Видеозаписи занятий ЗНТШ'2022

Заочная Научно-Технологическая Школа (ЗНТШ'2022), организованная для подготовки потенциальных участников XVII Олимпиады "Высокие технологии и материалы будущего", официально открыта. Видеозаписи занятий собраны в плейлисте, а также представлены ниже (раздел будет пополняться до окончания ЗНТШ). 

07.11. Первое занятие
Вводная лекция ЗНТШ

Гудилин Евгений Алексеевич, член-корреспондент РАН, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой наноматериалов и заместитель декана факультета наук о материалах Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (МГУ), заведующий лабораторией неорганического материаловедения кафедры неорганической химии химического факультета МГУ. 

Опыт взаимодействия Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук со школами и образовательными комплексами города Москвы

Смирнова Мария Николаевна, кандидат химических наук, ученый секретарь Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук.

08.11. Второе занятие – Биотехнологии в исследовательской деятельности обучающихся

Кропова Юлия Геннадьевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии и физиологии человека Института естествознания и спортивных технологий Московского городского педагогического университета (ГАОУ ВО МГПУ).

Второе занятие ЗНТШ'2022 было посвящено биотехнологии – науке об использовании живых организмов, их биологических особенностей и процессов жизнедеятельности для решения разнообразных технологических задач и синтеза необходимых человеку веществ. Автор лекции Кропова Юлия Геннадьевна рассказала не только о периодах развития, направлениях, методах и приоритетах развития биотехнологий, но и продемонстрировала реальные примеры, как можно проводить исследования в области биотехнологий, используя доступные средства. Получение пигментов (например, беталаиновых из обычной свеклы), использование гидропоники для выращивания растений, удивительные биоиндикаторы (рачок дафния и семена кресс-салата), выращивание каллусных культур (когда из части растения в питательной среде можно вырастить целое растение), исследование регенерации растений, выращивание кристаллов – лишь некоторые из интереснейших примеров, представленных в лекции.

09.11. Третье занятие – Разбор заданий Олимпиады по биологии

Коллектив кафедры биофизики биологического факультета МГУ:

Юсипович Александр Иванович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.
Паршина Евгения Юрьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.
Байжуманов Адиль Ануарович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.
Браже Надежда Александровна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник.

Решая задачи Олимпиады по биологии, можно узнать о множестве удивительных вещей. Например, одинаковые ли группы крови у кошки и человека? Сколько типов группы крови человека существует? Что такое внеклеточные везикулы и как различить экзосомы, эктосомы и апоптотические тельца? Как выглядят экзосомы в художественном представлении и в просвечивающем электронном микроскопе? Чем отличается апоптоз от некроза, аутофагия от энтоза? Задумывались ли вы о том, что жизнь нашего организма невозможна без клеточной гибели и что в нашем теле каждую секунду погибает порядка миллиона клеток?

Ответы на эти и многие другие вопросы, а также советы, которые касаются ряда задач отборочного этапа Олимпиады, подробно обсуждались в рамках занятия. 

На занятии были разобраны следующие задачи по биологии:

• Группы крови. Люди и их питомцы (XIV Олимпиада, отборочный этап)
• На далеком острове (XIV Олимпиада, заключительный этап)
• Научный шпионаж (XV Олимпиада, отборочный этап)
• Такая разная клеточная смерть (XVI Олимпиада, отборочный этап)

10.11. Четвертое занятие – Как из идеи инженерной команды создать высокотехнологичный продукт

Анохин Александр Сергеевич, кандидат технических наук, заведующий лабораторией физико-химических основ металлургии цветных и легких металлов Института металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова Российской академии наук.

Особое место на ЗНТШ'2022 занимают доклады приглашенных экспертов по тематикам проектной деятельности, технологического предпринимательства, цифрового материаловедения, коммерциализации результатов исследований. Так, на первой неделе ЗНТШ заведующий лабораторией физико-химических основ металлургии цветных и легких металлов (№5) Института металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова Российской академии наук, к.т.н. Анохин Александр Сергеевич поделился не только опытом создания высокотехнологичного продукта, но и дал слушателям ценные советы по коммерциализации новых материалов:

• Чем раньше начать, тем лучше.
• Много думать, пытаться придумать что-то новое.
• Не нужно бояться 1000 раз ошибиться. Полученные результаты могут пригодиться в другой области и помогут сделать неожиданные открытия.
• Чтобы избежать большого количества ошибок, до проведения реального эксперимента можно применить математическое моделирование.
• Делать выводы на основе ошибок и никогда не опускать руки, тогда всё получится. Ошибка в науке – это хорошо, если вы ее объяснили.

