Разработать собственную наноструктуру и решить задачу уровня «Сириуса», понять, что школьный курс физики может быть интереснее, чем кажется, и пригодиться в решении сложных научных задач, и наконец узнать о том, что такое химический инжиниринг — все это и не только можно сделать в июне в Университете ИТМО на серии летних практик для учеников десятых классов школ города. Под руководством сотрудников физико-технического факультета вуза и химико-биологического кластера школьники осваивают материал по нескольким дисциплинам и готовят собственные научные проекты. О том, как устроена летняя практика и почему она может стать реальным шансом начать заниматься «серьезной наукой», в нашем материале.

Нанотехнологии для школьников: как создать собственную наноструктуру для устройств нового поколения

С 1 по 15 июня летняя практика для десятиклассников прошла на физико-техническом факультете Университета ИТМО. Ее участниками стали ученики физико-математических школ города, которые занимались как теоретической работой, так и разработкой собственных проектов, связанных с изучением и моделированием наноматериалов.

Формат проектной работы строится по такому же принципу, как и задачи, которые школьники решают в образовательном центре «Сириус» в Сочи. Двухнедельная практика включает несколько вводных занятий, в течение которых школьникам дают теоретические знания из области нанотехнологий, объясняют, что такое наноматериалы и каким может быть их применение. Также участники практики получают возможность изучить, как выполнять работу с помощью оптических, зондовых и электронных микроскопов, установок по фотолитографии и зондовой литографии. В рамках теоретической части школьников учат, как проводить обработку изображений, представлять данные, а также формировать собственный научный проект и презентовать его результаты.

«Целью нашей работы является оптимизация способов создания массивов упорядоченных наноструктур. Отсюда вытекает ряд задач, но прежде всего нам надо было подробно изучить литературу, ознакомиться с установками и узнать, как подготавливаются образцы, после чего сформировать необходимые нам наноструктуры, — рассказывает Алина Ефремова, участница практики, ученица ФМЛ №366. — Помимо создания наноструктур, в наши задачи входило проведение диагностики на различных аппаратах — на сканирующем зондовом микроскопе, на сканирующем электронном микроскопе и так далее. Конечно, требовалось выдвигать новые идеи для оптимизации процессов работы, в том числе за счет оптимизации старых проектов».

Как отмечает Михаил Жуков, сотрудник физико-технического факультета, научный руководитель проекта летней практики, большое внимание уделяется самостоятельной работе, ведь школьников уже сейчас важно научить эффективно планировать и вести научную деятельность.

«В этом году мы выполняли проект, целью которого является формирование упорядоченной наноструктуры для создания устройств нового поколения. Задачей ребят было создать такую установку, которая позволила бы создавать такие структуры быстро и недорого, или предложить идею, как это можно сделать, усовершенствовав установки, которые уже существуют, — продолжает Михаил Жуков. — В целом задания, которые давались в рамках практики, были направлены на то, чтобы ребята самостоятельно изучали какие-то сферы науки и могли планировать дальнейшую деятельность. При этом важно учесть, что проект междисциплинарен и включает в себя такие области, как физика, математика, химия, экономика и так далее. Именно поэтому мы изучали и зондовые микроскопы, то есть механическую обработку, и оптические способы диагностики и модификации поверхности. Большое внимание было уделено также теоретической стороне проекта и анализу рынка нанопродукции. Важно знать и химию процесса. Например, при фотолитографии наноструктур и при создании зондов для сканирующих зондовых микроскопов производят химические реакции».

Над проектом работали семь десятиклассников из нескольких физико-математических школ Петербурга. При этом, как отмечают ребята, изначально практически ничего не зная о наноструктурах, за время практики они смогли погрузиться в процесс реальной научной разработки.

Полный текст новости читайте на ITMO.NEWS