«Давайте делать лазерный меч и плащ-невидимку»: смотрим, как изобретения нижегородских школьников меняют мир
Сколько бы современную молодежь ни обвиняли в лени и равнодушии, это всего лишь слова, которые мало, что изменят. А вот научные разработки нижегородских школьников, если и не улучшат наш мир, то, во всяком случае, облегчат существование людей в нем.
Вот уже 15 лет в Нижнем Новгороде существует Школа юного исследователя на базе Института прикладной физики Российской академии наук. Сюда стремятся попасть ребята, которым хочется выйти за пределы школьной программы и погрузиться в науку. Чтобы учиться в ШЮИ, школьники проходят конкурсный отбор. Поэтому в настоящих научных лабораториях занимаются только самые умные и настойчивые ученики. Накануне Дня детских изобретений начинающие ученые рассказали корреспонденту сайта «Нижегородская правда» о своих достижениях.
«Когда дети приходят со своими идеями, бывает, что они подсмотрели что-то в фантастическом фильме и говорят: давайте делать лазерный меч и плащ-невидимку, гидролет. И с этими идеями тоже частично можно что-то сделать. Понятно, что нет технологических возможностей, чтобы это реализовать полностью, но можно попробовать сделать какую-то маленькую модель этих вещей. Например, мини-лазерный меч. Сейчас уже есть нечто похожее – ручка с небольшим потоком плазмы, которой родинки облучают. И плащ-невидимку с помощью преломления света пробовали из линз сделать», — рассказал педагог ШЮИ, старший научный сотрудник ИПФ РАН, кандидат физико-математических наук Антон Сергеевич Седов.
Старшие ребята не стремятся к изобретению плаща-невидимки. Они предпочитают все тайное делать явным. Например, Сергей Коган пытается усовершенствовать способ нахождения невидимых материй. Исследуемый им метод уже используется как в добыче природных ресурсов, так и в медицине для диагностики опухоли. Причем он даже надежней, чем рентген и МРТ, поскольку проявляет мелкие детали для более точной и быстрой характеристики. Ограничения могут возникнуть только из-за толщины слоя просвечиваемого предмета. В ходе эксперимента молодому человеку предстоит выяснить, каким образом должен быть структурирован свет и какие алгоритмы компьютерной обработки нужно применить, чтобы увеличить контраст между некоторыми фрагментами биологических тканей. «При помощи света в определенных спектрах можно контрастировать изображения, которые мы не видим глазом. Если в камне есть золото, мы сможем его выделить как отдельную картинку. Также работают со всеми биологическими тканями», — пояснил Сергей Коган.
Многие ребята посвятили свои работы здоровью. Анастасия Лизон в детстве мечтала стать хирургом, а сейчас создает бактерицидное средство от коррозии имплантов. Анна Шагалова ищет новый способ расчетов, чтобы облегчить использование кварцевого вискозиметра и внедрить его в медицину для ускорения диагностики. А Лев Калашников помогает в доработке нового изобретения ИПФ РАН. Вместе с другими учениками и научными сотрудниками он собирает установку, которая в ближайшем будущем поможет разобраться с отитом.
В ШЮИ учатся не только нижегородские школьники, но и ребята из области. Например, Артур Якубов дважды в неделю приезжает на занятия из Дзержинска. Он старшеклассник, поэтому тема у него серьезная – «Исследование концентрирования ионов металлов из воды с помощью жидкофазной микроэкстракции».
В этом году Артур даже представлял свою работу на престижном Приволжском научно-техническом конкурсе РОСТ-ISEF, который проходил в декабре 2019 года в Иннополисе (республика Татарстан). «Я живу в Дзержинске, и для меня было шоком, что, оказывается, можно обучаться в таких школах, как ШЮИ на базе другого города. И этого действительно возможно достичь, если немножечко преодолеть себя», — поделился молодой человек.
Ксения Тарасова из Богородска увлекается криминалистикой. Поэтому ее научная работа по химии напрямую связана с этой сферой. Девушка вместе с научным руководителем разрабатывает тест-полоски на выявление веществ-носителей криминалистически значимой информации в микроколичествах. Поскольку доступа к запрещенным элементам у школьницы нет, в экспериментах используются их аналоги, но на результат это не повлияет. Такое изобретение в будущем должно значительно облегчить работу оперативников.
Юные исследователи выбрали разнообразные темы для своих работ, и теперь одни изучают магнитную левитацию, другие создают безопасный пластик для посуды и покрытие для сохранения металла, кто-то даже работает с аэродинамической трубой. И результаты не заставляют себя ждать. Каждый год ребята совершают новые открытия в медицине, химии, кораблестроении, астрономии, физике и других науках.
В этом году в весенние каникулы на базе ИПФ РАН пройдет юбилейная 15-ая региональная естественнонаучная конференция «Школа юного исследователя». В программе конференции конкурс исследовательских работ школьников и творческий конкурс рисунков и фотографий «Очарование науки», участниками которого могут стать как дети, так и взрослые. Для подготовки ребят к выполнению исследований и защите работ в расписании ШЮИ открыты спецкурсы «Методология исследования», «Учебный эксперимент», «Основы теории вероятности и математической статистики», «Прикладная информатика» и «Ораторское искусство».
Эти предметы помогают юным исследователям достойно выступать и за стенами ИПФ РАН. Например, работы Василисы Быковой, Никиты Загородникова и Евгения Кипелкина по итогам конкурса РОСТ рекомендованы для участия в международном конкурсе ISEF, который пройдет в мае 2020 года в Калифорнии. У учеников ШЮИ, как правило, достаточно высокая подготовка, благодаря которой выпускники после 11-го класса могут поступить на выбранные специальности в вузы, в том числе ННГУ им. Н.И. Лобачевского и МГУ. Реализация образовательной программы для одаренных детей проходит под руководством кандидата педагогических наук, заведующего отделом ИПФ РАН Александра Игоревича Ермилина.
«Я в детстве тоже занималась исследованиями, но у меня не было научного руководителя и лаборатории, поэтому проводить их приходилось в кустарных условиях. Мне нравится ШЮИ тем, что здесь можно внести научную составляющую в исследования школьников, чтобы закрепить их в будущей профессии», — призналась Светлана Буланова, педагог ШЮИ, старший лаборант-исследователь ИПФ РАН.
Михаил Григорьевич Воловик, ведущий научный сотрудник ПИМУ, доктор биологических наук также заметил: «Это замечательно, когда есть такая система. Весь мой жизненный опыт говорит о том, что если бы она в наше время существовала, то ситуация в российской науке была бы несколько благополучнее. В ШЮИ занимаются очень классные ребята. Посмотрите на них – это надежда нации».
Ранее сайт «Нижегородская правда» рассказывал, как нижегородец по совету сына изобрел WOWCube, который получил мировое признание.
