Сегодня - 20.02.2018

«Scienceslam» — кто сможет красочнее и проще?

25 ноября 2013
Аудитория Science slam
Новый формат популяризации научных знаний испробовали на себе сибирские ученые на форуме молодых исследователей «Сотрудничество в области науки, технологий и инноваций», состоявшемся в новосибирском Академгородке. Здесь оказались важными не только новизна и научная значимость работ, но и умение их презентовать.
 
«Scienceslam» – это соревнование между молодыми учеными до 35 лет, каждый из которых рассказывает о своих исследованиях в любой научной области (при этом они могут быть не завершены, но обязательно находятся в стадии проведения). Выступление длится не более 10 минут, оно должно быть понятным аудитории, содержать минимальное количество терминов и сложных понятий», — написано в программе мероприятия. «Презентация – это не обязательно доклад, можно привлекать любые способы визуализации. Например, на одном таком соревновании в Петербурге девушка проиллюстрировала внешне-торговые отношения России и Германии в виде танца, а медики принесли на выступления скелеты. Сегодняшний слэм — пробный, это предварительный этап, который позволит нам уже на днях науки в мае следующего года сделать большое мероприятие в рамках научного кафе «Эврика», — прокомментировала заместитель Председателя Совета научной молодежи СО РАН кандидат экономических наук Юлия Сергеевна Сердюкова.
 
Победитель такого конкурса традиционно определяется по громкости аплодисментов. В награду ему достается моральное удовлетворение и красные боксерские перчатки (впрочем, в этот раз докладчики остались без них). 
Посмотрим, как справились с поставленной задачей сибирские ученые.
 

Схема работы атомно-силового микроскопа

Что общего у слона и спектроскопии
 
Больше всего аплодисментов получила презентация председателя совета молодых ученых государственного научного центра «Вектор» Дениса Владимировича Корнеева. Он рассказал, как с помощью атомно-силового микроскопа в его лаборатории исследуют различные биологические объекты. 
 
Сверхчувствительный элемент этого прибора представляет собой очень маленькую палочку со специальным зондом на конце, которая способна сканировать поверхность изучаемого объекта. Свое название аппарат получил потому, что сила, возникающая из взаимодействия зонда и поверхности, непосредственно является тем сигналом, который несет ценную информацию. «Если обычный световой микроскоп расширяет возможности нашего зрения, то атомно-силовой — улучшает осязание. Мы можем «ощупывать» предмет в очень маленьком масштабе, —рассказывает Денис Владимирович. —Представьте: вы зашли в зоопарк, просунули руку между прутьев клетки и потрогали слона. Характерный диаметр этого животного — метров 5, пальца — полсантиметра, разница между ними —в 500 раз. Размер клетки — примерно 10 микрон, острие зонда — около 20 нанометров. Получается, что острие зонда — то же самое, что наш палец в сравнении со слоном».
 
Однако это устройство — средство не столько визуализации, сколько наноманипуляции. Например, с его помощью можно проверить силу взаимодействия двух молекул, узнать механические свойства поверхности. Также благодаря ему стали возможны действия с одиночной вирусной частицей — можно посадить ее на клетку и посмотреть, как они взаимодействуют. «Пусть не поймаешь нейтрино за бороду и не посадишь в пробирку. Было бы здорово, чтоб пантекорва взял его крепче за шкирку», — процитировал докладчик строки из известной песни Владимира Высоцкого. 
 
Сибирские пещеры и глобальное потепление

Александр Кононов

Выступление кандидата геолого-минералогических наук Александра Матвеевича Кононова из Института земной коры СО РАН (Иркутск) было, пожалуй, самым запоминающимся, поскольку сопровождалось захватывающими дух фотографиями из экспедиций. Исследование посвящено изучению спелеотем и мерзлых пород, которые накопились в пещерах Восточной Сибири за последние 500 тысяч лет. Одна из целей, которые поставили перед собой иркутские ученые,— узнать, что же будет, если все эти «ледники» растают.
 
Спелеотемы — это минеральные отложения, образующиеся в пещерах в определенный климатический период. Они служат хорошими геодатчиками, так как показывают, когда  в изучаемом регионе происходили те или иные изменения. В нормальных условиях, если климат не сильно холодный, дождь просачивается через карбонатные породы, в результате чего почвы насыщаются углекислым газом, забирают с собой карбонатное вещество и отлагают его в подземных полостях. Когда наступает холодный период, при котором образуются многолетние мерзлые породы, доступ воды, обогащенной углекислотой, прекращается, и спелиатемы не растут. При потеплении процесс возобновляется, однако, если оно очень мощное — влаги становится мало, и она не доходит до пещер. Так что, если посмотреть на срез спелиатем, то можно увидеть границы этих периодов.
 
Александр Кононов утверждает, что последние 400 тысяч лет были самым благоприятным временем, когда на Севере мерзлота могла деградировать. Однако если климат снова станет таким, каким был до этого срока, мы не выживем.
 
Урина для булатных мечей
 
Кандидат технических наук Юрий Халяфович Ахмадеев из Института сильноточной электроники СО РАН (Томск) сделал доклад про использование плазменных технологий для упрочнения металлов. Оружие и орудия труда люди старались укреплять издревле. По особым «рецептам» изготовлены и булатные мечи, и дамасская сталь. По сути все это являлось нанотехнологиями — при ковке крупные кристаллы размельчались, в результате чего структура становилась мелкозернистой. Далее металл подвергается закалке — обычно через воду или специальное масло. Но было для этого и другое средство — уринотерапия. «По одному найденному в интернете рецепту клинки нужно было охлаждать в ослиной моче, почему-то обязательно собранной в полночь в пятницу», — рассказывает Юрий Ахмадеев. Самое главное здесь — это состав урины, в ней содержатся азот, который, воздействуя при определенной температуре, приводит к изменению физических свойств металла, то есть, к увеличению твердости.
 
