Решения технологических кейсов представят школьники на X Молодежном профориентационном форуме «Наноград» в Петербурге
В воскресенье, 26 июня, с 11:30 до 12:30 в Газпром школе Санкт-Петербург почти 150 школьников представят решения реальных бизнес-задач экспертам компаний-заказчиков.
В 2022 году кейсы представили 7 предприятий: Газпром трансгаз Югорск, СберОбразование, завод по производству оптического волокна «Оптиковолоконные Системы», комплексная лаборатория «НаноАналитика» при Казанском национальном исследовательском технологическом университете, разработчик добавок для пищевых производств группа компаний «КРИСТ», производитель химических источников тока в России и странах СНГ АО «Энергия», поставщик интеллектуальных систем для сложных технологических процессов Datana.
Для компании «Газпром трансгаз Югорск» участники проектируют интеллектуальную систему непрерывного мониторинга коррозии подземных трубопроводов.
Александр Амплеев из 69 школы в Пензе рассказывает: «Цель – предотвратить утечки нефти, которые вредят животным и растениям, а также несут экономические потери. Чтобы в трубопроводе не образовывались отверстия необходимо тщательно осматривать его целостность, выявлять коррозию на самых ранних стадиях и вовремя менять трубы. Но под землей или в скале трудно вести мониторинг непрерывно. Проблема существующих методов контроля в том, что нужно достаточно большое пространство: либо робот, либо человек должны иметь доступ к поверхности трубопровода, чтобы измерить толщину стенки с помощью ультразвука».
«Мы предлагаем еще при производстве покрывать трубы особым покрытием из полупроводника. Его можно синтезировать из реактивов, которые есть даже в школьной лаборатории – меламин, барбитуровая кислота и нитрат серебра. Это моя разработка, – поясняет участник проекта Олег Новиков из 409 школы в Пушкине. – Далее с периодичностью примерно в 1 км мы размещаем на трубе датчики сопротивления току. Если возникает коррозия, покрытие в этом месте разрушается, увеличивается сопротивление, датчики это фиксируют и сигналят человеку, что требуется вмешательство».
Завод «Оптиковолоконные Системы» в Мордовии поставил задачу уменьшить количество дефектов в волокне за счет модернизации системы подачи акрилатов.
«Оптоволокно покрывают полиакрилатами, которые защищают стеклянную нить от внешних воздействий. Но кавитационные пузырьки, возникающие в акрилатах при хранении и нанесении снижают прочность и долговечность изделий. Мы прорабатываем несколько решений. Во-первых, можно удалять пузырьки ультразвуком. Во-вторых, использовать агар вместо полиакрилатов. Он обладает почти теми же физическими свойствами, но более дешевый. Мы пробуем объединить технологически оба метода. Чтобы оценить критический уровень пузырьков мы предлагаем использовать высокоскоростную камеру и обрабатывать снимки с помощью нейросети. Я написала ее для школьного проекта, но здесь она тоже применима. Нейросеть может распознавать пузырьки на изображении и высчитывать их среднее распределение в объеме», – говорит Таисия Васильева из 239 лицея в Петербурге.
Компания «Энергия» поручила наноградцам сделать проект универсального аккумулятора, работающего одновременно при высоких и низких температурах.
«Самые распространенные литий-ионные аккумуляторы имеют маленький температурный диапазон. Мы можем либо разработать абсолютно новый тип аккумулятора, либо модифицировать литий-ионный. Это более реалистично. Отличие – в материалах анода, катода или составе электролита. Мы предположили, что можно сделать литий-металлический аккумулятор, где литий находится не в жидком электролите, а в составе твердого анода – как металл. Такой аккумулятор будет превосходить существующий литий-ионный по всем характеристикам, включая более быструю зарядку и большее число циклов зарядки. Но есть проблема: спустя время его эффективность снижается, на металлическом литии образуются дендриты – наросты, которые могут в конечном счете вывести устройство из строя. Сейчас мы думаем над тем, как предотвратить образование дендритов», – объясняет Дмитрий Калинкин из лицея № 2 в Ангарске.
