Они из будущего: проекты молодых ученых Иркутска отметили стипендиями мэра

Этот материал был напечатан:

Газета «Иркутск» #47 (1034) от 10 декабря 2021

Пятый год подряд в Иркутске поощряют молодых ученых, чьи разработки имеют практическую значимость для города и его жителей. В этом году мэрия выбрала 25 перспективных проектов в области архитектуры, городской среды, ЖКХ, транспорта, образования, медицины и наградила авторов премиями от 20 до 30 тысяч рублей. Стипендии вручил мэр города Руслан Болотов, а репортерская группа нашего еженедельника поближе познакомилась с тремя исследователями.

Напечатанная рука

Идеей бионических протезов Павел Григоров (студент 4-го курса ИРНИТУ) загорелся еще в школе. Увидел на TED Talk (известная площадка для онлайн-конференций. — Прим. авт.) выступление Хью Герра — скалолаза, который в 17 лет лишился обеих ног из-за обморожения и впоследствии посвятил всю свою жизнь созданию бионических протезов.

— В конце выступления Хью Герр пригласил на сцену танцовщицу, которая во время взрыва на Бостонском марафоне лишилась ноги, — вспоминает иркутянин. — Специально для нее разработали бионическую конечность, и девушка снова смогла танцевать. Я подумал: «Хм, бионические протезы… Выглядит как хороший план на будущую профессиональную деятельность».

В то время Павел как раз окончил школу и находился на пороге важного решения: в какой вуз поступать и какую профессию выбрать? После увиденного сомнений не осталось: нужно идти  в ИРНИТУ на «Мехатронные и робототехнические системы». С первого курса начал работу над созданием бионического протеза кисти для людей без лучезапястного сустава. Изучил существующие протезы, принципы их действия, недостатки и понял, как можно усовершенствовать конструкцию.

— Существует несколько основных проблем. Во-первых, все бионические протезы стоят дорого (зарубежные — 1,5–2 млн рублей, российские — от 300 тысяч до миллиона). Поэтому получить его по медицинскому полису ОМС практически невозможно: скорее всего, дадут крюк или силиконовую кисть. Но это абсолютно нефункциональные приспособления, — объясняет Павел. — Во-вторых, ждать искусственный протез приходится очень долго. В Иркутске работает единственная протезная мастерская, и люди стоят в очереди по полтора года, чтобы у них просто сняли мерки. За это время многие учатся обходиться без руки.

Павел нашел способ, как уменьшить стоимость протеза и в то же время существенно ускорить изготовление — печатать детали корпуса на 3D принтере.

— Когда детали не нужно отливать, это значительно убыстряет процесс и удешевляет его примерно в четыре раза, — рассказывает Павел. — Мы сошлись на том, что детали основания (подшипники, оси, шарниры) для надежности будем изготавливать из алюминия, а все остальное печатать из прочного пластика на 3D принтере. Это позволит легко менять дизайн под каждого заказчика. Процесс печати кисти занимает десять часов, а все детали протеза печатаются примерно трое суток.

Современные бионические протезы насчитывают до 22 режимов, среди которых есть захват компьютерной мышки и распространенные жесты. Каждый из них увеличивает количество двигателей и алгоритмов управления. Павел убежден, что в повседневной жизни можно ограничиться четырьмя основными хватами: «кулачный» (например, чтобы держать кружку или носить сумку), «боковой» (позволяет вставлять карту в банкомат или ключ в замочную скважину), «щепоть» (когда нужно что-то поднять кончиками пальцев) и «отставленный в сторону палец» (позволяет управлять смартфоном или нажать кнопку лифта). Смена хватов происходит автоматически с помощью датчика.

Вместе с Павлом над изобретением работает целая команда: врач-травматолог Никита Коробенков, врач функциональной диагностики Степан Кочетов и студент ИРНИТУ Лев Шеметов, специализирующийся на 3D печати и авиастроении. Сейчас ученые завершают сборку первого опытного образца. Грант на него (полмиллиона рублей) они выиграли еще в 2019 году по программе «УМНИК» Фонда содействия инновациям. На эти средства приобрели 3D принтер, комплектующие и расходники. К настоящему моменту грантовые средства исчерпались, так что стипендия подоспела вовремя — она позволит завершить создание опытного образца.

Протестировать его предстоит Николаю Фомичеву, жителю Усть-Илимска. Пять лет назад он получил травму на производстве и лишился руки. Мужчина согласился проверить бионический протез в быту и дать свои рекомендации. После этого ученые намерены получить медицинский патент на свое изобретение и наладить массовое производство.

Команда ученых под руководством студента 4-го курса ИРНИТУ Павла Григорова (на фото) разработала бионический протез и назвала его в честь Прометея — древнегреческого бога, который, как известно, обладал способностью к регенерации

Напечатанный на 3D принтере протез обладает целым рядом преимуществ: он легкий, недорогой, изготавливается быстро и точечно под каждого человека. При этом протез высокофункционален и оснащен четырьмя основными режимами захвата, которые (что важно!) переключаются автоматически

«Желтая линия»

Для студента Международного института экономики и лингвистики ИГУ Евгения Абрамова китайские туристы представляют научный интерес. Парень решил узнать, что на самом деле думают жители Поднебесной об Иркутске и как сделать город еще привлекательнее для них. Он изучил самые популярные китайские приложения и сайты для путешественников Mafengwo и Qiongyou, на основе этого сформировал рейтинг иркутских мест притяжения и отметил кое-что удивительное:

— В пятерку лидеров ожидаемо попали улицы Карла Маркса и Ленина, 130-й квартал, православные храмы. Но вот что интересно: на втором месте оказалась Казанская церковь, несмотря на ее удаленность и относительную транспортную недоступность. Ее нет на «зеленой линии» Иркутска, но китайские туристы специально отклоняются от маршрутов по историческому центру, чтобы посмотреть на собор.

