11:01 20 Июля 2018
Прямой эфир
  • EUR2.8433
  • 100 RUB3.8570
  • USD2.4503
Мозаичный экран для визуализации эффекта Шлирена

Как увидеть невидимое? Инновационный проект грузинских школьниц

Photo: courtesy of Shorena Gudjabidze
Новости
Получить короткую ссылку
Научная жизнь Грузии (30)
884112

Ученые всего мира, казалось бы, изобрели уже все, что можно было изобрести

Однако каждый год мы с нетерпением ждем победителей разных научных и инновационных конкурсов, задаваясь вопросом, чем же они смогут удивить мир науки на этот раз.

Сестры Марина и Шорена Гуджабидзе и их одноклассница Деа Илларионова – ученицы 11 класса Тбилисской гимназии имени Сервантеса "AIA – GESS". Девочки приняли участие в конкурсе юных изобретателей и исследователей "Леонардо да Винчи — 2017" и заняли третье место со своим проектом "Мозаичный экран для визуализации эффекта Шлирена". Само название проекта звучит сложно, не так ли?

Марина и Шорена Гуджабидзе и их одноклассница Деа Илларионова
© Sputnik / Denis Aslanov
Марина и Шорена Гуджабидзе и их одноклассница Деа Илларионова

Корреспондент Sputnik Грузия встретился с юными дарованиями, чтобы узнать, в чем заключается уникальность их проекта.

В качестве приза девочки получили денежную премию — две тысячи лари (более 740 долларов), которую они намерены потратить на приобретение материалов, необходимых для осуществления новых идей. Скрестив пальцы, девушки ждут, когда их пригласят на международный конкурс научных и инженерных достижений школьников Intel ISEF, который ежегодно проходит в США. Право участия в данном престижном конкурсе им дало призовое место в конкурсе "Леонардо да Винчи".

- Девочки, само название вашего проекта звучит очень сложно, расскажите нам о нем простым языком?

— В двух словах, чтобы было понятнее читателям, метод Шлирена это способ обнаружения оптических неоднородностей в прозрачных преломляющих средах и выявление дефектов отражающих поверхностей. Весной этого года мы готовились к одному конкурсу, где условием было — решить задание методом Шлирена.

Мы встали перед определенными проблемами. С одной стороны, финансовыми, нам понадобился аппарат, один из элементов которого стоил минимум 300 долларов. С другой стороны – перед техническими, в плане фокусировки изображения. Мы начали думать, как решить эти проблемы. Это был процесс поисков, череда бессонных ночей и коллективной работы. В итоге, финансовую проблему мы решили, самостоятельно построив аппарат, а техническую, доработав его — мы использовали маленькие стеклянные шарики.

Аппарат, созданный для выявления эффекта Шлирена
courtesy of Shorena Gudjabidze
Аппарат, созданный для выявления эффекта Шлирена
В детстве мы все играли с зажженной свечой, смотрели в небо на самолеты, которые оставляли непонятный след, сушили волосы феном и часто слышали о несчастных случаях из-за утечки газа. Вы когда-нибудь задумывались что скрывается за всем этим? И не происходит ли что-то такое, что мы не можем видеть невооруженным взглядом? Вот мы и решили "вооружиться" и показать невидимое.

- Сделать невидимое видимым, я правильно поняла?

— Именно. Известно, что тело поглощает, отражает или преломляет свет или делает это все вместе. То, как меняется плотность при охлаждении или нагревании воздуха, его сжатии или расширении, как действует на ход световых лучей, все это можно увидеть с помощью метода Шлирена. Два века назад именно желание постичь непознанные законы природы заставило Августа Теплера создать аппарат, основанный на методе Шлирена. Это немецкое слово и означает оптическую неоднородность. Система визуализации Шлирена представляет из себя технику, которая дает возможность увидеть изменения в воздухе.

Наша инновация — "Мозаичный экран" дает возможность увидеть невидимые процессы без использования вогнутого зеркала. Инновация заключается в том, что длиннофокусное вогнутое зеркало, использованное в аппарате Шлирена, очень дорогое, оно стоит от 300 долларов и выше. Да и в применении это довольно сложный аппарат. Мы заменили его мозаичным экраном, который состоит из маленьких прозрачных линз. Эти линзовые элементы разного диаметра расположены по той закономерности, которую мы открыли и рассчитали.

В отличие от вогнутого зеркала преимущество нашего мозаичного экрана заключается в том, что такой экран всегда фокусирует свет в той точке, откуда он идет. Когда перед экраном появляются неоднородные слои воздуха, например, газ, с помощью нашего аппарата этот процесс можно видеть невооруженным глазом.

