Ольга Чернцова

Пять открытий юных украинцев, которые спасут мир

Средство от туберкулеза, жуки, поедающие пластик, и другие важные для человечества проекты
Старшеклассники, которые грызут гранит науки параллельно со школьной программой, выигрывают национальные научные конкурсы и получают право представлять Украину на международных. Каждый год многие из них возвращаются с призовыми местами. Мы отобрали 5 «юношеских» проектов 2016 года, которые когда-то заслужат благодарность человечества. Правда, не факт, что при этом прославят Украину. Ведь здесь они никому не нужны.
Екатерина Малкина, 14 лет
Мариупольский технический лицей
Полиэтиленом кормить жуков
Пластик, который валяется по планете, не разлагается сотни лет. Частично его перерабатывают в другие виды синтетических материалов, но полной утилизации добиться не удается.

Однако решение смогла найти 14-летняя Екатерина Малкина из Мариуполя. В этом году она представила свое открытие на международном конкурсе экологических проектов INESPO 2016 в голландском городе Утрехт, который проходил с 29 мая по 3 июня. И заняла второе место — среди 200 проектов из 49 стран. Свою работу учащаяся 2 курса Мариупольского технического лицея назвала «Биоорганическая утилизация пленчатых термопластических полимеров на примере HDPE», то есть полиэтилена высокой плотности:

— Исследование заняло полгода. Когда вместе с моим руководителем выбирали тему для проекта, анализировали предыдущие исследования и наткнулись на открытие в Пекине, что моль ест полиэтилен, а американцы обнаружили жуков, поедающих пластик. Решили поэкспериментировать и купить таких же жуков. По ошибке я приобрела похожих, но из этого же семейства. Оказалось, удачно. Эти личинки живут в природе, но в больших количествах их выращивают на специальных фермах — для корма рептилиям.
Фото: Радио Свобода
Срок разложения пластиковых бутылок — около 200 лет
Личинок Катя поселила в контейнер, где они питаются пищевыми отходами и полиэтиленом. При этом размножаются, стареют и умирают. По словам исследовательницы, 20 личинок могут съесть один пакет за 9 месяцев.

Пока научный руководитель Екатерины Вячеслав Пономарчук занимается оформлением патента на изобретение. По его словам, в будущем открытие школьницы может воплотиться в искусственный саморегулирующийся мусорный полигон, навсегда решив проблему утилизации полиэтилена. «В Украине инвесторы проектом пока не заинтересовались, — рассказала нам Катя. — Зато интерес проявили индийские ученые и голландская фирма по производству пластиковых упаковок, а азербайджанцы даже предложили продолжить исследование на их научной базе».

Сама девочка мечтает заниматься со временем не жуками, а людьми. В ее планах поступить в медицинский вуз Харькова или Киева и стать хирургом.
Иван Гуменюк, 17 лет,
Морской колледж Херсонской морской академии
Нефть останавливать в трубе
17-летний Иван Гуменюк, который учится в Морском колледже Херсонской морской академии, придумал, как уберечь планету от разливов нефти на добывающих платформах под водой. Его проект «Как избегать «мексиканских» катастроф» занял почетное 4 место на конкурсе I-SWEEP 2016 в Хьюстоне в США, который состоялся 26 апреля — 1 мая.

Работать над изобретением парень начал четыре года назад под руководством своего отца Юрия Гуменюка, учителя-методиста в гимназии города Красилов Хмельницкой области, и кандидата технических наук Александра Короленко. А интерес к теме предупреждения такой катастрофы у юноши возник после разлива нефти в Мексиканском заливе в 2010 году. Тогда из-за взрыва на платформе были повреждены трубы, из которых под воду за 152 дня вытекло 5 миллионов баррелей нефти.
Чтобы такое не повторилось, Иван изобрел резиновые шары, извне крепящиеся к нефтяным трубам на глубине, например, полтора километра в специальном кармане. Такие можно размещать хоть через каждые 100 м. Как только срабатывает система тревоги о пробоине в трубе, шар выстреливает внутрь трубы и создает «тромб».

