Синтезировать вещество и создать голограмму: знакомимся с новым детским технопарком

28 августа на базе МИРЭА — Российского технологического университета открылся детский технопарк. Он стал 16-м по счету в Москве. О том, чем здесь смогут заняться юные ученые и изобретатели, — в материале mos.ru.

Открытость и междисциплинарность

Всего в детском технопарке РТУ МИРЭА три лабораторных кластера. Кластер радиотехники и радиоэлектроники включает в себя четыре лаборатории и выставочную зону. В кластер информационных технологий входят две лаборатории, а в кластер химии и биотехнологий — три. Все они оснащены по последнему слову техники и способны вместить от 15 до 20 учащихся одновременно.

Оборудование предоставили индустриальные партнеры — российские и зарубежные технологические компании. Они же подготовили для технопарка ряд образовательных программ и обучили преподавателей из числа выпускников и сотрудников МИРЭА.

«Основная задача — собрать на пространстве технопарка те направления, которые практически не представлены ни в сегменте дополнительного образования, ни в других детских технопарках. Например, технопарк МИРЭА — первый, где начнут функционировать лаборатории в области химии и биомедицины», — говорит руководитель детского технопарка Вера Рогова.

Индустриальные партнеры крайне заинтересованы в подготовке кадров для своих предприятий. Поэтому технопарк выстраивает для детей полную карьерную цепочку — от школьной скамьи до трудоустройства: отличившимся ученикам, создателям успешных проектов, партнеры предоставляют места в университетах для обучения по целевому направлению, а затем принимают их на работу.

Технопарк предлагает учащимся более 70 образовательных программ. Сейчас уже не готовят чистых инженеров, специалистов в сфере информационных технологий или химиков, утверждает Вера Рогова. В работе нужно задействовать одновременно разные инструменты, например, радиотехнику и программирование. В технопарке у детей будет возможность перемещаться между лабораториями, объединять и интегрировать свои разработки.

«Мы хотим, чтобы дети в разных лабораториях решали одну большую задачу и с готовым проектом выходили на конференции. Нам кажется, это очень правильный подход», — говорит Вера Рогова.

Платы, тепловизоры, трансиверы

Первая лаборатория кластера радиоэлектроники — это технологическая станция, оснащенная оборудованием для ремонта и производства электроприборов. Здесь есть все необходимые паяльные принадлежности, а также фрезерный станок, на котором из стеклотекстолита изготавливают печатные платы — основу большинства электронных устройств и 3D-принтеры, которые будут печатать корпуса для приборов. Станция готовится к запуску: сотрудники обкатывают оборудование и изучают его функциональность. 3D-принтер в тестовом режиме печатает брелок в виде небольшого робота.

Иван Стешин, заведующий технологической станцией, демонстрирует жемчужину этой лаборатории — тепловизор, выполненный на заказ и превосходящий по качеству и точности многие аналоги, которые используют военные. Его будут применять для поиска неисправностей в электронных устройствах.

«Если где-то на печатной плате есть прогар или короткое замыкание, в этой точке начинается нагрев. С помощью тепловизора мы можем эту точку обнаружить и исправить», — рассказывает он.

Во второй лаборатории работают с радиосигналами. На столах здесь лежат устройства, напоминающие металлоискатели. Это нелинейные локаторы, поясняет заведующий. Они помогают определять местонахождение скрытых приборов слежения, например жучков, маячков или видеокамер.

Оборудование в этой лаборатории выглядит еще более футуристично, чем в первой. Здесь стоят трансиверы — огромные радиостанции, осциллографы и спектроанализаторы, необходимые для исследований радиосигналов, рупорные антенны.

Едва ли не самые полезные приборы этой лаборатории — локаторы «Пикор», которые помогают сотрудникам МЧС искать людей под завалами. К ним прилагаются легкие ноутбуки со специальным программным обеспечением.

«Локаторы позволяют обнаруживать через стены и завалы именно органическую форму жизни. На экране мы видим только отражение волн. С помощью хитрого анализа по определенному виду волны мы можем понять, есть там живой объект или нет», — объясняет Иван Стешин.

В лабораториях программирования микропроцессоров детей ждут портативные платформы для исследования электрических схем, а также отладочные платы — своеобразный электронный конструктор, с помощью которого можно объединить в одну сеть любое количество сенсоров и датчиков и построить, например, систему умного дома.

Полки над столами заставлены коробками с миниатюрными квадрокоптерами. Рой маленьких беспилотников можно будет использовать, чтобы строить светящиеся фигуры в небе, как это было сделано на открытии зимней Олимпиады в Пхенчхане в 2018 году.

Компьютерный класс и виртуальная реальность

В лаборатории кластера информационных технологий детей ждет необычный компьютерный класс, в котором их будут учить программированию. Индивидуальное рабочее место для каждого ребенка представляет собой киберкапсулу с анатомическим креслом, тремя подвесными мониторами, подлокотниками и подставкой для клавиатуры. Подобная технология уже применялась в МИРЭА со студентами. В технопарке ее адаптировали для школьников.

На базе данной лаборатории с сентября начинаются занятия по программам, разработанным сотрудниками университета.

Но самое интересное происходит в лаборатории интерактивных систем и виртуальной реальности. Здесь собрано почти все, что существует сейчас на рынке виртуальной и дополненной реальности в России и мире. Большинство разработок было представлено на Международном саммите цифровых технологий в 2018 году.

