Их мечта – инженерия

Камышловские школьники в очередной раз доказали, что им по силам решать даже взрослые научные задачи.  

Илья ЗЫРЯНОВ.  

Недавно Иван Кремлёв из лицея № 5 и Илья Бобров из школы № 1 заняли почётные места в конкурсах федерального уровня. Безусловно, талантливые юноши заслуживают внимания, расскажем подробнее о их достижениях.

Конкурировали со студентами

Ученик десятого класса школы № 1 Илья Бобров уже давно мечтает профессионально заниматься техническими разработками. В прошлом году он получил красный аттестат об основном общем образовании. После выпускных экзаменов ближайшей его целью станет поступление в Уральский федеральный университет. А пока он участвует в многочисленных олимпиадах, которые проводит вуз для будущих абитуриентов. Зайдя однажды на его сайт, Илья заинтересовался новым конкурсом под названием «Инженерная реконструкция 4.0», в рамках которого предлагались задания на развитие инженерных и технических способностей.

В качестве помощника Илья пригласил своего одноклассника Егора Юдина. Их соперниками в направлении «машиностроение» стали около 25 команд. Если не вдаваться в технические подробности, на первом этапе ребятам предстояло разработать механизм для охлаждающей камеры тепловозного двигателя. Изучать специальную литературу или сам локомотив, к счастью, не пришлось. Что и как устроено, Илье объяснил его отец Василий Владимирович Бобров. В прошлом он машинист, а ныне – водитель скорой помощи медицины катастроф.

– Зарегистрировались мы недели за три до срока сдачи, – рассказывает Илья. – Если честно, я поначалу забросил это дело. Думал: оставлю, всё равно времени нет. Но на последней неделе всё же сел за чертежи, стал изучать уже существующие механизмы, их устройства, выполнять свои расчёты. Наработки показал Егору, и мы решили, как всё должно выглядеть. Но когда я начал чертить начистовую, то понял, что чертёж совершенно не подходит. В последний момент перед отправкой я его полностью переделал, подготовил подробные пояснения. Именно это кардинальное решение помогло выйти в финал. Сказали, что проект интересный.

Оказавшись в тройке лидеров, школьники получили второе задание, на выполнение которого отводилось всего два дня. Уже разработанное механическое устройство теперь предстояло преобразовать в электронное, работающее от нажатия кнопки. А значит, всю работу нужно было начинать почти с нуля. Из нескольких предложенных форм презентации Илья вновь выбрал чертёж – говорит, что это его стезя. Чертить он предпочитает от руки на бумаге, хотя уже освоил и цифровой метод – программу «Компас 3D».

Через две недели оценочная комиссия подвела итоги. Оглашали их во время онлайн-уроков УрФУ по инженерной тематике. Первое и второе места заняли команды первокурсников из Екатеринбурга и Каменска-Уральского. Их проекты отправились на рассмотрение главным инженерам компании «Синара» и, возможно, будут реализованы в производстве.

– У нас – почётное третье место, мы получили сертификат финалистов от УрФУ, – говорит Илья Бобров. – Для меня это личное достижение в сфере инженерии.

Начиная с этого года Илья по несколько часов в месяц занимается в лицее № 5 по областной программе «Уральская инженерная школа»: осваивает станки с ЧПУ, делает чертежи для 3D-принтера. По этой же программе уже давно учится ещё один талантливый юноша – лицеист Иван Кремлёв. В январе он стал участником Уральской проектной смены в сочинском парке науки и искусства «Сириус», которую организует всё тот же УрФУ. Там будущий инженер окунулся в непривычную для себя сферу – медицину.

В помощь будущим хирургам

Подавать заявку на участие в смене Иван сначала не хотел – впереди экзамены, к которым надо тщательно готовиться. Убедил его сверстник из Нижнего Тагила, с которым он осенью познакомился в региональном центре поддержки талантливых детей и молодёжи «Золотое сечение». Родителям о своих планах Иван сообщил, когда уже успешно прошёл все подготовительные этапы.

Отметим, что поездка в престижный образовательный центр «Сириус» в Сочи для участников полностью бесплатная, сюда включён перелёт, проживание и питание в течение трёх недель. Однако попасть на смену непросто. Со всей Свердловской области отбор в этот раз прошли лишь 75 детей, в том числе Иван.

К примеру, тем, кто выбрал инженерное направление, на первом этапе необходимо было создать 3D-модели, в том числе по чертежу, решить сложную задачу по физике, а также определить назначение электросхемы и каждого из её компонентов по нанесённым маркировкам. Тем, кто успешно справился, наставники устраивали дополнительные соревнования.

В итоге Иван оказался в команде из пяти человек, которой предстояло создать симулятор нейрохирургических операций на позвоночнике. Руководил командой врач-нейрохирург Екатеринбургской городской клинической больницы № 40 Павел Александрович Ошурков.

Работа над проектом началась ещё до смены. За первую неделю января Иван самостоятельно создал 3D-модель позвоночника по снимкам компьютерной томографии реальных пациентов. Приехав в «Сириус», он вырастил позвонки на 3D-принтере, с помощью лазерного станка вырезал корпус будущего симулятора. Также заранее были закуплены многочисленные материалы, достоверно имитирующие кожный покров, подкожно-жировую клетчатку, мышцы и даже многослойные межпозвоночные диски.

– В современной медицине существует проблема: будущие хирурги приходят в операционную без опыта работы с реальными органами, – говорит Иван Кремлёв. – Кадаверные курсы (с использованием биологического материала – прим. ред.) сейчас сильно ограничены законом. Чтобы минимизировать риски вреда для пациентов, мы создаём этот симулятор. Безусловно, уже давно есть аналогичные разработки, но, во-первых, они дорогие – от 20000 рублей. Во-вторых, одноразовые: проведя одну учебную операцию, их приходится выкидывать. В нашем симуляторе многие компоненты заменяемы, их можно приобретать отдельно. При этом себестоимость его на данный момент около 4000 рублей.

Есть у нового симулятора и ещё одно важное преимущество – он снабжён электронными датчиками, которые проинформируют студента-хирурга об ошибке. Во время операции по удалению межпозвоночной грыжи пациенту удаляют часть кости. На этом этапе легко повредить нерв, в результате человек может остаться инвалидом. Команде школьников удалось разработать и воплотить в материале инновационную структуру нерва, которая до этого нигде не использовалась. Если случайно перекусить хотя бы один из шести его каналов, на дисплее появится сообщение о характере и степени повреждения. Отдельный датчик контролирует целостность дурального мешка – одной из оболочек, покрывающих спинной мозг.

Успешно пройдя три этапа защиты, команда заняла первое место, разделив его с разработчиками двигателя для наноспутника. Потенциал нового симулятора по достоинству оценили специалисты Уральского государственного медицинского университета, которые приезжали на смену вместе с министром образования Свердловской области и руководством УрФУ, где Ивана Кремлёва уже знают. В настоящее время разработка проходит финальную часть патентирования, авторы трудятся над её улучшением. Велик шанс, что в скором времени будет налажено её производство.

Фото Андрея Зайкова.
На фото. Ученик 11-го класса лицея № 5 Иван Кремлёв.

© Редакция газеты «Камышловские известия»