В лекции Александра Сергеевича детально рассмотрены два сверхтвердых материала – кубический нитрид бора и поликристаллический алмаз; обсуждаются технологии получения сверхтвердых материалов, принципы работы и перспективы применения.

11.11. Пятое занятие – Как построить международный бизнес в сфере информационных технологий

Татаринцев Игорь Витальевич, IT-директор ООО "Такстелеком".

Обсуждая вопросы технопредпринимательства, нельзя не вспомнить выступление Татаринцева Игоря Витальевича. "Как построить международный бизнес в сфере информационных технологий" – так назывался доклад, представленный на первой неделе ЗНТШ'2022. Игорь Витальевич поделился своим опытом создания крупной международной компании в сфере логистики – продукте 20-летнего труда, который пользуется большим спросом не только в России, но и в Иране, Грузии, Мьянме, Индонезии. Отвечая на вопрос о том, как стать успешным и создать свой бизнес, Игорь Витальевич подчеркнул, что важно не только оказаться в нужное время в нужном месте, но и оказаться с хорошей командой, с ресурсами и с продуктом, отвечающим рынку. А также важно быть спокойным и упрямым и верить в свою команду.

14.11. Шестое занятие – Всё о солнечной энергетике

Тарасов Алексей Борисович, кандидат химических наук, заведующий лабораторией новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ.

Лаборатория новых материалов для солнечной энергетики – перспективная молодежная лаборатория, созданная на Факультете наук о материалах МГУ в 2016 году. В рамках ЗНТШ'2022 основатель и руководитель лаборатории Алексей Борисович Тарасов представил лекцию, посвященную одному из основных направлений исследования лаборатории – разработке материалов для солнечной энергетики: солнечных элементов перовскитного типа, светоизлучающих устройств и детекторов на основе гибридных органо-неорганических перовскитов. В лекции Алексея Борисовича – об истории развития источников энергии, о солнечной энергетике сегодня, о 4-х поколениях солнечных элементов, ячейках Гретцеля и многом другом.

15.11. Седьмое занятие – Почему идут химические реакции?

Ромашов Леонид Владимирович, кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов (№30) Института органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН, учитель химии ГБОУ Школа № 192.

Рассказывать о сложном простым языком – нетривиальная задача. Рассказывать о химии так, чтобы было интересно и понятно всем, – вдвойне сложно. Седьмое занятие ЗНТШ показало, что это возможно (спасибо лектору и слушателям, активно задававшим вопросы). В лекции "Почему идут химические реакции?" Леонид Владимирович доступно, живо и увлекательно рассказывает о том, что такое молекула и чем она отличается от атома; почему атомы объединяются в молекулы; что такое энтропия.

16.11. Восьмое занятие – Роль и ценность математики в высокотехнологичном бизнесе

Вдовин Евгений Петрович, доктор физико-математических наук, профессор Российской академии наук, директор Института математики и компьютерных наук Тюменского государственного университета.

Увлекательную лекцию в формате диалога провел Евгений Петрович. В процессе общения лектор задавал аудитории вопросы и без ответов слушателей нельзя было продвинуться дальше. Дискуссия помогла участникам понять, что такое высокотехнологичный бизнес, каковы роль и место цифровых технологий, а также познакомиться с реальным примером, представленным лектором, – цифровыми фермами для выращивания растений Overgrower.

17.11. Девятое занятие – Разбор заданий Олимпиады для начинающих

Дроздов Андрей Анатольевич, кандидат химических наук, доцент химического факультета МГУ.
Берекчиян Михаил Вартанович, кандидат химических наук, старший преподаватель факультета наук о материалах МГУ.

В рамках девятого занятия Андрей Анатольевич и Михаил Вартанович рассказали школьникам младших классов об удивительных объектах наномира. Так, например, содержание золота в виде наночастиц размером 10 – 50 нм обуславливает рубиновую окраску предметов; более крупных частиц золота, но все еще наноразмера до 100 нм, – пурпурную. Сплавы золота с другими металлами имеют разную окраску – белую, серо-зеленую, синюю. Эти свойства исследуются не только в фундаментальной науке, но и широко используются в прикладном искусстве при изготовлении окрашенных стекол, красок для росписи фарфора и фаянса, глазури.