Андрей Зуев, директор Института информационных технологий МИРЭА, руководитель ИТ-кластера, демонстрирует оборудование, большая часть которого — отечественные разработки. Учеников ждут зона технологии захвата движений площадью 64 квадратных метра, симуляторы вождения и полетов, экраны с параллакс-эффектом для создания голограмм, переносные VR-рюкзаки и очки, а также VR-аттракционы, способные создавать имитацию вращения.

«Здесь можно симулировать аварийный спуск модуля с МКС, полет в кабине вертолета, стрельбу из башни танка. Кресло имитирует крен и тангаж подвижных объектов, а вестибулярный аппарат человека “доигрывает” впечатления. Бывает реально страшно!» — рассказывает Андрей Зуев.

Но все это разнообразие здесь не только для игр. Дети смогут самостоятельно создавать виртуальную среду и системы управления техникой. Поэтому все тренажеры, аттракционы и симуляторы ранжированы по уровню сложности. Когда ребенок сумеет запрограммировать простой объект, он сможет перейти на следующий уровень, к более сложным устройствам и более интересным задачам.

В лаборатории интерактивных систем для начала будут читать одну установочную лекцию и проводить семь мастер-классов по технологиям визуализации и перемещения в виртуальном пространстве. Позже программу расширят и дополнят.

Химия и биохакинг

Кластер химии и биотехнологий призван показать детям, что химия — это интересно и увлекательно. Большинство школьников изучают ее только в теории. Здесь же ребята смогут получить новые вещества, дать им характеристику, после чего представить их на конкурсах и конференциях.

Лаборатория органической и неорганической химии предназначена для самостоятельной работы. Здесь установлены роторные испарители, которые позволяют концентрировать органические соединения в растворах, плавильные столики, способные нагревать вещества до 500 градусов, и вытяжные шкафы, с помощью которых можно безопасно проводить различные реакции. Кроме того, здесь есть все для исследований веществ, получившихся в результате реакций: аналитические весы, спектрофотометры, флуорометры и многое другое.

«Можно изучать фундаментальную химию, но нам, как технологическому вузу, интересно, чтобы результат работы имел практическую значимость. Ребенок должен понимать, какую часть глобальной научной проблемы он решает. В конечном итоге он может, например, синтезировать новое вещество, обладающее противоопухолевой или другой биологической активностью», — рассказывает Михаил Маслов, руководитель кластера лабораторий химии и биотехнологий.

В лаборатории биохакинга, или биотехнологических методов, изучают все, что связано с живыми объектами. Здесь находится стерильный клеточный инкубатор, в котором можно выращивать и изучать живые клетки, имеются приборы для исследования белков и нуклеиновых кислот, приборы для иммуноферментного анализа, позволяющие отслеживать изменения в молекулах и находить антитела, связанные с различными заболеваниями.

Кроме того, в лаборатории установлен уникальный прибор — спектрометр, позволяющий с помощью постоянного магнитного поля узнать структуру химического соединения и установить, сколько элементов в него входит. Спектрометр учебный, а потому миниатюрный — профессиональный прибор занял бы четверть лаборатории, говорит руководитель.

Лаборатория юных исследователей напоминает обычный школьный класс химии, только на каждой парте стоит ноутбук, а также шкафчик, в котором учеников ждут 60 различных реактивов и весь инструментарий химика: микроскоп, весы, штатив, пробирки, лакмусовая бумага, цилиндры, пипетки, нагревательные элементы, электроды и прочее. А в другом конце зала устроена отдельная зона, где есть все то же, что в лаборатории биохакинга, адаптированное для учащихся средней школы.

«Химия начинается в 7–8-м классе — на это мы и рассчитываем. Здесь есть все, что безопасно для ребят любого возраста, и они могут все это посмотреть, пощупать. Чем раньше они попробуют себя в этой сфере, тем раньше поймут, хотят они этим заниматься или нет. Они увидят, что без химии невозможно существовать человечеству, потому что все, что нас окружает, и мы сами — сплошная химия», — утверждает Михаил Маслов.

Как будет работать технопарк

Детский технопарк МИРЭА будет работать шесть дней в неделю с 09:00 до 20:00. На занятия в лабораториях записались уже 1500 детей, а в перспективе площадка готова принимать до пяти тысяч учащихся в год. Все занятия для них будут бесплатными.

С технопарком сотрудничают около 40 школ из всех районов Москвы. Дети смогут приходить как целыми классами, так и поодиночке, но разбивать их на группы будут уже в лабораториях, и группы будут включать в себя детей из разных школ. Так технопарк учит их конкурировать и сотрудничать.

«Наша цель — выявление талантливых детей. Очень часто их способности бывают неочевидными. В школе говорят: “Это очень средний ребенок, он ничем себя не проявил”. Но иногда вчерашний троечник, позанимавшись в лаборатории, внезапно выступает с очень хорошим проектом, его талант раскрывается в атмосфере технопарка».

Сергей Собянин: В Москве создано 16 детских технопарков Работа на вырост: выпускники детских технопарков — об отложенных трудовых договорах

Сегодня в детских технопарках столицы ребят обучают по 29 направлениям. Там работают 72 учебно-практические лаборатории.

Среди основных направлений — робототехника, ИТ, технологии виртуальной и дополненной реальности, космонавтика, биотехнологии, нанотехнологии, автомоделирование, авиамоделирование, геоинформатика, промышленный дизайн и 3D-технологии.