Актуальное для северян изобретение придумано в студенческом Томске
Автором изобретения является коренной томич Даниил Кузьменко. А сама идея пришла из жизни.
– Наверное, каждый из нас попадал в ситуацию, когда зимой из-за сплошного инея на окнах в маршрутке не понимаешь, где находишься в данный момент. Приходится растапливать лед на замерзшем стекле, чтобы понять местоположение, – поясняет молодой разработчик. – С личным автомобилем ситуация ненамного лучше: не очень-то приятно морозным утром соскребать иней с лобового стекла. Конечно, можно подождать, пока его растопит система обогрева автомобиля, но если на улице минус 30 и ты как всегда торопишься…
А еще меня сильно раздражает, когда захожу с мороза в помещение, и мои очки запотевают. Я ничего не вижу, линзы приходится протирать. Ладно, у меня небольшой минус и я могу просто снять очки, а если, как у моего друга, минус девять? Где же выход?
Наноматериалы для жизни
Ответ на этот вопрос Даниил Кузьменко нашел в ТУСУРе. С детства он мечтал учиться только в этом университете. Возможно, магическое влияние на юного томича оказывал главный корпус вуза во время его прогулок вдоль стен величественного здания. Четыре года назад его заветная мечта исполнилась: Даниил стал студентом факультета электронной техники ТУСУРа, выбрав направление «Нанотехнологии и микросистемная техника». Специалисты этой области занимаются разработкой, исследованием и применением электронных устройств с размерами элементов от микрометра до нанометра.
– Практически с первого дня в нас засеивали научные зерна, – улыбается Даниил. – А учитывая то, что нанотехнологии в ТУСУРе находятся в числе приоритетных исследовательских направлений, в его стенах создана сильная коллаборация студентов и преподавателей. Именно в такой среде во время одного из обсуждений научных тем я вышел на свою будущую дипломную работу (диссертацию), которая получила название «Исследование температурной стабильности пленок оксида индий-олова». Моим научным руководителем был профессор Андрей Владимирович Мостовщиков.
«Горячие» пленки
Приступая к исследованию, студенту пришлось проштудировать горы физических законов, перечитать тома технической литературы, проанализировать соб-ранные данные, чтобы отыскать искомое зерно истины. Ведь проб- лема обледенения стеклянных поверхностей не теряет своей актуальности до сих пор, несмотря на многочисленные попытки ее решения. Например, некоторые производители устанавливают токопроводящие нити внутри стекла, но это не дает нужной прозрачности и нагрев происходит не на всей поверхности. Требовалось покрытие, выполняющее сразу несколько функций. Прежде всего, чтобы оно было прозрачным, препятствовало обледенению и пропускало через себя ток в процессе нагревания.
– В итоге я подобрал наноматериал, отвечающий всем этим требованиям, – подчеркивает автор идеи. – Это оксид индия-олова (Indium tin oxide (ITO)) – полупроводник серого цвета в твердом состоянии. Правда, если разместить его на стекле в подобном виде, мы ничего не увидим. Как же нанести покрытие, чтобы оно не закрывало обзор?
Выручила вакуумная установка с магнетроном, позволяющая получать тонкие пленки.
– Я исследовал состояние термостабильности, то есть как будет вести себя пленка вследствие ее нагрева током, под действием окружающей среды, – продолжает Даниил. – В процессе работы выяснилось, что если защитить эту пленку еще одним стеклом, то мы получаем триплекс – подобная конструкция стекла давно используется в автомобильной промышленности для безопасности водителей и пассажиров в случае аварии на дороге. В нашем случае действует тот же принцип, только вместо клеящего слоя мы применили токопроводящий. Он-то и обеспечивает равномерный нагрев стекла. Если нашу конструкцию поставить в автомобиль, подключить провода, то можно забыть про зимние хлопоты.
Пленки, напыленные на стекла, пропускают до 95% света, то есть изображение через такое стекло абсолютно не искажается. Эта разработка может быть широко использована в автомобильной промышленности.
– Если на стекло автобуса нанести такую пленку и сверху нанести еще одно стекло, которое защитит нашу пленку о воздействия кислорода, то мы получим нагреваемое стекло. Мы увидим все, что происходит за стеклом, разом и равномерно, без оттаивающих ледяных кромок. Я сам через все это прошел – очки, маршрутки, автомобили, – поясняет разработчик. – Планирую в скорой перспективе продолжить эту тему, чтобы она пошла в массы.