Кроме того, отзывы доказали, что китайских туристов завораживает деревянная архитектура. Вот что они пишут: «Ставни, карнизы, наличники разных цветов и форм наполнены историей и притягивают к себе, заставляя останавливаться и всматриваться в мелкие детали». Поэтому Евгений Абрамов предложил запустить альтернативный туристический маршрут «Желтая линия», который охватил бы большую часть деревянного наследия Иркутска: улицы Декабрьских Событий, Бабушкина, территорию «Иркутских кварталов».

— Для меня стало открытием, что туристы проявляют большой интерес к набережным и рассматривают их как отдельную достопримечательность, — заметил исследователь. — Поэтому в перспективе можно сделать отдельный маршрут вдоль Ангары и Ушаковки, при условии создания единой набережной. Это позволит познакомить туристов с натуральными достопримечательностями (Знаменским собором, Трапезниковским училищем), искусственными точками притяжения (арт-заводом «Доренберг») и станет одним из драйверов джентрификации (реконструкции пришедших в упадок городских кварталов путем благоустройства и последующего привлечения более состоятельных жителей. — Прим. авт.) всего района.

Мэр Иркутска Руслан Болотов вручил свидетельство на получение стипендии студенту ИГУ Евгению Абрамову, предложившему запустить альтернативный туристический маршрут «Желтая линия». На награждении глава города пообещал молодым ученым: «Мы заинтересованы в том, чтобы ваши предложения были воплощены в жизнь. Разработки будут переданы в профильные комитеты»

Альтернативный туристический маршрут «Желтая линия», предложенный студентом ИГУ Евгением Абрамовым, охватит большую часть деревянного наследия Иркутска: улицы Декабрьских Событий, Бабушкина, территорию «Иркутских кварталов». На карте выделены три зоны: зеленым цветом — территория, охваченная существующей «зеленой линией», красным — район «Иркутских кварталов», желтым — кварталы, по которым должен пройти новый маршрут. Итоговый вариант «желтой линии» будет включать в себя «Иркутские кварталы»

Энергия мороза и солнца

Человечество уже научилось извлекать энергию из ветра, воды и солнца. А студент 4-го курса Института энергетики ИРНИТУ Иван Коновалов придумал, как добывать электричество из суровых сибирских морозов. И освещать им улицы Иркутска.

— Существует так называемый элемент Пельтье, который позволяет вырабатывать электрическую энергию за счет разности температур, — объясняет Иван. — Допустим, холод у нас есть, но нужно еще и тепло. Как его добыть автономно? Я предлагаю использовать энергию солнца. Поставить коллектор — теплоизолированный бак с незамерзающей жидкостью внутри. Эта жидкость нагревается через окошко наверху, зимой ее температура может подняться до 70 градусов по Цельсию. Таким образом, разница температур составит около ста градусов, что позволит выработать энергию и зажечь лампочку.

Солнечными коллекторами необходимо оборудовать каждый осветительный столб. Бак будет теплоизолирован со всех сторон и покрыт изнутри черной краской для поглощения тепла, а маленькое окошко сверху защищено стеклом.

— В Иркутске очень высокая инсоляция (облучение помещения через оконные проемы солнечным светом. — Прим. авт.). За шесть часов жидкость внутри бака будет нагреваться до 70 градусов, этой энергии хватит на 10 часов работы лампочки, но при условии, что фонари будут светить не постоянно, а включаться по необходимости, с помощью датчиков движения, — отмечает Иван Коновалов. — Система сможет работать автономно, что особенно рентабельно для горнолыжных трасс и удаленных территорий без центрального электроснабжения.

До иркутянина еще никто не додумался соединить две известные технологии — солнечные коллекторы и элементы Пельтье — воедино. Молодой ученый получил патент на свое изобретение, протестировал маленький лабораторный образец и планирует вскоре собрать рабочую модель.

Сейчас Иван Коновалов оканчивает бакалавриат в Институте энергетики ИРНИТУ. После этого он собирается поступить в магистратуру по программе двойных дипломов (совместной образовательной программе, разработанной и реализуемой двумя университетами-партнерами): первый год будет обучаться в Иркутском политехе, второй — изучать возобновляемые источники энергии в Германии и там же защищать диплом на иностранном языке

Так выглядит схема автономного освещения, придуманная иркутским студентом Иваном Коноваловым: 1 — это лампа освещения, 3 — датчик движения, 4 — элемент Пельтье, который позволяет вырабатывать электрическую энергию за счет разности температур, 6 — незамерзающая жидкость, 7 — теплоизолированный корпус, 10 — теплоизолирующий экран

Яна Шутова

Фото из архива героев и ИРНИТУ

Поделитесь:

Поделиться в facebook
Поделиться в telegram
Поделиться в whatsapp
Поделиться в vk
Поделиться в odnoklassniki
Поделиться в email

Другие новости:

Новости
Газеты
Документы
Радио

© 2016 – 2022 Сетевое издание "Иркутскинформ.рф"

Регистрационный номер: серия эл №фс77-76638 от 24 сентября 2019.

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)

Учредитель: Администрация города Иркутска.

Возрастное ограничение 16+

Главный редактор сетевого издания Иркутскинформ.рф:

Кремницер Нина Александровна

Пожалуйста, указывайте ссылку на первоисточник.

Телефон редакции:
Электронная почта редакции: