В состав комплекса входит сканирующий зондовый микроскоп NanoTutor, устройство для изготовления нанозондов, цифровой оптический микроскоп высокого разрешения, комплекс образцов для исследований и виртуальный тренажер. Перед тем, как начать работу с комплексом, ученики практикуются на программном приложении, с помощью которого они могут изучить принцип работы микроскопов, их функции, а также понять, как именно нужно обращаться с оборудованием, чтобы получить тот или иной результат. Для удобства школьников в комплексе есть интерактивные подсказки и 3D-анимация. А о сложных принципах зондовой и оптической микроскопии доступно рассказывают герои мультфильма «Смешарики».
Поставка аппаратов сопровождается обширной образовательной программой, в рамках которой учителя физики и химии проходят курсы на факультете повышения квалификации преподавателей Университета ИТМО. Курсы организуются совместно с кафедрой нанофотоники и метаматериалов. На них педагоги получают дополнительные знания по физическим основам сканирующей зондовой микроскопии, по изготовлению нанозондов, работе с программным приложением и по организации исследовательской деятельности школьников.
При работе в наноклассе школьники и учителя пользуются специально разработанными учебниками, в которых даются подробные инструкции со схемами о том, что нужно делать для выполнения того или иного исследовательского проекта. Кроме того, дети могут посещать лекции о нанотехнологиях, которые проводят сотрудники Университета ИТМО. Последнее такое занятие состоялось в рамках Балтийского научно-инженерного конкурса в начале февраля. Компания «НТ-СПб» и физико-технический факультет также сотрудничают со Школьной лигой Роснано, придумывая для школьников конкурсные задания и разрабатывая для них уроки по нанотехнологиям. В ближайшее время сотрудники «НТ-СПб» и Университета ИТМО планируют провести городской конкурс исследовательских проектов по нанотехнологиям среди школьников.
«В наноклассе мы используем именно зондовый микроскоп, потому что с его помощью можно рассказать школьникам очень много всего из разных разделов физики, информатики, техники. Мы можем показать им, как устроен сам аппарат, почему он устроен именно так, какие исследования можно проводить, используя микроскоп. С его помощью можно разглядывать отдельные атомы и другие мельчайшие элементы и поверхности, которые невозможно увидеть в обычном оптическом микроскопе», — подчеркнул профессор кафедры нанофотоники и метаматериалов Александр Голубок.
Например, школьники изучают, как устроено крыло бабочки, как именно образуется эффект лотоса, исследуют материалы и различное лабораторное оборудование, учатся обрабатывать и представлять экспериментальные результаты. Также они выполняют с помощью комплекса индивидуальные и групповые исследовательские проекты. Пока изучение нанотехнологий в школах с комплексом NanoTutor ведется отдельными курсами.
«Таким образом, школьники пользуются настоящим научно-исследовательским оборудованием, которое соответствует международным требованиям и стандартам. Благодаря этому мы можем развить у них интерес к науке и открытиям, а также побуждать их продолжать заниматься этой деятельностью в нашем вузе», — прокомментировал руководитель наноцентра лаборатории метаматериалов Университета ИТМО Михаил Мухин.
Все оборудование для нанотехнологического комплекса было разработано в стенах Университета ИТМО силами компании «НТ-СПб» и сотрудников вуза. На него также зарегистрировано несколько патентов. Оборудование используют не только школьники, но и студенты, и аспиранты первого неклассического вуза, выполняя серьезные научные проекты в рамках подготовки бакалаврских, магистерских работ и кандидатских диссертаций. Кроме того, данные нанокомплексы используются в двух университетах Италии, в городах Рим и Падуя.
«Принято считать, что российские технологии часто уступают зарубежным аналогам. Поставки нанокмплексов „НТ-СПб“ в ведущие университеты Италии доказывают, что Технопарк Университета ИТМО не только решает задачи по импортозамещению, но и успешно конкурирует на западных высокотехнологичных рынках», — рассказал Иван Мухин, сотрудник Университета ИТМО и исполнительный директор компании «НТ-СПб».
Разработчики NanoTutor не сконцентрированы только на поставках оборудования и создании учебно-методических программ в школах города. Они поедут с научно-образовательным семинаром в образовательный центр «Сириус» в Сочи, планируют выступить на олимпиаде Национальной технологической инициативы в Агентстве стратегических инициатив и будут продвигать новые форматы взаимодействия «вуз-школа» в области нанотехнологий.