На занятии были разобраны задания конкурса наноолимпиады "Юный эрудит" разных лет:

• Окрашенные предметы (XII Олимпиада)
• Почему возникает окраска (XI Олимпиада)
• Окраска стекол (XIII Олимпиада)
• Нанозагадки (XVI Олимпиада)
• Фонтан-молекула (XVI Олимпиада)
• Слова и названия (XVI Олимпиада)
• Микро- и макроэлементы (XVI Олимпиада)
• Фуллереновая матрёшка (XIV Олимпиада) 

18.11. Десятое занятие – Разбор заданий Олимпиады по физике

Павликов Александр Владимирович, кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета МГУ.

Лектор Александр Владимирович на примерах задач наноолимпиады очень подробно показал, как хорошо знакомые школьные законы физики применяются для решения этих задач, условия которых, на первый взгляд, могут показаться сложным. При решении задач на отборочном этапе у участников всегда есть возможность почитать дополнительную литературу. Условия задач, названия которых кажутся непонятными и порой даже "отпугивающими", наоборот, стимулируют на то, чтобы можно было поработать с литературой, познакомиться с новыми понятиями, сделать для себя маленькие открытия.

Механика, молекулярная физика, электричество, оптика – основные разделы физики, которые рассматриваются в лекции при обсуждении заданий, предложенных в последние годы на Олимпиаде:

• Масс-спектр фуллерена (XVI Олимпиада, отборочный и заключительный этапы)
• Разделение углеводородов (XVI Олимпиада, отборочный этап)
• Микрофон (XI Олимпиада, заключительный этап)
• Диэлектрики на службе у наноэлектроники (XV Олимпиада, отборочный этап)
• Модификация оптических свойств тонких металлорганических пленок (XVI Олимпиада, заключительный этап)

21.11. Одиннадцатое занятие – Междисциплинарный проект, просто о сложном

Резникова Александра Алексеевна, педагог дополнительного образования центра проектного творчества "Старт-ПРО" ИНО ГАОУ ВО МГПУ, победитель Всероссийского конкурса "Большие вызовы для учителя".

В чем разница между междисциплинарным проектом и исследовательской работой? Где проходит тонкая грань между ними? Как найти идею будущего проекта или исследования? От чего отталкиваться? Что нужно делать обязательно? На эти и другие вопросы подробно отвечает Александра Алексеевна. В докладе также рассмотрены примеры успешных школьных проектных работ, посвященных созданию идеального четкого и контрастного изображения методом цианотипии; аквариумного сада – установки по типу гидропоники; источника искусственного освещения с использованием химической реакции.

22.11. Двенадцатое занятие – Наука будущего. Как математики, физики, химики и информатики создают новые материалы

Полковникова Наталья Александровна, руководитель программы Цифровое моделирование материалов Фонда инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП).

Об одной из профессий будущего рассказала в рамках занятия ЗНТШ'2022 руководитель программы Цифровое моделирование материалов ФИОП Полковникова Наталья Александровна. Кто такой цифровой материаловед? Что он должен знать и уметь? Важно не только проводить математический анализ, обладать базовыми знаниями в программировании, но и разбираться в физических, химических процессах и закономерностях. В лекции "Наука будущего. Как математики, физики, химики и информатики создают новые материалы" Наталья Александровна продемонстрировала примеры использования цифрового материаловедения и рассказала, где можно получить знания в этой области уже сейчас.

23.11. Тринадцатое занятие – Проектная работа – старт в настоящую науку

Гладилин Александр Кириллович, доктор химических наук, профессор химического факультета МГУ, заместитель директора по учебной и воспитательной работе Университетской гимназии МГУ.

Университетская гимназия МГУ – это инновационный научно-образовательный комплекс, в котором продолжаются лучшие отечественные традиции образования, применяются современные подходы к образованию и воспитанию подрастающего поколения. Школа занимает 4-е место в ТОП-100 рейтинга RAEX конкурентоспособности выпускников, подготовила 126 победителей и призеров заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников, а 30% выпускников – стобалльники ЕГЭ. О том, как устроена Университетская гимназия и какую роль в обучении занимает проектная деятельность, в рамках занятия ЗНТШ рассказал заместитель директора гимназии Александр Кириллович Гладилин.

С проектами, выполняемыми в Университетской гимназии МГУ, дополнительно можно ознакомиться на сайте challenge.school.msu.ru.

24.11. Четырнадцатое занятие – Кристаллохимия неорганических соединений. Решение задач

Лиханов Максим Сергеевич, кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории направленного неорганического синтеза кафедры неорганической химии химического факультета МГУ.

