть участь у реальних наукових проєктах, працюють на сучасному обладнанні. Студенти можуть працювати на посадах лаборанта, техніка, інженера та наукового співробітника, що дає їм безцінний практичний досвід. Особливо варто відзначити унікальну бібліотеку Інституту термоелектрики, яка містить понад 20000 патентів та 10000 томів спеціалізованої літератури з термоелектрики. Це одна з найповніших у світі колекцій наукової літератури в даній галузі. Студенти та аспіранти кафедри мають вільний доступ до цих ресурсів, що значно розширює їхні можливості для наукових досліджень.
Кафедра активно співпрацює з вітчизняними та закордонними науковими установами. Реалізуються спільні науково-дослідні проєкти, зокрема «Фізика, матеріалознавство та прикладні застосування термоелектрики» (2021-2025 рр.). Результати наукових досліджень постійно впроваджуються у навчальний процес, забезпечуючи актуальність та практичну спрямованість освіти.
Важливою складовою наукової діяльності є видання міжнародного фахового журналу «Термоелектрика», засновником якого виступає Інститут термоелектрики. Журнал видається англійською мовою та індексується в наукометричній базі Scopus, що забезпечує широке розповсюдження результатів досліджень української наукової школи у світовому науковому просторі. У журналі публікуються роботи провідних вчених з різних країн світу, що сприяє міжнародному науковому обміну.
5. Визнання та нагороди
Досягнення кафедри та її співробітників відзначені численними державними та міжнародними нагородами. Академік Л.І. Анатичук став повним кавалером ордена «За заслуги», був нагороджений орденом князя Ярослава Мудрого, премією Кабінету міністрів України «За розроблення і впровадження інноваційних технологій», Золотою медаллю ім. В.І. Вернадського НАН України. У 2020 році Л.І. Анатичук став лауреатом престижної премії International Thermoelectric Society за більш як 60-річну самовіддану працю та лідерство у галузі термоелектричних досліджень та розробок, а також впровадження термоелектричних технологій у всьому світі. Це визнання підкреслює світовий рівень української наукової школи термоелектрики.
Молоде покоління науковців кафедри також отримує високі відзнаки. Кобилянський Р.Р., Лисько В.В. та Черкез Р.Г. стали лауреатами премії Президента України для молодих вчених. Лиську В.В. присуджено почесне звання «Заслужений діяч науки і техніки України», що свідчить про визнання його внеску в розвиток вітчизняної науки.
У 2025 році кафедра термоелектрики та медичної фізики отримала високу нагороду за 50 років наукового лідерства у галузі термоелектрики.
6. Міжнародна діяльність
Міжнародна діяльність кафедри термоелектрики та медичної фізики є важливою складовою її успіху та визнання. З 1994 року кафедра є базовою для Міжнародної термоелектричної академії (МТА), яка об'єднує провідних вчених світу в галузі термоелектрики. МТА організовує міжнародні конференції та симпозіуми, сприяє обміну досвідом між науковцями різних країн, координує спільні дослідницькі проєкти. Кафедра та Інститут термоелектрики регулярно проводять міжнародні конференції з термоелектрики, які збирають учасників з десятків країн світу. Ці заходи стали важливою платформою для презентації найновіших досягнень, обговорення актуальних проблем та визначення перспективних напрямів розвитку термоелектрики. Активно розвивається співпраця з провідними університетами та науковими центрами.
Студенти та аспіранти кафедри мають можливість проходити стажування в закордонних університетах, брати участь у міжнародних конференціях та літніх школах.
7. Сучасний стан та перспективи
Сьогодні кафедра термоелектрики та медичної фізики реалізує амбітні наукові проєкти, спрямовані на вирішення актуальних проблем енергетики, медицини та нових технологій. Основний проєкт «Фізика, матеріалознавство та прикладні застосування термоелектрики» (2021-2025 рр.) охоплює широкий спектр досліджень від фундаментальних аспектів термоелектричних явищ до створення конкретних приладів та технологій. Активно ведуться дослідження наноматеріалів для термоелектричних застосувань. Вивчаються квантові ефекти в наноструктурах, розробляються методи синтезу наноматеріалів із заданими властивостями, створюються нові типи термоелектричних перетворювачів на основі нанотехнологій. Ці дослідження відкривають шлях до створення термоелектричних приладів нового покоління з рекордними показниками ефективності. Розробка енергоефективних технологій залишається пріоритетним напрямом. Створюються системи рекуперації теплової енергії для промисловості та транспорту, розробляються автономні джерела живлення для безпровідних сенсорних мереж та Інтернету речей, вдосконалюються системи термостабілізації для електроніки та оптоелектроніки.
Під керівництвом нового завідувача кафедри доцента Кобилянського Р.Р. визначено стратегічні напрями розвитку на найближчі роки. Планується розширення міжнародної співпраці через участь у програмах Horizon Europe та інших міжнародних грантових програмах. Модернізація освітніх програм передбачає розширення англомовних курсів, створення спільних освітніх програм з європейськими університетами. Особливу увагу приділено впровадженню інноваційних методів навчання. Розробляються онлайн-курси, створюються віртуальні лабораторії, впроваджуються проєктно-орієнтовані методи навчання. Це дозволить підготувати фахівців, здатних ефективно працювати в умовах цифрової економіки.
Новим перспективним напрямом стає розвиток медичної фізики. Плануються дослідження в галузі біотермоелектрики, створення медичних приладів на основі термоелектричних технологій, розробка систем терморегуляції для медичного обладнання. Це відкриває нові можливості для міждисциплінарних досліджень на стику фізики, медицини та біології.
Важливим завданням є залучення молодих науковців. Розробляються програми підтримки молодих дослідників, створюються умови для професійного зростання, забезпечується участь у міжнародних стажуваннях та конференціях. Це гарантує спадковість наукових традицій та динамічний розвиток кафедри в майбутньому.