— Шар растянется до диаметра трубы, а цемент внутри него смешается с водой, быстро закупорит трубу и остановит поток ископаемого, — рассказал нам Иван. — После катастрофы в Мексиканском заливе на платформах начали устанавливать поршни-превенторы, которые также прекращают подачу нефти. Но если вдруг они не сработают, «шары» перекроют трубу. Этот метод также можно использовать в случаях, если нужно заменить часть трубы на разных глубинах. Теоретически, мое изобретение можно использовать и для газовых труб. На презентации ко мне подходили люди из Израиля и Арабских Эмиратов, брали контакты, но пока не связывались.

Молодой человек учится на электромеханика, хочет закончить мореходку, сходить в море, а потом заниматься преподаванием в вузе.
Андрей Рабец, 17 лет,
выпускник львовской школы-гимназии «Сыховская»
Найти средство от туберкулеза
Львовянин Андрей Рабец, выпускник школы-гимназии «Сыховская», занял первое место на международном форуме IFSES 2016 (International Forum for Science and Engineering Students), который состоялся в Мексике 18-21 апреля. 17-летний воспитанник областной Малой академии наук представил проект «Использование методов генной инженерии для выяснения функций генов, которые входят в кластер генов ассимиляции сульфатов».

— Все организмы состоят из белков, которые кодируются генами. У человека практически все гены известны, но какие они функции исполняют — почти не изучено. Аналогичная ситуация с бактериями, растениями, животными. Задание генной инженерии — изучить функции генов. Я исследовал организм streptomyces coelicolor — представителя семейства бактерий, которые синтезируют больше 80 процентов всех известных антибиотиков и биологически активных веществ, — объяснил нам Андрей.
Парень изучал первичный метаболизм, когда в организм подопытной бактерии попадает вещество из внешней среды, и то, какие гены при этом оказываются задействованы:

— Изучали, что происходит с двумя генами при добавлении серы, которая содержится в некоторых новых антибиотиках — сиомицине и тиострептоне. Предположили, что результаты могут быть использованы для увеличения биосинтеза антибиотиков других представителей этого семейства. Также один из изучаемых генов стрептомицита имеет «собрата» — похожий по составу и функциям ген в туберкулезной палочке. А сама туберкулезная палочка использует серу для приобретения вирулентности, то есть заразности. Значит, изучение генов стрептомицита теоретически дает ключ к разработке новых способов борьбы с туберкулезом. Чтобы туберкулезная палочка не могла использовать определенный тип соединений и становиться заразной.
Андрей Рабец на конкурсе в Мексике
Открытие Рабца будет опубликовано в диссертации его научного руководителя Екатерины Станчак. Информация пополнит открытые геномные базы данных ученых, доступные ученым всего мира. Андрей говорит, что занимается пока наукой ради науки, поскольку для практических исследований в украинских лабораториях недостаточные мощности. Но планы у парня амбициозные:

— Четко знаю, чего хочу. В этом году буду поступать на биофак Львовского нацуниверситета имени Франко — один из лучших в стране. Там меня знают, да и за победу в международном конкурсе мне добавятся баллы. Потом на втором-третьем курсе по программе обмена хочу поехать учиться заграницу. Лучше всего — в Штаты или Великобританию, Германию, Японию. Со временем вернусь домой заниматься наукой или бизнесом, связанным с биотехнологиями.
Денис Головань, 17 лет
ученик 11 класса 201-й школы Киева
Безопасно обследоваться
Денис Головань, ученик 11 класса 201-й школы Киева, получил отличие в международном финале конкурса INTEL ISEF 2016, который проходил 8-13 мая в городе Финикс штата Аризона в США. Юный ученый представлял проект «Новые биосовместимые карбоновые наночастицы: синтез, свойства, медико-биологическое и экологическое применение».