Аппарат, созданный для выявления эффекта Шлирена
courtesy of Shorena Gudjabidze
Аппарат, созданный для выявления эффекта Шлирена
Более того с помощью нашей инновации ареал использования аппарата Шлирена увеличился и коснулся таких проблем, как детектирование утечки природного газа или предсказание извержения вулкана. Его можно использовать также в аэродинамике, в изучении загрязнения атмосферы, в баллистике и просто в дизайне рекламных щитов.

Теоретически мы все знаем, что в воздухе очень много выхлопных газов, но из-за того, что мы их не видим, до конца не воспринимаем проблему, уровень опасности. С помощью нашего аппарата это можно увидеть. Люди, наконец, поймут, что должны отказаться от тяжелого топлива, перейти на экомашины, которые больше не будут загрязнять воздух.

Что касается вулканов, когда он начинает активизироваться, из недр земли извергаются разные газы, и наш мозаичный экран поможет увидеть это заблаговременно. Мы все хорошо знаем, что есть города, которые расположены рядом с вулканами, и понимаем важность своевременного оповещения.

Наша следующая задача заключается в том, чтобы как можно больше усовершенствовать наш метод использования министеклянных шариков и получить как можно более четкое изображение.

- То есть вы этот проект не создавали специально для конкурса "Леонардо да Винчи?"

— Нет, мы хотели разрешить задачу, с которой столкнулись. Так появился наш проект. Затем подумали, почему бы не представить наш инновационный проект на конкурс "Леонардо да Винчи"?! Наша школа часто принимает участие в разных конкурсах, в том числе и в этом.

- Девушки вашего возраста при встрече часто говорят о последних модных трендах, мальчиках. А вы об улучшении метода Шлирена?

— Да, это так (смеются), но отчасти. Мы слышим, как девушки говорят про шоппинг, и это нормально. Мы тоже любим ходить по магазинам, например, по магазинам стройматериалов. То нам надо купить дрель, то еще какие-то приспособления и устройства… Но на самом деле, мы не сильно отличаемся от наших сверстниц. В моменты мозгового штурма мы обо всем забываем и утопаем в проблематике. Но когда решение найдено, и переходим на практическую часть, мы часто рассказываем друг другу о том, что происходит в нашей жизни, и просто шутим.

- Вы рушите стереотипы?

— Возможно, но это не наша цель, родиться девочкой не означает быть далеко от науки. Нас это увлекает, и мы стараемся не останавливаться на достигнутом, участвуем в разных проектах. Сейчас готовимся принять участие в конкурсе "Инновации тысячелетия 2017-2018". С каким именно проектом, пока не решено, у нас много идей. Сейчас мы активно работаем над этим. Мечтаем победить и отправиться в NASA.

- Откуда у вас такая большая любовь к техническим предметам?

— Мы с детства любили математику, физику, предметы естествознания. Нам было интересно все: к чему может привести наш тот или иной шаг, действие. Мы хотели изучить эти сферы в корне, а не поверхностно. Более того, даже не так, как учат в школе. Школьной программы было недостаточно, мы всегда искали дополнительную информацию.

- Как у вас обстоят дела с гуманитарными предметами?

— Многие спрашивают нас об этом. Все думают, что с этим у нас плохо обстоят дела. С гуманитарными предметами мы тоже дружим, просто технические предметы любим больше. Первым делом, когда мы приходим домой и начинаем делать уроки, безусловно, берем книги по математике и физике.

- Каким был отклик на ваше изобретение?

— К нам подошел физик, который очень хорошо разбирается в этом вопросе, и сказал, что, когда прочитал наши имена и фамилии, удивился. Сказал, что, в основном, над этими темами работают мальчики, и признался, что был скептически настроен. Но потом прямо сказал нам, что не ожидал от нас такого результата и редко видел, чтобы девочки на таком уровне интересовались физикой. Тем более оптикой, которая требует точности в миллиметрах, чтобы получить результат. Было очень приятно это слышать.

- Вы определились уже, кем хотите стать?

Деа: "Я хочу стать программистом. Не думаю, что моя сегодняшняя деятельность будет связана с тем, чем я намерена заняться в будущем, но думаю, что все что я делаю пригодится мне в будущем. Думаю, программирование — это моя сфера".

Марина и Шорена: "Мы решили стать архитекторами-инженерами. Хотим сказать новое слово. И что самое главное, хотим стать примером для других. У некоторых наших одноклассников появилось желание следовать нашему примеру, и нас это очень радует.

