В проекте аспирантки МПГУ, программистки ИСАНа Алины Головановой работали две её ученицы – Мария Звягинцева и Полина Усачева из 7 «А» Гимназии им. Пушкова. Алина ведёт в школе матстатистику, предмет вузовского уровня. И проект дала по теме: обработка данных эксперимента по спектроскопии одиночных молекул из своей кандидатской. «Мы внедряли в плёнку гексадекана молекулы терилена, замораживали при 1,2 кельвина, светили лазером разной длины и снимали их свечение». По двум тысячам точек с показателями преломления строили с помощью Excel гистограмму, находили дисперсию и отклонение, оценивали однородность данных. Ознакомились с прибором-рефрактометром, узнали, что такое показатель преломления (в школе до этого ещё далеко) и даже вышли за рамки задачи. «Маша и Полина искали, как посчитать дисперсию, перешли к среднеквадратичному отклонению, нашли формулу, как отличить однородные данные от неоднородных, – вспоминает Голованова. – В планах этого вообще не было!» Загоревшись, девочки за пару дней, оставшихся до защиты, сделали и эти расчёты. Теперь они хотят изучить, как были получены данные. «Эти формулы – две-три главы диссертации моей коллеги, – улыбается Алина. – Но они проявили интерес!» Школьники 10 «ФМ» Лицея провели эксперимент своими руками. Руководил ими Артём Аржанов, инженер лаборатории электронных спектров молекул и аспирант МПГУ. Он предложил два проекта: по атомной силовой микроскопии и квантовым точкам. Выбрали второй – это нанотехнологии, квантовые точки работают в дисплеях, с их помощью можно проверять материалы. «Как понять, что чехол телефона не развалится? Поместить квантовую точку в пластик и использовать как нанозонд, по её спектральным характеристикам найти дефекты и трещины», – рассказывал Артём школьникам.

 

Квантовые точки – это частицы полупроводника, спектр которых в наномасштабе приобретает дискретный характер, из-за чего их называют «искусственными атомами». В зависимости от размера меняется оттенок свечения. Смотрели образец 100х100 точек с шагом в 2 мкм. Коллоидный раствор CdSe/CdS/ZnS откликался на зелёный свет лазера оранжево-красным. «Школьники прошли хоть и небольшой, но путь настоящего научного сотрудника, который ставит себе цель, находит и изучает литературу, исследует саму проблему, готовит образцы, проводит эксперимент, а заканчивается всё обработкой данных, анализом и выводами», – рассказывает Аржанов. Работу поделили: Александр Кнышов занимался подготовкой эксперимента, Полина Парахина – измерениями, её брат Николай обрабатывал результаты в среде графического программирования LabView.

О ней, как и о физике, о методике эксперимента, Аржанов прочитал лекции. Собирались каждую неделю по четвергам. «Я настраивала фокус на микроскопе, находила самые интересные участки на образцах, задавала параметры сканирования – область и шаг подвижки, – рассказывает Полина. – Школьники обычно не работают со спектрофотометрами, с люминесцентными микроскопами... Когда пришла в институт и поняла, что всё сможем потрогать своими руками, это вызвало восторг! И волнение. Вдруг сделаю что-то не так?»

Но всё прошло так. И даже успели до пандемии. «Это не везение, а дальновидность, – вспоминает Парахина. – В один день провели и эксперимент по записи люминесценции, и спектрофотометрический анализ, засиделись в институте, но оказалось, что не зря – через неделю нам сказали, что всё закрывается».

 

Ещё пару лет назад Парахина выступала на творческих конкурсах, училась музыке. Теперь на первый план вышла наука. Вдохновил её своими уроками физики Николай Кучер. Полина нацеливается на физфак МГУ или Бауманку. ИСАН? Трудно сказать. Но то, что её профессия будет связана с физикой – это точно. А стихи сочиняет по-прежнему – как хобби. «Этот проект – прекрасная возможность для школьников понять, что им интересно, – добавляет Полина. – Мы погрузились в профессиональную среду, узнали, чем занимаются учёные, и это незаменимый опыт. Очень благодарна Лицею и ИСАНу, что дали такой шанс, и рада, что мы не упустили его».

 

Владимир МИЛОВИДОВ, фото из архива