21-24 ноября в Ярославле в очередной раз прошёл Всероссийский Форум «Будущие интеллектуальные лидеры России», собравший талантливых школьников-изобретателей со всей страны.
Основной целью форума является повышение интереса школьников к естественным и гуманитарным наукам, инженерному делу и техническому творчеству, а также создание возможностей для ранней профориентации. Центральной частью деловой программы форума стало решение школьниками экономико-технологических мини-кейсов по шести направлениям:
- технологии здоровья;
- информационные технологии;
- технологии движения;
- технологии энергии;
- технологии материалов;
- космические технологии.
В основу кейсов были положены реальные инженерные задачи, актуальные для крупнейших предприятий и корпораций России. Решение кейсов проходило под руководством высококвалифицированных преподавателей, имеющих богатый опыт и в работе со школьниками, и в решении прикладных инженерных и экономических задач. Деловой и креативный настрой ребят поддерживали лекции представителей ведущих вузов и компаний нашей страны. Важной особенностью форума стало то, что школьники не только решали предложенные задания "на бумаге", но и имели возможность проверить элементы своих изобретений в зоне лаборатории, оснащённой 3D-принтерами, лабораторным оборудованием и демонстрационными материалами, включая набор для опытов с наноматериалами "Наночемоданчик".
На форуме присутствовал ряд высокопоставленных гостей: Первый заместитель руководителя Администрации Президента Российской Федерации Сергей Владиленович Кириенко, Министр образования и науки Российской Федерации Ольга Юрьевна Васильева, а также ректоры крупнейших вузов России: ректор МГУ имени М.В. Ломоносова Виктор Антонович Садовничий, ректор МГТУ имени Н. Э. Баумана Анатолий Александрович Александров, и.о. ректора Дальневосточного федерального университета Анисимов Никита Юрьевич и другие. Они напрямую ознакомились с изобретениями школьников и задали ребятам ряд важных вопросов, отметив важность понимания фундаментальных научных принципов, лежащих в основе разрабатываемых инновационных решений.
Фонд инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП, РОСНАНО) в рамках Программы "Школьная лига РОСНАНО" представил на форуме два кейса, посвящённых новейшим материалам: синтактическим алюминиевым пенам и материалам для термоменеджмента. Партнёрами данных кейсов также стали высокотехнологические компании ООО НПП Металл-Композит (Ульяновск) и ООО "Хитлаб" (Ульяновск). Преподавателем, ответственным за решение кейсов школьниками стал доцент Московского технологического университета Леонид Юрьевич Мартынов.
Ситнактические алюминиевые пены представляют собой композитный материал нового поколения, состоящий из алюминиевой матрицы с распределёнными в ней полимерными, керамическими или стеклянных полыми микросферами. Близкими аналогами данных материалов являются вспененный алюминий, содержащий закрытые сферические газонаполненные микропустоты, и композиты на основе алюминия и микроразмерных шаров других материалов.
Синтактические пены обладают рядом уникальных свойств, например, их плотность варьируется в диапазоне 0,3 - 1,5 г/см3. То есть они могут быть легче воды. При этом они обладают высокой прочностью, низкой звуко- и теплопроводностью, а также хорошо поглощают ударные нагрузки и не горят. Этими свойствами обеспечиваются перспективы применения алюминиевых синтактических пен в постройке плавательных аппаратов и судов, создании элементов конструкций автомобилей и т.д.
Кейс по алюминиевым синтактическим пенам, подразумевавший поиск новых областей применения данных материалов и оптимизацию их структуры для конкретных задач, выбрали более 10 школьников. Поэтому они смогли представить сразу два командных решения поставленной проблемы.
Первым решением стало создание лёгкого вертолёта "Птеродактиль", способного садиться как на твёрдый грунт, так и на поверхности воды, для проведения поисково-спасательных работ при наводнениях и паводках, например, на Дальнем Востоке. Школьники дополнили данное решение разработкой метода 3D-печати, позволяющего печатать детали будущего вертолёта-амфибии непосредственно алюминиевой пеной низкой плотности.
В качестве второго решения ребята предложили использовать синтактические алюминиевые пены для изготовления внутренних слоёв обшивки космических кораблей. Для этого были рассмотрены возможности модификации структуры синтактических пен для снижения их радиационной проницаемости.
Второй кейс, проводившийся под эгидой РОСНАНО, был посвящён материалам для термоменеджмента. Школьникам были предоставлены образцы композитов на основе алюминия, графита и карбида кремния (ООО НПП Металл-Композит), обладающие теплопроводностями до 650 Вт/м*К и плотностями 2,4 - 3,0 г/см3. Такие материалы могут использоваться для контролируемого и высокоэффективного отвода тепла от светодиодных устройств и микросхем компьютеров, создания систем климат-контроля автомобилей и жилых зданий. Талантливые ребята, участвовавшие в решении данного кейса, проработали применение композитных материалов для повышения энергоэффективности теплообменников как в бытовых газовых котлах, так и на тепловых и атомных электростанциях. Была подробно рассмотрена проблема правильной ориентации кристаллитов графита в композитах с алюминием для достижения максимальной теплопроводности, а также проведено сравнение с конкурентными материалами - нанокомпозитами на основе меди и наноалмазов. Именно этот кейс привлёк внимание Первого заместителя руководителя Администрации Президента РФ С.В. Кириенко, посетившего форум "Будущие интеллектуальные лидеры России" 23 ноября.
Кульминационным моментом форума для школьников стала защита решений кейсов перед коллегией экспертов. В этом году в качестве экспертов от компании РОСНАНО выступили к.психол.н., эксперт проекта «Школьная лига РОСНАНО» Алексей Николаевич Юшков и сотрудник факультета наук о материалах МГУ Александр Юрьевич Поляков. По результатам защит кейсов были отобраны три лучших школьника по направлению "Технология материалов", получивших от РОСНАНО сертификаты на поездку в Образовательный центр «Сириус» (город Сочи) летом 2017 года. Будем надеяться, что форум "Будущие интеллектуальные лидеры России" станет для десятков школьников началом большого пути к новым научным и технологическим прорывам.
Приглашаем школьников также участвовать в XI Всероссийской Интернет - олимпиаде по нанотехнологиям и посетить мероприятия Недели науки на химфаке МГУ.
