На форуме молодых ученых представили электронного дворника и съедобный пластик

Лучший способ предсказать будущее – это изобрести его. Изобретать технологическое будущее страны это задача Десятилетия науки и технологий, о старте которого президент страны объявил в 2022 году. Международный форум научной молодежи “Шаг в будущее” одно из крупнейших событий этой программы. С 25 по 29 марта в Москве в МГТУ имени Баумана проходит главное мероприятие форума – Международная научно-технологическая выставка. Ее участники – школьники, совсем еще молодые люди, но их работы достойны внимания и удивления.

Пластиковый пакет, который можно съесть

Например, Денис Гордеев, 10-классник Самарского медико-технического лицея разработал съедобный пластик – замену полиэтиленовой пленки.

– Я подумал: без пластика сегодня не обойтись, – рассказывает Денис. – Это очень удобный материал для упаковки, однако пластиковые пакеты стали одним из главных источников загрязнения планеты. И во многих странах пакеты и одноразовая пластиковая посуда уже запрещены. Тогда почему бы не сделать в качестве альтернативы биоразлагаемый съедобный пластик? Создание съедобной упаковки – это не новая идея. В 2018 году шведский студент Понтус Тернквист создал целый набор столовых приборов из пластика из картофеля. На вид они совершенно некрасивы, но зато в условиях природы саморазлагаются всего за 2 месяца.

– Тогда в чем новизна твоей работы?

– Для начала я сделал пластик из каррагинана, – объясняет изобретатель. – Это природное химическое соединение получаемое из водорослей, растущих у берегов Швеции. Каррагинан зарегистрирован в качестве пищевой добавки E407, его можно есть, он полностью безопасен. Меняя состав, можно получить различные виды – от обёрточной плёнки до плотного пластика. Минус в том, что этот вид водорослей не растет в России, поэтому мы решили найти аналог в нашей стране. Так производить съедобную упаковку будет дешевле, не надо покупать сырье за границей. Я попробовал сделать пластик из зостерола. Это морская трава, которая растет у нас на Черном море и на Дальнем востоке в Приморском крае. В итоге получился пластик, который не отличается по своим свойствам от пластика из каррагинана.

– Ты думаешь, твое изобретение реально сможет заменить пластиковую упаковку?

– Я думаю, да. Потому что производство съедобного пластика дело экономически выгодное. В Швеции целые заводы его выпускают. Тут в чем дело? Производство синтетического пластика практически ничего не стоит, поскольку его делают из отходов нефтяной промышленности. Но переработка и утилизация синтетического пластика обойдется примерно 130 тысяч долларов за тонну. Производство нашего съедобного пластика обойдется примерно 20 тысяч долларов за тонну, а вот переработка – совершенно бесплатная, он просто растворяется в горячей воде. Единственный недостаток – в него хорошо упаковывать сыпучие продукты, а вот кофе в стаканчик из съедобного пластика наливать не получится.

Как школьники вытягивают такие сложные проекты? Денис объяснил, что у него очень хороший научный руководитель, его зовут Дмитрий Гордон, он действительный член Академии медико-технических наук РФ и при этом преподает детям биологию в лицее.

Рисунки живыми микроорганизмами

Рядом стенд ученицы 6 класса столичной частной школы “Ступени” Анны Клименко. На столе набор чашек Петри (это сосуд для лабораторных опытов) с рисунками птиц, животных, растений, небольшими пейзажами. Аня рисует эти картинки бактериями и микроорганизмами. Она популяризатор нового вида живописи, у истоков которого стоял Александр Флеминг – изобретатель пенициллина. В 2015 году прошел первый в мире конкурс рисунков на агаре (чтобы картина из бактерий “расцвела” ей нужна питательная среда, например, агар). А чтобы микроорганизмы сохраняли форму и не разрастались, в чашку Петри добавляют антибиотик. Поначалу контур рисунка практически не виден – нужно несколько дней, чтобы живые краски проросли и “заколосились”. К сожалению, живут такие картины недолго – до 30 дней в холодильнике и примерно неделю при комнатной температуре.

– У многих людей предвзятое отношение к микроорганизмам, – говорит Орынбасар Умекенова, учитель Ани по биологии. – Тут, наверное, еще и недавняя пандемия повлияла, хотя вирусы – это все-таки из другой области. Но интерес к микромиру в последнее время вырос. И таким видом живописи мы хотим изменить популярное мнение, что микроорганизмы – враги человека. Бактерии вносят большой положительный вклад в экосистему жизнь людей и планеты в целом. И потом, это просто красиво.

Дворник ХХI века и солнечно-ветровая станция для дачи

У робота-дворника, которого сконструировал 8-классник из Омска Георгий Герасименко, всегда толпятся студенты “Бауманки”. 16-килограммовый ROBOTRACK лихо передвигается на гусеничном ходу и с помощью роботизированной руки ловко подбирает с пола алюминиевые банки и пластиковые бутылки.

– Я его сам спроектировал, для этого есть специальная компьютерная программа, – говорит Дмитрий. – Детали напечатал на 3D-принтере. На “Авито” купил старый гироскутер – когда аккумулятор у них приходит в негодность, их продают недорого – разобрал его, достал оттуда два двигателя. Они идеально подходят для моего робота. Потом сделал систему технического зрения, уборщик может кататься по разметке. И у него есть инфракрасный датчик: когда робот увидит перед собой препятствие, например, человека – он остановится. У меня в семье нет ученых, просто папа тоже любит возиться с техникой, мы с ним часто что-то делаем вместе.

Робот-уборщик пока управляется с помощью пульта, но Георгий думает о том, как сделать следующие образцы полностью автономными.

А проект Олега Дигурова, ученика 8 класса из Осетии, наверняка привлечет внимание многочисленной армии отечественных дачников. Он сделал систему, которая с помощью энергии ветра и солнца обогревает, освещает и питает энергией садовый дом.

– У нашей семьи есть за городом огород, там стоит маленький домик, мы туда приезжаем на выходные. Зимой, конечно, можно топить дровами, но мы с дедушкой решили придумать, что-то получше, – рассказывает Олег. – Сначала думали, что хватит энергии ветра. Генератор для ветряка сделали из электровелосипеда, взяли два автомобильных аккумулятора, когда они заряжались, через них уже можно было питать электроприборы. Энергии хватало для освещения, отопления, а также работы холодильника и телевизора. Потом увидели, что в июне в наших краях ветер дует не так сильно, энергии не хватает. Добавили в энергосистему небольшую солнечную панель и проблема решилась. Мы это делали с дедушкой года два, а потом я пошел в кружок “Робототехники”. Получилось, что пришел туда с уже готовым проектом…

Об экспонатах выставки можно рассказывать бесконечно. Школьники занимаются спутниками, роботами, беспилотниками, нейронными сетями, генной терапией, а второклассница из Санкт-Петербурга Алла Афанасьевна, как волшебница из сказки, научилась делать “мертвую” и “живую” воду. И хочется верить, что со временем из этих проектов вырастут технологии, которые помогут стране и людям.