Можно ли сделать научное открытие с помощью обычного скотча? Как химик становится популярным блогером? И получится ли собрать ядерный реактор из картона? Ответы на эти вопросы искали 14 ноября участники девятого фестиваля науки «Кстати» в Екатеринбурге. Организатором выступил Информационный центр по атомной энергии (ИЦАЭ) при поддержке госкорпорации «Росатом».

Темой фестиваля стала «Наука будущего», а первый день полностью посвятили подросткам. В креативном кластере «Л52» школьники и студенты колледжей познакомились с работой научных институтов, пообщались с исследователями и попробовали разобраться в сложных технологиях на практике.

Откуда берутся научные идеи?

Программу открыло ток-шоу «Как я стал учёным», в ходе которого исследователи рассказали о своём пути в профессию, первых экспериментах и неожиданных решениях, которые помогают двигать науку вперёд.

Мария Рындык, младший научный сотрудник Института нефтехимического синтеза РАН, преподаватель факультета химии НИУ ВШЭ, рассказала, как оказалась на стыке химии и медицины. В её семье были и врачи, и инженеры, а сама Мария долго выбирала между естественными науками и гуманитарными увлечениями. В итоге она занялась разработкой материалов для восстановления костной ткани.

Одним из главных принципов этой работы стала биомиметика — подход, при котором инженеры и учёные используют решения, уже существующие в природе. Например, при создании костных имплантатов исследователи стремятся воспроизвести свойства естественных тканей человека.

«Посмотри, как у человека, сделай то же самое», — так Мария сформулировала основной принцип биомиметических технологий.

Но природа — не единственный источник неожиданных научных решений. Александра Вальцева, кандидат технических наук, доцент кафедры тепловых электрических станций УрФУ, напомнила об истории графена. Исследования материала, за которые в 2010 году присудили Нобелевскую премию по физике, начались с экспериментов, в которых для отделения тончайших слоёв графита использовали обычный скотч.

«Иногда для совершения открытия достаточно бесконечного любопытства и… рулона скотча», — объяснила Александра, подчеркнув, что изобретательность исследователя иногда оказывается важнее стоимости оборудования.

В собственных исследованиях учёная тоже обращается к простым природным механизмам. Она изучает растения-фитостабилизаторы и фитоэкстракторы, способные извлекать загрязняющие вещества из техногенных грунтов или ограничивать их распространение. Причём для выращивания таких растений не всегда нужны сложные лабораторные установки: они могут расти в обычных условиях, под солнечным светом.

Нестандартный подход необходим не только для научных экспериментов, но и для рассказа о них. Александр Иванов, ведущий инженер, сотрудник кафедры редких металлов и наноматериалов Физико-технологического института УрФУ и автор блога «Химия — Просто» поделился историей своего научно-популярного проекта. Идея снимать химические эксперименты появилась во время работы в лаборатории, когда учёные решили показать широкой аудитории опыты, которые редко увидишь на школьных уроках.

Но довольно быстро выяснилось, что интересный научный эксперимент ещё не гарантирует интерес зрителей. Александру пришлось искать собственный язык общения с аудиторией и экспериментировать уже не с химическими веществами, а с форматами подачи материала.

«Выяснилось, что быть правильным, хорошим, делать «как надо» — это не работает. Хочешь, чтобы тебя заметили в интернете, надо сделать ровно наоборот», — поделился Александр. Исследователь признался, что мысли закрыть блог возникали практически каждый год, но он продолжал искать способы заинтересовать людей химией.

Со временем увлечение научной популяризацией вышло за пределы видеоблога. Александр написал книгу о том, как химические открытия и технологии меняли повседневную жизнь человечества.

Ядерный реактор своими руками

Следующим событием программы стал мастер-класс «Реактор из картона». Вместе с Александрой Вальцевой и инженером-физиком Белоярской АЭС и преподавателем Уральского технологического колледжа НИЯУ МИФИ Николаем Аристовым подростки разбирались в устройстве двух типов энергетических реакторов — БН (на быстрых нейтронах) и ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) под чутким руководством художника, педагога и участник творческого объединения «Шорох» Ольги Еременко.