Способы детектирования металла в потоке шлака ищет Datana. Участник команды Максим Андронов из 41 школы Московской области комментирует работу над проектом:
«Сталь на производствах нужно очищать от примесей, например, от фосфора. Для этого в металл заливают шлакообразующие вещества. Они вбирают в себя примеси, но вместе с ними – и часть полезного металла. На тонну слитого шлака теряется около 1,5 кг металла. Наша задача – вернуть хотя бы 10% потерь вместо 3-5%. По нашим расчетам, нам удалось повысить выработку пока до 8%».
Для группы компаний «КРИСТ» участники разработали план-проект всех процессов получения сухого порошка альгината натрия: от сбора в море водорослей до запуска производственной линии в Подмосковье. Плантации бурых водорослей ребята предлагают создать в еще не освоенном с этой точки зрения Охотском море. По оценкам наноградцев, они будут приносить 16-20 тонн сырья в год.
СберОбразование предлагает разработать концепцию и прототип интерактивной игры для изучения мягких навыков на классных часах. Важное условие: ориентироваться на систему модульного планирования уроков и дать возможность учащемуся выбрать уровень освоения навыков, а также задействовать разные каналы информации и использовать интерактивные форматы.
Комплексная лаборатория «НаноАналитика» при Казанском национальном исследовательском технологическом университете предложила сравнить методы переработки рисовой шелухи и выбрать наиболее эффективный и экономически выгодный.
«Метод профессиональных проб и достижений» – так называют свою программу организаторы. Она реализуется при поддержке Российской академии образования, комитета по образованию и комитета по труду и занятости населения Санкт-Петербурга, а также Академии талантов.
«Профориентация школьников должна включать системную цепочку событий, которые помогают подростку понять себя и выстроить личную карьерную траекторию. Форум “Наноград” станет пробой пера – ребенок увидит, чему еще необходимо научиться, получит советы экспертов. Все это поможет конкретизировать дальнейший образовательный план», – Татьяна Корниенко, директор «Газпром школы Санкт-Петербург».
Профориентационный форум «Наноград» проводится с 2010 года. Его цель – включение школьников, студентов и педагогов в развитие современного образования, в первую очередь, в развитие проектной и исследовательской культуры школьников в условиях высокотехнологичного общества.
Оператором является учрежденная Фондом инфраструктурных и образовательных программ АНПО «Школьная лига» в Санкт-Петербурге. За все годы к Школьной лиге присоединились более 1 000 школ из 80 регионов России.
За 10 лет Наноград побывал в Пензе, Казани, Москве, Тольятти, Саранске, Ульяновске, Сочи, Владивостоке и Ханты-Мансийске.
«Мы строим город-форум не для детей, а вместе с детьми. Это город, в котором и взрослым, и юным хотелось бы жить и работать сообща, – подчеркивает директор Института педагогики СПбГУ, ректор Академии Нанограда Елена Казакова. – Участники становятся жителями Нанограда, проектируют его среду, «принимаются на работу» в одну из компаний, участвуют в образовательной, досуговой и социальной жизни, коллегиально принимают важные решения».
В городе избирается совет, который разрабатывает законы, корректирует планы развития, решает конфликтные ситуации, рассматривает предложения. Совет города создает службы обеспечения, включая информационный центр, телеканал, пресс-центр, спортивный комплекс. За свою работу в компаниях участники каждый день получают игровую валюту – нанокотики. В городском супермаркете на нее можно приобрести образовательные аксессуары и сувениры.
Старшеклассники также записываются на занятия в Академии Нанограда, в том числе, по когнитивистике, теории и практике современного образования, химии и прототипированию, нутрициологии и графическому дизайну, урбанистике и сити-фермерству. Программа лекций, мастерских и научных дискуссий ориентирована на актуальные проблемы науки и технологий. Занятия проводят известные ученые, бизнесмены, представители образования.