Первый петербургский «слэм» в стенах университета был одновременно похож и не похож на традиционные бои с клубно-барным духом. С одной стороны, пять спикеров, десять минут на выступление, полумрак в зале и софиты на сцене соответствовали формату Science Slam, известному многим. С другой стороны, атмосферу актового зала все-таки не назовешь такой же неформальной, как в баре, где можно заказать напиток и наслаждаться научными стендапами, потягивая коктейль. Участники всячески старались максимально снять налет академичности, продиктованной местом выступления, и не боялись сокращать дистанцию со зрителем. В итоге всем пяти спикерам удалось заставить публику не только задуматься над научными вызовами современности, но и вдоволь посмеяться.
Манипуляции с волнами
«Несмотря на то, что мы умеем генерировать разнообразные волны, делать из одних волн другие, детектировать их и получать необходимую нам информацию, мы совершенно не способны ими манипулировать. На данный момент наша работа с ними скорее напоминает нечто вроде работы доисторических людей, нежели гениев физики», — сразу обозначил проблему Владимир Борисов.
По словам молодого ученого, чтобы поверить, что объект невидим, нужно увидеть то, что находится за ним. Для этого необходимо, чтобы свет проходил, например, через шарик, отражался от того, что находится за ним, и «считывался» глазами смотрящего. Магия заключается в том, чтобы правильно применить возможности преломления. Претворить волшебство в жизнь поможет трансформационная оптика и особые метаматериалы, состоящие из сопоставимых по размеру с колебанием волны шестиугольников (кружков, ромбиков, квадратов и т. д.) с отверстием. Правильно выстроенные вокруг объекта шестиугольники с разными показателями преломления позволят «обмануть» свет, заставят его обогнуть объект, который в итоге станет невидимым. Однако пока такой способ хорошо работает лишь в случае с микроволнами. Другой способ — продуманное использование светочувствительных сред. Сам Владимир Борисов использует обходной путь: берет лазер и вырисовывает им нужную ему дифракционную решетку в материале, пропускает через нее свет и с помощью многоэтажных формул анализирует полученную информацию.
Исследовать эритроциты как инопланетяне
Вторая участница «слэма» Саусан Абдулразак применяет в своих исследованиях идею «светового захвата», знакомого нам по фантастическим фильмам, где инопланетяне похищали людей и другую живность с помощью пучка света из летающей тарелки. Оружие молодого ученого — оптический пинцет, который может не только намертво захватывать «ватрушку» эритроцита для его подробного изучения, но и в будущем позволит переносить часть одной ДНК в другую, воплощая самые невероятные сюжеты гибридизации.
«Когда объект находится неподалеку от излучения лазера, он в него втягивается. Происходит это потому, что свет, попадая на границу раздела сред, преломляется. Из-за этого телу передается импульс, который был бы незаметен, если бы объект был большим. Однако размер в несколько микрон позволяет появиться силе, втягивающей объект в центр излучения. Таким образом, мы можем пленять маленькие объекты вроде клеток, изучая их досконально», — подчеркнула Саусан.
Деревянный код
Четкое объяснение непростой программистской проблемы с помощью веселых картинок и понятной метафоры помогли Максиму Скороходову снискать много одобрительного гула и аплодисментов. Молодой специалист рассказал, как помогают в работе с кодом системы контроля версий, и поделился способом оптимизации этого процесса, придуманным им. Так, студент сравнил структуру кода с деревом, у которого есть корень, разветвление, вершины. В таком «дереве» структура программного файла распределена по старшинству, что позволит с меньшими трудозатратами вносить изменения в коде.
«В случае с деревьями разница измеряется не в том, какие строчки добавить, а какие удалить, а в том, какие вершины нужно удалить и изменить. Каждая вершина имеет влияние на другие вершины и может влиять не на одну, а на целый набор строк. Напоследок скажу, что не только в IT, но и в повседневной жизни нередко встречается монотонная, долгая и тяжелая работа, на которую тратится очень много времени. А ведь чтобы ее решить, подчас достаточно просто увидеть структуру», — заметил Максим Скороходов.
Ногтем и спектроскопией по диабету
Святослав Гусев, не понаслышке знающий о диабете, представил публике свой проект неинвазивного лазерного глюкометра. По его словам, такой прибор при помощи спектроскопии поможет диабетикам исключить необходимость ежедневного прокалывания пальцев, чтобы определить уровень глюкозы в крови, и сэкономит людям деньги, которые тратятся на тест-полоски, меняющие цвет татуировки и прочие инвазивные глюкометры.
«Как думаете, где лучше всего измерять уровень сахара в крови неинвазивно? Нужно, чтобы капиллярная сетка располагалась как можно ближе к поверхности тела, и в то же время между ней и прибором должно располагаться минимальное количества воды. Данным требованиям удовлетворяет ноготь, который служит для нас опорным слоем и имеет ровную границу сред, по которой мы можем судить о концентрации глюкозы», — заметил исследователь.
Для работы на спектрометре Святослав Гусев даже распечатал на 3D-принтере зажим для пальца, который и продемонстрировал присутствующим. Работа продолжится — группа ученых в составе с финалистом Лиги Science Slam Университета ИТМО будет исследовать соотношение между показателями преломления и концентрацией глюкозы. После этого они будут определять концентрацию по сигнатурным частотам, находящимся в терагерцовом диапазоне.
«Воскрешенными» белками по нейродегенеративным болезням
Катерина Володина, специалист международной лаборатории «Растворная химия передовых материалов и технологий», рассказала о перспективной разработке, которая в будущем может помочь в борьбе с болезнями Альцгеймера или Паркинсона. Суть в том, что ученые научились при определенных условиях возвращать былые свойства токсичным денатурированным белкам, ренатурировать их, делая даже более эффективными. В теории это упростит и удешевит процедуру производства дорогостоящих лекарств, получаемых из человеческих белков. Поможет в этом смешение денатурированных белковых молекул (карбоновая ангидраза) с коллоидным раствором неорганических наночастиц оксида алюминия.
Завершил пятничный «слэм» уже покоривший однажды большую аудиторию сотрудник кафедры нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО Иван Иорш — один из победителей городского Science Slam. Темой его выступления были компьютеры, которые в будущем должны работать на фотонах. Несмотря на существенное количество ограничений, мешающих сделать сказку былью, исследователь глубоко убежден, что человечеству ничего не остается, кроме как покорить еще одну технологическую вершину в будущем.
В заключение добавим, что Лига Science Slam Университета ИТМО продолжится вторым набором, который, по предварительным данным, состоится осенью нынешнего года. Отобранные для участия во второй лиге молодые ученые, пройдут месячную программу обучения, посвященную публичным выступлениям, навыкам эффективной презентации, научной коммуникации и другим темам.