Свой диплом Даниил Кузьменко защитил на отлично. А потом сделал резкий разворот в образовательном процессе.
Притяжение политеха
– Мне всегда нравилась информатика и программирование, – продолжает Даниил, – поэтому после защиты дипломной работы по наноматериалам решил глубже изучить это направление, но уже в другом университете. Сегодня ведь многие дисциплины находятся на стыке с IT-сферой.
С сентября текущего года он является магистрантом первого курса Инженерной школы информационных технологий и робототехники ТПУ по направлению «Финансовые технологии больших данных».
Наставником будущего IT-специалиста в политехе стала Анастасия Юрьевна Кайда. Отметив общительность и разносторонний интерес своего студента, она-то и предложила Даниилу выступить с проектом о нагреваемом стекле в Science Slam ТПУ. Тема живая, актуальная, о которой можно и нужно рассказывать повсеместно. Практически без колебаний разработчик дал свое согласие на участие в научном шоу. Во время тренингов известные гуру в области организации и проведения Science Slam Инга Прищепа и Анна Ильина требовали от Даниила и его сверстников только одного – чтобы представляемые ими научные идеи были понятны не только специалистам, но и широким массам.
В середине октября Science Slam ТПУ был представлен студентам вуза. И хотя проект Даниила не стал победителем, он не расстроился. Ведь само участие уже можно считать большим достижением.
– Вопросов после моего выступления было достаточно много, зрителям понравилась сама тема и ее подача с элементами юмора, – отмечает Даниил. – После акцента на проблемах, касающихся пассажирского и автомобильного транспорта, я перешел к самой науке, в частности получению необходимых защитных пленок. Признаюсь, рассказать просто о сложном – это целое искусство. И когда тебя понимают, здорово вдвойне.
По словам магистранта ТПУ, этот Science Slam дал ему заряд бодрости и открыл много новых знакомств. А еще он получил опыт выступления перед большой аудиторией с подачей научной информации.
– Давно было желание усовершенствовать свои навыки выступления на публике, тем более когда нужно рассказывать про науку доступным языком, – делится ощущениями Даниил Кузьменко.
«Эврика» – ТУСУР – ТПУ: мечты сбываются
Ну а стартовой площадкой к постижению самых разных дисциплин стала для него учеба в авторской школе «Эврика-развитие». С первых же дней первоклассника пора- зила в ней не строгая дисциплина, а непринужденное общение между учителями и сверстниками. Именно живые контакты были первичны в случае с Даниилом. А потом пришел интерес к учебе. Любопытный и общительный от природы паренек с увлечением погрузился в изучение школьных предметов. В старших классах он серьезно налегал на физику, математику, информатику. С большим удовольствием посещал репетиции легендарного хора мальчиков и юношей «Глория» и 10 лет занимался спортивными бальными танцами.
Сегодня Даниил не только учится в ТПУ, но и работает программистом в ТУСУРе. А еще он счастлив в личной жизни. В прошлом году в молодой семье Кузьменко родилась дочка Агата. Надежный тыл помогает строить амбициозные планы. В будущем магистрант ТПУ планирует заниматься IT-сферой и наукой.
– Переход в томский политех – это целенаправленный выбор учебы для открытия новых направлений: сейчас в мире все так стремительно меняется, – объясняет свой порыв и смену образовательной деятельности Даниил. – Можно быть узкопрофильным специалистом, но мне хочется стать разносторонним человеком, понимать междисциплинарные науки, чтобы потом успешно применять их на практике.
Справка «ТН»
Оксид индия-олова является трехкомпонентным материалом с различным содержанием индия, олова и кислорода. Он обладает интересными свойствами – электропроводностью и оптической прозрачностью. Комбинация этих свойств, а также относительно простая технология создания пленок из подобного соединения позволяет применять оксид индия-олова в различных современных устройствах: плоских дисплеях, умных стеклах, органической электронике, тонкопленочных фотоэлектрических устройствах, функциональных окнах. Уже сегодня материал используется для производства прозрачных электродов жидкокристаллических экранов, сенсорных экранов, антистатических покрытий, солнечных батарей. Пленки ITO наносят на лобовое стекло самолетов для защиты от замерзания.
Автор: Татьяна Александрова
Фото: пресс-служба ТПУ