Наноматериалы – передовой край науки. Даже не будущее, а самое что ни на есть настоящее. И те регионы, которые научатся с ними работать раньше других, обеспечат себе достойное место на экономической карте России. В Красноярском крае создавать нанозолото, наносеребро и другие «нано» учат уже восьмиклассников.
ЦИТАТА
– На ближайшее десятилетие мы можем поставить перед собой цель нового уровня – сделать российскую школу одной из лучших в мире. Конечно же, мы должны учитывать тенденции глобального развития, а это практически взрывное развитие технологий, переход к новому технологическому укладу. И школа тоже должна идти в ногу со временем, а где-то и опережать его, чтобы готовить ребят к динамичной, быстро меняющейся жизни, учить их овладевать новыми знаниями и умениями, свободно, творчески мыслить.
В. В. Путин
В «Кванториуме» всегда многолюдно: школьники переходят из аудитории в аудиторию, из «квантума» в «квантум». В «Наноквантуме» пока тихо: в лаборатории ряды пробирок и колб, множество приборов.
– А вон там, обратите внимание: черная камера, похожая на кофеварку, – показывает рукой Татьяна Трофимова, преподаватель «Наноквантума». – В ней можно синтезировать углеродные нанотрубки.
Их давно синтезируют в Новосибирске и только-только начали у нас в «Кванториуме». Все будущее материаловедения сейчас заключается в этом небольшом черном аппарате.
Лучше, чем в вузе
Татьяна – аспирант СФУ, ее диссертация посвящена нанотехнологиям, так что здесь она – как рыба в воде. Кроме любви к детям и преподаванию, ее сюда привела очень простая причина: лаборатория прекрасно оборудована.
– Пожалуй, даже лучше, чем в университете, – делится она. На оборудование «Наноквантума» потратили более 13 миллионов рублей.
– Спектрофотометр, микроскопы, набор реактивов, весы – аналитические, технические, сушильные шкафы, возможность измерять магнитные свойства, – методично перечисляет Татьяна. – Мешалки, посуда всевозможная – пипетки, пробирки, причем в достаточном количестве, ведь дети могут их разбить.
Дети – это ученики 8–9-х классов, которых сюда привело увлечение химией. На этом занятии их трое, обычно ходит чуть больше: любить химию – тяжелый труд. Ребята занимаются с сентября, но к созданию наноматериалов приступили только сейчас, первые полгода ушли на общий практический курс по работе с оборудованием. Ребята не знали, с какой стороны подойти к пробиркам, какие брать пипетки. В школе, даже самой хорошей, практики очень мало.
– Сегодня мы будем синтезировать нанозолото, – начинает занятие Татьяна. – Кто мне скажет, где оно может использоваться?
Ребята утыкают нос в тетради – наносеребро они синтезировали в прошлый раз, про золото пока только разговаривали.
– В медицине, – начинает Полина. Девятиклассница Полина любит химию с 8-го класса беззаветно – читает учебники вместо художественной литературы. По секрету сказала, что сейчас изучает пособие для первого курса химфака.
– Почему именно там?
Школьники уверенно рассказывают об инертности золота, и что именно поэтому наночастица с магнитным ядром и золотой оболочкой может накапливаться в пораженной зоне.
– А какие особые свойства у золота?
– Оптические, – отвечают юные химики после некоторой паузы.
– Правильно. И что это для нас означает?
Для медицины означает, что наночастицы будут поглощать излучение лазера, нагревать вокруг себя клетки, уничтожая их. Это важно в лечении рака.
Без математики никуда
Нанозолото может быть разной формы – сферической и анизотропной.
– Ну то есть похожие на стерженьки, – комментирует один из юных химиков.
Синтезируется нанозолото, на первый взгляд, просто: нужно взять золотохлороводородную кислоту и смешать с борогидридом натрия. В нужной пропорции, которую важно правильно рассчитать. Все три кванторианца на минуту затихают – считают.
– Химия без математики невозможна, – улыбается Татьяна.
Когда с расчетами покончено, ребята разбирают пробирки, пипетки, взвешивают кристаллы на весах, отмеряют воду, потом – затаив дыхание – пипеткой набирают «драгоценную» кислоту из медицинской склянки. Кислоты мало, как и золото, она желтая. Вообще такие реактивы в прямом значении на вес золота – мало того, что дорогие, так и купить их сложно.
У Кирилла и Насти раствор получается не сразу – приходится переделывать, а Полина уже готова смешать гидрид и кислоту на магнитной мешалке. По капле добавляет из пипетки кислоту – и внимательно следит за цветом. В этот момент лаборатория замирает: все следят за процессом. И вот раствор нужного цвета получен, но непонятно – получились ли частицы нужной формы? Для проверки нанозолото нужно поместить в спектрофотометр. Аппарат подключен к компьютеру, на экране появляется кривая, она медленно ползет, пик приходится совсем не на те показатели. Значит, придется синтезировать еще раз.
Пока химики снимают халаты и моют пробирки, в «Наноквантум» забегает школьница.
– Красную кровяную соль где можно купить? А в алюмокалиевые квасцы краситель же добавлять можно? Мне нужно вырастить красные кристаллы. Мне очень нужно!
Это тоже ученица «Наноквантума», вместе с квантумом «Промдизайн» они создают проект – шкатулку, которая должна быть украшена красными кристаллами, для чего и нужна красная кровяная соль.
– Только если маленькие кристаллы вырастишь, тогда можно квасцы подкрасить, – консультирует Татьяна. – А соль просто так не купишь.
Поблагодарив, юный химик убегает в другой квантум. Ребята из лаборатории уходят неохотно – видно, что им здесь интересно. Именно здесь химия становится тем, чем и должна быть: наукой, которая меняет нашу жизнь.
«Кванториум» – детский технопарк с программами дополнительного образования, которые можно разделить на три блока: исследования, моделирование и конструирование, работа с большими данными.
Направления обучения в красноярском «Кванториуме»
«Робоквантум» – создание роботов
«Аэроквантум» – разработка беспилотников
Промышленный дизайн
«Космоквантум» – разработка собственного космического аппарата
«Наноквантум» – новые материалы для промышленности
«Энерджиквантум» – альтернативные источники энергии
«VR/AR-квантум» – создание виртуальной/дополненной реальности
Как стать учеником?
Набор в красноярский детский технопарк «Кванториум» для учащихся первого и второго года обучения пройдет с 15 августа по 10 сентября 2018 года. В технопарке ждут детей в возрасте от 12 до 18 лет. Для поступления необходимо лишь написать заявление о приеме (если ребенок несовершеннолетний – заявление родителя) и подать список документов:
– копия свидетельства о рождении (паспорта);
– копия СНИЛС;
– копия паспорта родителя (законного представителя).
Обучение бесплатное, справки по тел. 257-37-97
