Как и зачем человек «ворует» изобретения природы? Каким образом насекомые приобрели способность летать? Что будет, если соединить ботанику и аналитическую химию? Об этом и многом другом 28-29 ноября ростовчанам рассказал зоолог Илья Гомыранов в рамках федерального проекта сети Информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ) «Энергия науки».

Илья Гомыранов – сотрудник Сколтеха, писатель-натуралист и фотограф дикой природы, популяризатор науки, лауреат премии «За верность науке».

Днём 28 ноября спикер провёл мастер-класс «Экспериментальная ботаника», участники которого погрузились в мир природных пигментов, скрытых в повседневных растениях.

После небольшой, но увлекательной вводной части, Илья предложил участникам попробовать себя в роли настоящих исследователей. Всем желающим достались стаканчики с краснокочанной капустой, которую нужно было измельчить до однородной массы. При добавлении в эту массу горячей воды жидкость приобрела насыщенный фиолетовый цвет.

Под руководством биолога дети и их родители с энтузиазмом осваивали работу с пипетками, разливая яркую жидкость по пробиркам. В одну из пробирок добавили лимонную кислоту, и жидкость стала розовой. В другую – пищевую соду, и раствор изменился на синий. А там, где оказалась щёлочь, фиолетовая жидкость внезапно зазеленела, а местами даже пожелтела. Илья объяснил, что вся эта красота – заслуга антоцианов, природных пигментов, которые меняют цвет в зависимости от среды.

Финальной точкой мастер-класса стал творческий конкурс, в ходе которого участники использовали цветные растворы вместо красок, создавая удивительные рисунки.

Завершением насыщенного вечера стало участие Ильи Гомыранова в научно-популярном ток-шоу «Разберём на атомы: полёт». Уникальный формат встречи объединил трёх спикеров, каждый из которых раскрыл понятие «полёт» через призму своей профессиональной деятельности, подарив зрителям новые знания и впечатления.

Первым выступил Евгений Казаков, инженер кафедры теоретической и компьютерной гидроаэродинамики Южного федерального университета. Он погрузил аудиторию в историю развития летательных аппаратов — от первых воздушных шаров и дирижаблей до современных самолётов и вертолётов. Его рассказ сопровождался живыми примерами и иллюстрациями.

Следующим спикером стал Егор Казаков, магистр физики по специальности «Астрофизика». Он посвятил своё выступление новейшим разработкам в области космической инженерии, а также ключевым аспектам подготовки к космическим путешествиям.

«При подготовке к космическому путешествию необходимо взять с собой достаточное количество топлива, еды, электроэнергии и кислорода. Топливо нужно для возвращения на Землю, еда — для обеспечения питания на протяжении всего путешествия, электроэнергия поддерживает работу оборудования, а кислород жизненно важен для дыхания», — подчеркнул он.

Завершил ток-шоу Илья Гомыранов, рассказ которого был посвящён возникновению навыка полёта у насекомых.

«Навык полёта у насекомых возник в результате эволюционных изменений, когда их предки адаптировались к жизни в воздухе, используя крылья для манёвров и поиска пищи. Это позволило им избегать хищников, осваивать новые экосистемы и расширять ареал обитания», — объяснил зоолог.

На следующий день открытые лекции учёного из Сколтеха продолжились и ростовчане смогли погрузиться в мир биомимикрии на встрече «Зверские технологии: учимся у природы».

«Биомимикрия — это способ создать что-то уникальное, вдохновляясь природой. Не всегда нужно копировать её полностью, иногда достаточно адаптировать её идеи», — объяснил спикер.

Слушатели узнали, как учёные и инженеры используют знания о животных, растениях и природных явлениях для решения сложных задач.

Один из примеров — стартап, увеличивший эффективность ветряков. Исследователи обратили внимание на плавники китов: их поверхность покрыта бугорками, благодаря чему киты тратят меньше энергии на движение. Инженеры нанесли на ветряки аналогичный рельеф, что позволило увеличить производство энергии на 50% при минимальных затратах.

Ещё один пример был связан с Японией и её знаменитым поездом «Синкансэн». Сверхскоростные поезда при въезде в тоннель создавали громкий хлопок, мешавший местным жителям. Решение нашлось благодаря зимородку. Учёные вдохновились обтекаемой формой его клюва, которая позволяет птице бесшумно нырять в воду. Новая форма поездов уменьшила шум и сделала их более энерго-эффективными.

В медицине природа тоже подсказывает инновации. К примеру, структура чешуи акул, предотвращающая размножение бактерий, вдохновила учёных на создание безопасных катетеров. «Технология проста и дешева: нанести специальный рисунок на пластик — это уже шаг к решению проблемы», — отметил Илья.

Отдельного внимания заслужили муравьи, чьи навыки вдохновили инженеров на создание уникальных роботов. Миниатюрные устройства весом всего 17 граммов работают в группах, словно настоящие муравьи. Объединив усилия, десять таких роботов могут передвигать автомобиль.

Илья объяснил, что муравьи используют простую математику, чтобы запоминать маршрут. «Муравей-разведчик проходит путь и запоминает до 10 поворотов, тогда как человек может удержать в памяти до 6 поворотов. Эти знания уже используют для создания космических роботов», — рассказал спикер.

Завершилась лекция рассказом о роботизированных тараканах. Изначально такие устройства управлялись через электронные датчики, встроенные в насекомых. Теперь их оснастили тепловизорами, что позволяет использовать их для поиска людей под завалами.

После небольшого перерыва день продолжился лекцией «Биобезобразие. Куда исчезли пчёлы и воробьи?». Тема исчезновения животных и ландшафтов и их восстановления не оставила никого равнодушным.

Илья рассказал историю выдр, чья популяция пострадала из-за охоты.

«Люди использовали заботливость выдр: охотники ловили детёнышей, чтобы заманить взрослых особей, — пояснил Илья, — тем не менее выдры выжили и даже научились спать на воде, чтобы избежать охотников».

Их возвращение на североамериканские побережья стало неожиданным подарком для природы. Выдры начали поедать морских ежей, которые уничтожали ламинарии. С восстановлением популяции выдр морские леса начали возрождаться.

Не обошлось без курьёзных историй. В Африке акации, которые служили домом для муравьёв, стали исчезать, потому что новые виды муравьёв, занесённые человеком, оказались неспособны защищать свои «дома» от слонов.

«Слоны едят акации, а вместе с ними исчезают укрытия львов, которые охотятся на зебр, и они были вынуждены переключиться на буйволов. Так одно изменение может повлиять на целую экосистему», — отметил Илья.

Лекция завершилась вдохновляющей мыслью: наша связь с природой глубже, чем кажется, и каждое вмешательство человека в экосистему может вызвать цепную реакцию.

«Энергия науки» – проект, созданный сетью ИЦАЭ, чтобы знакомить жителей регионов с новейшими научными открытиями и идеями и формировать у аудитории широкую картину современной научной жизни. В рамках проекта лучшие популяризаторы, учёные и научные журналисты из разных регионов страны рассказывают о самых передовых теориях, открытиях и гипотезах. В этот раз «Энергия науки» проходила в рамках Арктического марафона – серии научно-просветительских мероприятий Росатома, посвящённых проекту «Ледокол знаний» и экспедиции на Северный полюс на одном из самых мощных атомоходов в мире.