Парень предложил новый метод получения карбоновых наночастиц из органических веществ. Их легко синтезировать нагреванием, они имеют уникальные светящиеся свойства и могут быть использованы в качестве экологически безопасных флуоресцентных маркеров.
Светящаяся карбоновая наночастица в рачке дафния магна
— На базе лаборатории нанотехнологий Института биохимии имени Паладина разрабатывают новые типы наночастиц — карбоновые. Было предположение, что частицы, синтезированные из простых органических веществ, могут быть биосовместимыми, что я и проверял. Основой для таких наночастиц была лимонная кислота или другие кислоты, которые проходили нагревание. Дальше фракция наименьших частиц отделялась и вводилась в клетку или в небольшой рачок дафния магна, которых используют в лабораториях для анализа воды. Этот рачок чрезвычайно чувствительный к токсину, благодаря чему определяют пригодность воды для питья.

На опытах Денис увидел, что частицы не являются токсичными для дафний. Также — что маркеры локализируются в определенных органах рачка, например, зеленые частицы светятся в кишечном тракте. Этот новый тип наноматериалов имеет мощные флуоресцентные свойства. Используя маркеры, можно ввести в дафнию токсин и изучить его действие в реальном времени в конкретном органе с помощью микроскопа со встроенным ультрафилетовым лазером.
— Когда-то эти вещества можно будет использовать как маркеры для безопасной медицинской диагностики человека или для исследования движения разных веществ в организме. Также — для адресной доставки лекарств к клеткам-мишеням, что позволит эффективно бороться с распространенными болезнями человечества. Эти наночастицы могут также найти применение при создании нового класса аналитических устройств со сверхвысокой чувствительностью для определения экологического загрязнения.

Юный ученый решил поступать в этом году на химический факультет Института высоких технологий Киевского университета имени Шевченко. И не скрывает: в будущем есть планы учиться и работать за границей.

Вадим Концеба и Кирилл Мартын, 16 лет
ученики 10 класса киевской школы № 304
Не теряться с браслетом SOS
Два десятиклассника из киевской школы № 304 Вадим Концеба и Кирилл Мартын после национального отбора должны были поехать на международный конкурс научных проектов Genius, который состоялся 12-16 июня в Нью-Йорке в США. По условиям участия, ребята должны были сами оплатить дорогу. Обращения к известным украинским меценатам и спонсорам результата не дали. Поэтому школьники попытаются представить свой проект «Устройство для помощи нахождения людей после схождения лавины и информационного сопровождения поисково-спасательной команды» на суд международного жюри в следующем году.

— Мы придумали, как передавать данные, считываемые со спортсмена-альпиниста в случае опасности, когда он теряет сознание и получает травму, несовместимую с передвижениями. Тогда человек не может добраться до точки спасения, и за ним выезжает группа и забирает с места происшествия.

Прибор многофункциональный, имеет разные датчики, благодаря чему помогает найти человека и под слоем снега. Есть датчики пульса, температуры тела, акселерометр, измеряющий ускорение тела относительно трех осей в случае травм, если человек упал и ударился, радиомодуль и GPS-навигатор, чтобы установить конкретное местонахождение человека.

Аналоги таких приборов существуют, но все данные показывают самому владельцу браслета, а сигнал о помощи некому подать. А Вадим и Кирилл соединили свое изобретение с базой, потому за состоянием человека следят и другие люди.

— Не обязательно применять это устройство в горах, люди теряются везде. Можно делать специализацию устройства для спортсменов-бегунов, гидов-проводников, людей, которые занимаются поисковыми работами. В Украине желающих инвестировать в производство такого прибора пока нет. Отечественный SOS-браслет может стоить около 100 долларов, вдвое дешевле зарубежных аналогов. Будем использовать качественные материалы, браслет будет иметь титановый корпус.
Читайте также на «Репортере»
Made on
Tilda