Сначала газовое упрочнение проводили в реакторах либо с помощью аммиака, либо жидкого азота. Но все это требовало большого количества времени – порядка 50-60 часов. Значительно упростить и ускорить этот процесс томские ученые смогли, переведя активное вещество в четвертное агрегатное состояние — плазму. В рабочей вакуумной  камере они зажигают разряд, а затем помещают туда нужную деталь. Под напряжением происходит диффузия азота и изменение эксплуатационных характеристик материала. Преимущества этой технологии— высокая энергетическая эффективность, быстрота и экологичность. На ее основе в Японии уже производятся бритвенные лезвия с большим ресурсом действия. А сами научные сотрудники лаборатории активно используют ее для починки деталей личной техники: диска отечественного автомобиля, коробки передач мотоцикла «Урал»…
 
Война с огнедышащим драконом
 
Роман Андреевич Филенко из Института природных ресурсов экологии и криологии СО РАН (Чита) занимается изучением минералогии зон, которые страдают от подземных пожаров. Это редкое явление возникает, в основном, в старопромышленных угольных районах. Самое известное такое месторождение — расположенная в Австралии «горящая гора». По оценкам ученых там подобные процессы длятся уже 6 тысяч лет. В чем их опасность?
Подземный пожар (Китай)
Поначалу геохимически пассивные элементы превращаются в «непосед», они соединяются между собой, и в результате этого на поверхности Земли образуются трещины, из которых вырываются клубы газа и дыма. Все, что они в себе несут, осаждается в виде сульфитов, хлоридов и других соединений. Дождь растворяет эти минералы и распространяет их, что плохо сказывается на окружающей среде. К тому же это приводит к развитию сети трещин и провалов, вызывающих разрушение инженерных сооружений. «Например, на одном таком российском месторождении рядом с очагами подземных пожаров находится асфальтовая дорога, которую к приезду президента или премьер-министра постоянно разбирают и заново асфальтируют. Через месяц она разрушается снова», — рассказывает Роман Филенко. 
 
Изучение минералов, которые возникают вследствие подземных пожаров, поможет разработать эффективные средства для борьбы с их негативным воздействием.
 
Игры в Гулливера
 
Сотрудник Омского филиала Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН кандидат физико-математических наук Василий Евгеньевич Кан вместе со своими коллегами занимается разработкой новых материалов для газовой сенсорики. «У нас во всем мире сохраняется устойчивая тенденция к уменьшению линейных размеров всей микроэлектроники. То же самое — и с газовыми сенсорами. Задача стоит сложная — нужно при изменении объемов сохранить высокие чувствительные свойства», — утверждает Василий Евгеньевич.
 
Единственный способ это сделать — перейти к использованию материалов, обладающих развитой чувствительной поверхностью (эффективная площадь такого объекта значительно превышает его размеры, пример из повседневной жизни — пористая губка для мытья посуды). При этом они должны подходить для применения в кремниевой технологии.
 
Одним из таких материалов является не так давно открытый нашими соотечественниками графен, представляющий собой свернутые в цилиндр многостенные углеродные нанотрубки, другим – пористый кремний. Их можно использовать как своеобразную матрицу, на которую наносится газочувствительный слой. Причем, если делать это с помощью магнитного напыления, меняются индивидуальные свойства трубки (что открывает перспективы для создания газовых сенсоров нового типа), а если применить метод химического насаждения, получится требуемый новый материал.
 
Андрей Матвеев
Через трамплин воды
 
Иван Иванович Христофоров из Института горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН (Якутск) рассказал про гидрорадиолокацию донных отложений водных объектов суши. «Якутия занимает пятую часть России, там расположена практически вся таблица Менделеева и огромные залежи топливных ресурсов. Развитие региона связано с транспортной 

инфраструктурой – нефтегазопроводы, мосты, автодороги, линии электропередач и прочее. Всему этому приходится пересекать водные преграды», — начал он. Оказывается, озера и реки выступают своеобразным фильтром для радио-сигналов и на выходе выдают более высокочастотные. Обычно это сильно мешает работе георадаров. Иван Христофоров и его коллеги определили смещение спектров и подали технические условия в Институт приборостроения, где разрабатывают эти устройства. 

Решить загадку моделированием
 
Доклад председателя СНМ СО РАН, кандидата химических наук Андрея Викторовича Матвеева был посвящен изучению автоколебаний и химических волн, возникающих в реакции окисления оксида углерода на палладии. Оказывается, что этот очень простой на первый взгляд процесс таит в себе много сложного и непонятного. Например, скорость реакции при нагревании и охлаждении имеет разные значения, подобные колебания происходят и при изменении давления. Ученым удалось восстановить детальный механизм происходящего. С прикладной точки зрения это исследование будет иметь значение, например, для совершенствования выхлопных систем автомобилей.
 
Диана Хомякова
 
Фото: (анонс, 1, 3, 5) - автора, (2, 4) - ru.wikipedia.org
 
Голосов еще нет
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus