В новосибирском Академгородке школьников приобщают к научным исследованиям
Данил собирается поступать в Инженерную школу на мехмате НГУ, а по окончанию вуза заниматься конструированием станков и биопротезов. Увлекаться техникой, он, по его словам, начал еще в детстве - лень было возить тряпкой по полу, и мальчик самостоятельно соорудил швабру.
Дальше - больше. В восьмом классе его приняли в Челябинский лицей-интернат для одаренных детей, сотрудничающий с рядом заводов промышленного города. И Данил Тищенко, которого всегда интересовали технические устройства, предложил "концепцию поточного маркирования для конкретного производства". Через год его идею воплотили в металле.
Последние два года Данил учится в физматшколе Академгородка, где ребят активно вовлекают в научные исследования. Так, в СУНЦ есть лаборатория инженерного конструирования НГУ, в которой работает младший научный сотрудник ИЯФ Алексей Медведев.
- У нас довольно много проектных направлений - криптография, веб-программирование и многое другое, - отмечает он. - Кроме того, некоторые проекты реализуются на базе институтов Сибирского отделения РАН. Практически в каждой лаборатории найдется несложная задача по модернизации установки или идея небольшого эксперимента. За счет сотрудничества с СУНЦ часть этих задач удается реализовать - изготовить прототипы либо работающие устройства, провести эксперименты.
В лаборатории в ИЯФ, где работает Алексей Медведев, есть установка электронно-лучевой сварки. С ее помощью изготавливают изделия, используемые в ускорительной технике, а также проводят исследовательские работы. Именно этот вид сварки обеспечивает самое высокое качество шва. Кроме того, можно сваривать тугоплавкие, химически активные или разнородные материалы - например, можно сварить вместе нержавеющую сталь и медь, или получить шов глубиной несколько сантиметров, за один проход
Сварка с помощью пучка электронов проводится в вакуумной камере и по окончанию работы ее нужно открыть, чтобы достать изделие. Но тут возникает проблема.
- Несмотря на выравнивание давлений снаружи и внутри установки, крышка прилипает намертво. Нам приходилось пользоваться для открытия камеры подручными инструментами. Хотелось разработать такую конструкцию крышки, чтобы она открывалась легко и без усилий, - пояснил Алексей Медведев.
Эту конструкторскую задачу и предложили ученику физматшколы.
- Я раньше увлекался стрелковым спортом и задумывался о том, как можно усовершенствовать пневматическую винтовку, - вспоминает Данил. - Там примерно такая же система: рычаг, который имеет больший пропил, что позволяет переводить вращательное движение в поступательное. Аналогичный механизм я предложил использовать для открывания крышки.
По сути, школьник приделал к вакуумной сварочной установке "рычаг Архимеда". Но это только на словах просто. Нужно было все правильно рассчитать и сконструировать. Данилу это удалось, и теперь камеру без труда откроет даже ребенок.
Сейчас перед школьником поставили новую задачу - усовершенствовать "цилиндр Фарадея". Это устройство используется для измерения характеристики пучка электронов. Оно представляет собой полый цилиндр, в торце которого сделано небольшое отверстие, через которое и запускают пучок. Большая часть электронов остается в цилиндре, и, измерив силу тока, можно узнать количество частиц. Но какая-то часть электронов, отражаясь от дна, вылетает через отверстие обратно, что снижает точность измерений. Задача Данила - соорудить магнитную ловушку с хаотическим полем, которая не позволит отраженным электронам вылетать из цилиндра. Это уже не механика Архимеда, а настоящая физика частиц.
Сегодня в обществе сложился стереотип, что современные школьники дальше своего смартфона ничего не видят, а тут приходится слесарить по металлу!
- Наверно, я не самый типичный представитель своего поколения, - размышляет Данил. - Мне ближе ценности, в том числе эстетические, поколения моих родителей. Так, я люблю слушать музыку на виниловых грампластинках, в СУНЦе их хорошая коллекция. Сам иногда пишу мелодии. Недавно у нас был рок-фестиваль, и я играл в одной из групп на электрогитаре.
Справка "РГ"
Установка электронно-лучевой сварки ИЯФ СО РАН позволяет сделать полностью дегазированный шов. Вакуумные камеры, изготовленные с ее помощью, не содержат микротрещин и микрополостей. Изделия, разрабатываемые и изготавливаемые в ИЯФ, широко используются в российских и зарубежных научных ускорителях, например, в Европейском исследовательском центре ионов и антипротонов - FAIR.