В Астрахани прошел VI Областной конкурс научно-исследовательских работ учащихся «Эрудит-2022», который является очным этапом Балтийского научно-инженерного конкурса (г. Санкт-Петербург).

Ученики РШТ стали победителями в предметных секциях «Биология и экология» и «Физика», представив свои проекты. Рассказываем о них подробнее:

«Разработка технологии микроклонального размножения Salicornia europaea».

Утешева Амина, Седики Ариана и Скоробогатова Екатерина представили проект «Разработка технологии микроклонального размножения Salicornia europaea» (научный руководитель Коряжкина М.Ф.).

Ребята работали над проектом по микроклональному размножению саликорнии по заданию Астраханской компании ООО «Саликорния Нутришн». Компания производит солезаменитель из растения, произрастающего на территории Астраханской области – саликорнии. Поскольку объемы производства солезаменителя растут, встал вопрос о выращивании саликорнии в тепличных условиях или в открытом грунте. Технология микроклонального размножения, разработанная специально для саликорнии, позволила бы получить посадочный материал в необходимых объемах в короткий срок. Однако информации о технологиях микроклонального размножения этого галофита крайне мало, и она плохо систематизирована. Кроме того, подобные технологии разрабатываются индивидуально в зависимости от вида растения (подбор питательной среды, концентраций фитогормонов и т.д.) и являются трудоемкими.

Перед ребятами была поставлена задача: разработать технологию, которая позволила бы получить копии растения в максимально короткий срок. Были изучены методы микроклонального размножения, подобран метод, наиболее оптимальный для изучаемого растения. За 9 месяцев работы были изучены растения, подобраны оптимальные условия, позволяющие простерилизовать семена и повысить скорость их прорастания и всхожесть. Также подобрана питательная среда для выращивания саликорнии и получения каллуса (культуры растительных клеток). Удалось получить каллусную культуру, с которой будут проводиться дальнейшие исследования.

Создание протеза кисти руки с раздельно управляемыми пальцами на основе неинвазивного монополярного нейроинтерфейса.

Протез кисти руки, созданный Дианой Гафуровой, является, возможно, одним из самых громких проектов РШТ. В некоторых случаях, у человека может не сохраниться нужный участок мышечных волокон, что приводит к невозможности использования протеза с электромиографическим методом управления. Поэтому Дианой было принято решение создать протез, работающий от монополярного нейроинтерфейса. Его главным преимуществом является отсутствие каких-либо операций по вживлению, но по функционалу это устройство не уступает современным миографическим протезам.

Для конкурса «Эрудит» протез был доработан, теперь появилась возможность управлять пальцами кисти раздельно, что сделает его использование более удобным, а сам протез всё больше будет походить на реальную человеческую руку. 

«Далее мы планируем развиваться в сфере нейротехнологий и изучить спектр возможного использования нейроинтерфейсов с дальнейшими разработками, например, при нейрореабилитации после инсульта с поражением активности конечностей и речи. Также нейроинтерфейсы могут использоваться при коррекции расстройств памяти, а также для улучшения внимания у подростков с синдромом дефицита внимания и гиперактивности» – делится планами Диана.

Разработка технологии формирования элементов и устройств МЭМС на основе использования метода динамической силовой литографии.

В научной работе Владиславы Второвой подробно рассматривается проблема формирования микроэлектромеханических систем (МЭМС) и устройств на их основе. Бесспорными преимуществами технологий по изготовлению устройств МЭМС являются простота, надежность, массовость. При изготовлении устройств МЭМС используются различные методы, но в основном литографические (фото- и электронно-лучевая литографии). Однако, несмотря на очевидные достоинства, у таких методов имеются существенные недостатки: недостаточная разрешающая способность, проведение и контроль большинства технологических операций оператором, дороговизна и сложность используемого научного оборудования.

В работе предлагаем решение данной проблемы на основе использования современных методов СЗМ. Достоинства метода по формированию устройств МЭМС заключается в небольшой себестоимости, точности позиционирования, изготовления и быстроте формирования элемента, а также возможности изготовления единичных, уникальных функциональных структур.

 «Профилирование поверхности проходило по заранее заданному шаблону шестерни, который был самостоятельно создан в графическом редакторе. В рамках работы я экспериментально проводила исследование влияния технологических параметров травления зонда на получаемую форму его острия. Данный этап необходим для того, чтобы понимать, какая конечная форма острия зонда будет в итоге, ведь именно от нее зависит возможность более точного формирования элементов, а также уменьшение их конечного размера. Результатом исследования стала разработанная технология изготовления зондов для СЗМ методом электрохимического травления радиусом острия от 30 до 70 нм. В ближайшем будущем планируется изготовить саму шестерню. Для этого мы собираемся напылить на поверхность полимера методом вакуумного резистивного напыления слой углерода. Далее провести профилирование поверхности на слое толщиной 50 — 500 нм. Также в дальнейшем планируется создать полную и функциональную МЭМС, такую как микропомпа или же гироскоп» – рассказывает Владислава.

Программно-аппаратный комплекс «Самоучитель языка жестов Gestuno»

С лингвистической точки зрения, язык жестов также богат и разнообразен, как любой звуковой язык. Слова в нем состоят из элементарных компонентов, поэтому один жест может состоять из нескольких объединенных элементов. Точность жестикуляции здесь также важна, как произношение в звуковом языке, но в отличие от распространенного английского, язык жестов не всегда можно изучить с носителем.

Андрей Растопшин разработал приложение, которое поможет самостоятельно изучить этот уникальный язык. В программу внесена база эталонных жестов, пользователь повторяет предложенный жест, показывает его в веб-камеру, а программа указывает на ошибки и помогает их исправить. На данный момент создан первый прототип, который помогает изучить статичные жесты, в дальнейшем пользователи смогут изучить жесты, для которых требуется движение. Также в планах создать мобильную версию приложения, чтобы воспользоваться им могли люди без персонального компьютера.

Победители «Эрудита» смогут принять участие в Балтийском научно-инженерном конкурсе, отправившись в Санкт-Петербург.