Марина и Шорена Гуджабидзе и их одноклассница Деа Илларионова
© Sputnik / Denis Aslanov
Марина и Шорена Гуджабидзе и их одноклассница Деа Илларионова

Мы никогда не думали, что сумеем принять участие в таком конкурсе и занять призовое место – было сложно, мы много трудились, и у нас получилось. Стараемся все сочетать и уроки не пропускать, и экзамены хорошо сдавать, и для наших изобретений оставить время. Недавно мы решили взять перерыв – одну неделю. Обещали себе, что ничего не будем делать, но потом нам сообщили о новом проекте, и мы сразу передумали, решили принять участие. И все закрутилось с новой силой".

- Шорена и Марина, а это правда, что вы недавно переехали из России в Грузию?

— Да, мы родились в Иркутске, на Байкале, и 12 лет жили там. Учились в русской школе, но дома всегда говорили на грузинском языке. В 2012 году приехали в Грузию. Сначала жили в Батуми, а потом переехали в Тбилиси. Когда приехали в Грузию, у нас был очень смешной акцент. Мы хотели в русскую школу, но папа сказал, что раз вы приехали в Грузию, учите грузинский язык.

В Батуми мы пошли в грузинскую школу. Помним первый шок от первого задания "Витязь в тигровой шкуре" Шота Руставели. Помню, с сестрой всю ночь зубрили! Сейчас уже все нормально, и мы не жалеем о решении родителей. Языковой барьер уже преодолен, и мы очень довольны, что вернулись на родину. После девятого класса мы переехали в Тбилиси и поступили в гимназию имени Сервантеса "AIA – GESS", где нам помогли найти себя в науке.

- Деа, а ты русская, но родилась в Грузии?

— Да. Иногда, когда девочки что-то считают, то делают это на русском. Представьте, у меня русская фамилия, я выросла в Грузии, и у меня всю жизнь проблема с русским. Учу его, учу, все никак не выучу до конца, а у них грузинская фамилия, они родились в России, и у них абсолютно чистый русский. Мы часто шутим на эту тему. Забавно, да?!

Темы:
Научная жизнь Грузии (30)
Правила пользованияКомментарии


Главные темы

Орбита Sputnik

  • Арест, фото из архива

    Суд вынес приговор члену международной хакерской группы, обокравшей азербайджанские банки на миллионы манатов.

  • Лес в Армении.

    Несколько десятков жителей армянского села избили троих добровольцев, охраняющих Дилижанский национальный парк.

  • Генеральный секретарь Бразильской конфедерации футбола Уолтер Фелдман (слева) и Пеле на открытии музея футбола в Сан-Паулу

    Управление по делам гражданства и миграции Латвии отказало в гражданстве известному политику и футбольному чиновнику из Бразилии Уолтеру Фелдману.

  • Выставка янтаря AMBER TRIP в Вильнюсе

    Пограничная служба Литвы задержала россиянку, которая пробовала перевезти 15 килограммов янтаря через российско-литовскую границу на своей машине.

  • Тюремная камера

    Задержанная в Таллинне россиянка остается под арестом – родителям не позволили встретиться с дочерью.

  • Министр иностранных дел Беларуси Владимир Макей

    Беларусь будет отслеживать действия НАТО у своих границ и учитывать это в выстраивании военной политики, заявили в МИД республики.

  • Генеральная прокуратура РК

    Генеральная прокуратура Казахстана взяла на личный контроль расследование дела по убийству фигуриста Дениса Тена.

  • Архивное фото мэра Бишкека Албека Ибраимова

    Задержанный ГКНБ Албек Ибраимов освобожден от должности мэра Бишкека – распоряжение подписал премьер-министр Кыргызстана.

  • Президент Молдовы Игорь Додон

    Президент Молдовы Игорь Додон выразил свою позицию относительно безопасности республики и статуса постоянного нейтралитета страны.

  • Лес в Армении.

    Несколько десятков жителей армянского села избили троих добровольцев, охраняющих Дилижанский национальный парк.

  • Генеральный секретарь Бразильской конфедерации футбола Уолтер Фелдман (слева) и Пеле на открытии музея футбола в Сан-Паулу

    Управление по делам гражданства и миграции Латвии отказало в гражданстве известному политику и футбольному чиновнику из Бразилии Уолтеру Фелдману.

  • Выставка янтаря AMBER TRIP в Вильнюсе

    Пограничная служба Литвы задержала россиянку, которая пробовала перевезти 15 килограммов янтаря через российско-литовскую границу на своей машине.