Города в 3D, живопись бактериями. Какие инновации разрабатывают на Кубани
В Кубанском государственном университет провели пресс-тур, во время которого журналисты увидели уникальные разработки учёных вуза: топливные элементы – микробные и на основе наномембран; беспилотники с лазерными сканерами, которые в сотни раз ускоряют геодезические измерения; рисунки, сделанные бактериями. Причём во многих исследованиях принимают участие не только состоявшиеся учёные, но и школьники. Подробнее об этом рассказывает «АиФ-Юг».
В лабораторию после уроков
Первый пункт – факультет химии и высоких технологий. В хроматографическом центре нас встречает кандидат наук Татьяна Червонная. Она вместе с командой работает над тем, как быстро и точно находить вредные вещества – суперэкотокисканты - в море и почве. Вместе с учёным над решением проблемы занимаются и увлекающиеся химией школьники: Родион Васенко, Анастасия Семёнова, Левон Абрамян. Ребята не просто наблюдают за работой специалистов, но и сами принимают в ней активное участие.
«В рамках проекта «Наставник_Краснодар» - федерального конкурса, который финансируется на паритетных началах Российским фондом фундаментальных исследований и администрацией края, под руководством ведущего учёного разновозрастные коллективы выполняют исследования, - рассказал проректор по научной работе и инновациям КубГУ Михаил Шарафан. – В трёх проектах университета принимают участие восемь краснодарских школьников».
По условиям программы, ребята даже получают небольшую зарплату. Но не это главное, по словам ректора университета Михаила Астапова, основная задача проекта – готовить молодых учёных для вуза, показать им возможности лабораторий.
«К сожалению, сейчас большинство победителей и призёров предметных Олимпиад уезжают в Москву и Санкт-Петербург, - отметил ректор. – Я считаю, что, если хотя бы треть таких ребят останется у нас, это будет уже существенным достижением».
По такому же проекту в соседней лаборатории под руководством доктора химических наук Виктора Доценко школьники Александра Хадиятова и Алексей Долганов работают над синтезом новых соединений, которые можно использовать в сельском хозяйстве как регуляторы роста и антидоты гербицидов.
На кафедре радиофизики и нанотехнологий физико-технического факультета школьники Ангелина Гладких, Милена Откидач и Женя Сыпало под руководством кандидата технических наук Ильи Петриева трудятся над проектом с трудновыговариваемым названием.
«Суть его в разработке нанотехнологических объектов и зелёной энергетике, - объяснил Плья Петриев. – Мы работаем над нанокатализаторами на основе палладия и металлов пятой группы, которые представляют из себя неклассические по стандартам кристаллографии структуры, которые проявляют сверхвысокие процессы в различных процессах, в то числе электрокаталитических. Поэтому устройства, созданные на их основе, например, кислород-водородные топливные элементы, могут работать намного более эффективно по сравнению с нынешними. В конечном итоге это может стать сверхэффективным двигателем для космических аппаратов, автомобилей».
И в этой сложной работе школьники не просто наблюдатели, а полноценные участники.
«Сейчас мы участвуем в магнетронном напылении тонких металлических сплавов», - рассказала Ангелина Гладких.
И в картины, и в батарейки
Следующий проект – «ScienceArt: Biogallery», объединяющий науку и искусство. У входа в биологический факультет на стене панно из разноцветной керамической плитки, созданной студентами худграфа.
«Каждая плитка уникальна, даже сам автор не сможет повторить её на 100%, - рассказывает заведующая кафедрой декоративно-прикладного искусства и дизайна Елены Морозкина. – В создании её использованы пигменты, синтезированные в лабораториях университета. ScienceArt – это коммуникация на стыке научно-технического и творческого начала».
Студентка биологического факультета Елена Моисеева показала картины, нарисованные бактериями. В чашках Петри – изображения краснодарского железнодорожного вокзала, Александровской триумфальной арки, силуэты Альберта Эйнштейна и Юрия Гагарина.
Бактериями можно не только рисовать. Как их использовать с пользой, рассказал кандидат биологических наук Никита Волченко. Его команда разработала микробный топливный элемент. Микроорганизмы в элементе реагируют на появление органических веществ в воде – в условно чистой, где нет критичного количества органики, бактериям нечем питаться, поэтому они дают слабый ток. Если в воде появляется органическое загрязнение, то поток электричества становится сильнее. То есть разработка может служить своеобразной «красной кнопкой», сигнализирующей о превышении вредных веществ. Причём автономной – без аккумуляторов. Никита Волченко показал действующую модель – своеобразный плавающий островок, который, при желании, может стать украшением пруда.
Также команда биологов реализует проект «Интернет бактерий», цель которого – собрать данные о биоэлектрохимической активности различных почв, а это зависит от того, какие в земле бактерии живут. Понятное дело, самим учёным ездить по всей стране и брать пробы – дело долгое и накладное, поэтому работают методом «гражданской науки» - люди могут дистанционно получить набор для исследований, а результаты загрузить на сайт. Процесс идёт – выяснилось, например, что самые электрически активные почвы на данный момент в Оренбургской области.
«Задача проекта не только собрать максимум образцов почвы и найти среди них самые электрогенные, - добавила студентка биофака Юлия Худякова. – Но и сформировать у школьников навыки в области микробных технологий, дать знания о зелёной энергетике».
Лазер сделает быстрее
Разработка доктора географических наук Анатолия Погорелова уже вовсю применятся в жизни – трёхмерный лазерный сканер и цифровая фотокамера, прикреплённые к беспилотнику, позволяют максимально точно собрать пространственные данные и создать высокоточные трёхмерные модели местности. Причём сделать это в сотни раз быстрее, чем классическим способом.
«В этом и есть принципиально отличие – быстро, доступно и с высоким качеством, - объяснил Анатолий Погорелов. – Технология лазерного сканирования позволяет работать беспилотнику несколько часов на высоте до двухсот метров, на выходе получаем плотное облако точек – до ста на квадратных метров, которые описываются стандартными координатами: широта, долгота, высота».
Разработку Анатолия Погорелова используют, например, в рамках пилотного проекта Минстроя России «Водно-зелёный каркас как база для создания устойчивых и умных городов» - с помощью лазера создают высокоточную создают высокоточную 3-D модель Краснодара с домами, растениями, водоёмами.