Лектор в рамках занятия ЗНТШ'2022 сделал акцент на одной из удивительных областей химии – кристаллохимии. Максим Сергеевич детально объяснил слушателям школы, чем кристаллическое состояние отличается от аморфного; что такое элементарная ячейка; сколько типов элементарных ячеек существует; что такое ПШУ и КЧ; какие встречаются основные структурные типы металлов; как определять число формульных единиц и многое другое. Блоки лекционного материала иллюстрировались различными задачами по химии, представленными, например, на Международной химической олимпиаде, и Максим Сергеевич показывал, как можно применять знания основ кристаллохимии на практике при решении таких задач.

25.11. Пятнадцатое занятие – Современные подходы к синтезу тонкопленочных неорганических материалов

Цымбаренко Дмитрий Михайлович, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии координационных соединений кафедры неорганической химии химического факультета МГУ.

Автор лекции к.х.н. Цымбаренко Дмитрий Михайлович открыл слушателям удивительный мир технологий создания тонких пленок – перспективного направления, позволяющего получать материалы с уникальными характеристиками. Дмитрий Михайлович не только рассказал о прогрессе в электротехнике в XX веке, Нобелевской премии за открытие сверхпроводимости, методах осаждения пленок, применении тонкопленочных покрытий, но и показал интересные видео работы установки молекулярно-лучевой эпитаксии, нанесения покрытий методами spin-coating и dip-coating.

Без видеозаписи

28.11. Шестнадцатое занятие – Математика и (нано)технологии. Разбор заданий Олимпиады по математике

Макеева Екатерина Анатольевна, кандидат химических наук.

Четвертая неделя ЗНТШ началась с занятия, посвященного разбору заданий наноолимпиады по математике. Как рассказала слушателям Макеева Екатерина Анатольевна, математические задачи, которые были представлены на Олимпиаде ранее, можно разделить на 4 основные группы – задания по геометрии, алгебре, комбинаторике, информатике и программированию. Екатерина Анатольевна подробно разобрала со школьниками различные типы задач, посвященных развертке на графеновой плоскости, каркасным структурам, теореме Эйлера для выпуклых многогранников, расчету числа атомов в кластере, спиралям и мн. др., а в конце лекции поделилась с участниками важными советами и рекомендациями.

На занятии обсуждались задания по математике разных лет:

• Поры или частицы? (VIII Олимпиада, заключительный этап)
• Мозаика вирусного капсида (XV Олимпиада, заключительный этап)
• Медно-фосфорный многогранник (VIII Олимпиада, отборочный этап)
• Нетипичный симметричный фуллерен (XIII Олимпиада, отборочный этап)
• Трубка из трубки (VIII Олимпиада, отборочный этап)
• Рассматривая двумерный углерод – net-Y (XIV Олимпиада, отборочный этап)
• Суперпамять (XVI Олимпиада, отборочный этап)
• Изучаем дендример (XIV Олимпиада, заключительный этап)
• Полипептид (XIV Олимпиада, заключительный этап)
• БиоИнформатика и E.Coli (X Олимпиада, отборочный этап)

Задания по химии:

• Темплатный синтез (VI Олимпиада, заключительный этап)
• Там еще есть пустое место! (XII Олимпиада, отборочный этап)

И конкурса "Юный эрудит":

• Олимпиадные нанокластеры (XII Олимпиада)

29.11. Семнадцатое занятие – Роль анодного оксида алюминия в нанотехнологиях

Напольский Кирилл Сергеевич, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, группа электрохимического наноструктурирования, лаборатория неорганического материаловедения, кафедра неорганической химии химического факультета МГУ; кафедра электрохимии химического факультета МГУ.

Алюминий – 3-й элемент на Земле по распространенности после кислорода и кремния и самый распространенный металл. Методика защиты алюминия от коррозии была запатентована почти 100 лет назад. Тем не менее, этот металл и в настоящее время вдохновляет исследователей, и новые открытия еще впереди. Применим ли анодный оксид алюминия в нанотехнологиях? Что общего между корпусом вертолета и сотового телефона? Об этом в лекции подробно рассказал к.х.н. Напольский Кирилл Сергеевич. Кирилл Сергеевич детально остановился на следующих моментах: анодирование алюминия, самоорганизация пористой структуры, темплатное электроосаждение, фотонные кристаллы и высокотемпературные области применения.

30.11. Заключительное занятие. Выступление представителя Фонда инфраструктурных и образовательных программ

Гудилин Евгений Алексеевич, член-корреспондент РАН, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой наноматериалов и заместитель декана факультета наук о материалах Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (МГУ), заведующий лабораторией неорганического материаловедения кафедры неорганической химии химического факультета МГУ.
Маркова Ирина Игоревна, заместитель руководителя проектного офиса Платформы университетского технологического предпринимательства ФИОП.