Картон и скотч превратились в материалы для инженерного моделирования. Участники изучали расположение топлива, назначение регулирующих стержней и роль теплоносителя, а также выясняли, как управляемая цепная реакция позволяет получать энергию. Такой подход помог рассмотреть сложное оборудование как систему взаимосвязанных элементов, каждый из которых выполняет свою задачу.

Как напечатать новую кость? Продолжила программу Мария Рындык с лекцией «Кости из порошка на 3D-принтере. Современные тенденции регенеративной медицины».

Исследовательница рассказала о разработке материалов, которые в перспективе смогут помогать организму восстанавливать повреждённые ткани. Для этого учёные создают специальные каркасы, повторяющие некоторые свойства естественной кости. Они должны выдерживать механические нагрузки, взаимодействовать с клетками и в определённых условиях постепенно замещаться новой тканью.

Отдельной темой стала 4D-печать.

«Четвёртое измерение — время. 4D-печать — это создание объёмных объектов, способных менять свои свойства, например форму, под воздействием определённых факторов», — объяснила Мария.

При этом учёная подчеркнула разницу между экспериментальными разработками и уже применяемыми медицинскими технологиями. Сегодня 3D-печать используют, например, для создания анатомических моделей и индивидуальных металлических конструкций, тогда как технологии с использованием синтетических материалов для восстановления тканей ещё проходят исследования и испытания.

Когда наука становится мемом

Завершающим событием дня стало ток-шоу «Наука в мемах». Вместо привычных научных иллюстраций эксперты использовали знакомые интернет-образы как повод поговорить о сложных научных вопросах.

Елена Онищук, ведущий эксперт учебно-методического центра «Ядерная и радиационная безопасность» Технической академии Росатома, член пула экспертов МАГАТЭ, разобрала мемы про ядерную энергетику и страхи, связанные с радиацией.

Максим Кулеш, астроном, преподаватель кафедры астрономии УрФУ и младший научный сотрудник Коуровской обсерватории, рассказал о телескопах, с помощью которых исследователи изучают космос.

А Пётр Земсков, учитель математики и ведущий канала «Математика и фокусы», обратился к популярным интернет-мемам с числами «67» и «52», чтобы показать, что даже привычные числовые обозначения могут стать отправной точкой для разговора о математике.

«Обычно мемы просто листаешь, смеёшься и забываешь. А здесь оказалось, что за смешной картинкой может скрываться целая научная история. Мне понравилось, что можно одновременно смеяться над шутками и разбираться в довольно сложных вещах. Теперь, кажется, я буду смотреть на мемы немного внимательнее», — поделился впечатлениями гость фестиваля Сергей Мотилов.

Лаборатории без закрытых дверей

На протяжении дня в кластере «Л52» работала ярмарка научных институтов. Исследовательские организации и предприятия, в том числе Институты УрО РАН, Белоярская АЭС, лаборатории УрФУ, Висимский государственный природный биосферный заповедник, Полевской археологический отряд «Беркут», Уральский электромеханический завод, проект EkaterinBird, Региональное отделение Союза радиолюбителей России по Свердловской области и другие партнёры, представили свои разработки и направления работы. Подростки смогли познакомиться с научным оборудованием и задать вопросы специалистам напрямую.

Ещё одним форматом общения стали видеоигровые поединки «Победи учёного», в которых школьники могли бросить вызов исследователям и попытаться получить преимущество, задавая соперникам научные вопросы.

Часть событий фестиваля была адаптирована на русский жестовый язык командой инклюзивной мастерской и волонтёрским движением «Про.Добро».

Сеть информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ) – крупнейшая в России экосистема научно-просветительских коммуникационных площадок, расположенных в регионах размещения объектов атомной промышленности. В ее состав входят 22 информационных центра в России и 1 в Беларуси (Минск), которые рассказывают о принципах функционирования атомной отрасли, перспективах развития атомной энергетики и промышленности, занимаются популяризацией науки, инновационных технологий и технического образования. За 18 лет работы ИЦАЭ мероприятия сети посетило свыше 4,5 млн человек.

Фестиваль науки «Кстати» — флагманский проект сети ИЦАЭ, представляющий собой марафон научно-популярных форматов и объединяющий учёных, промышленные предприятия, вузы и горожан.