В рамках задач олимпиады профиль «Новые материалы» предлагает реализовать инженерные проекты по совершенствованию мультисенсорных систем типа «электронный нос» и «электронный язык» с целью улучшения возможностей распознавать сложные по составу многокомпонентные растворы.
Такие устройства необходимы как в быту, например, для распознавания качества продуктов питания, или в экологических службах для контроля уровня загрязнённости водных ресурсов. А также такие устройства востребованы в фармацевтической промышленности для выявления фальсифицированных лекарственных средств, в технологическом оборудовании, где требуется контролировать уровень выработки моторных масел и других технических жидкостей.
В рамках первого отборочного этапа в предметном туре предстоит решить задачи по химии и информатике.
В образовательном блоке участникам предстоит понять, как создаются мультисенсорные системы («электронные языки» и «электронные носы») для распознавания веществ в жидких и газообразных растворах.
В инженерном туре участники должны будут индивидуальном решать связанные с материалами образовательного блока прикладные задачи распознавания в массиве данных цифровых кластеров.
На втором этапе предлагается виртуально решить задачу по созданию «электронного языка / электронного носа» с помощью видеозаписей реальных экспериментов и приложенных к ним массивов данных, полученных заранее в реальных условиях.
Сквозная задача для участников олимпиады — разработка реальных прототипов мультисенсорных систем на основе метода вольтамперометрии. Финалистам предстоит столкнуться с такими работами, как:
Все задачи заключительного этапа связаны с научными знаниями в области электрохимии, математики, прикладной информатики, хемометрики.
Знания
Участники-химики должны обладать знаниями в области электрохимии, электролиза, электролитической диссоциации, способы приготовления растворов, полимеризации, проведения качественных реакций и др. Участники — информатики должны обладать знаниями по работе с матрицами, с базами данных, импорту/экспорту данных, работать с ПО Еxcel.
Hard skills для старта
Участники должны уметь:
Hard skills для финала
В команду должны входить участники специалисты прежде всего в области информатики и химии. На стыке этих наук сформированы компетенции в области хемометрики. Каждый должен вносить свой вклад на финале при решении задач:
Роль 1. Химик (конструирование сенсора, синтез сенсорного слоя). Работает над подбором материалов для создания мультисенсорной системы.
Роль 2. Хемометрик. Работает над созданием базы данных с помощью прибора потенциостата, должен иметь хороший опыт работы с компьютером и потенциостатом.
Роль 3. Информатик. Занимается обработкой полученных данных, должен уметь работать с большим массивом данных, в том числе с использованием специализированного научного ПО.
3–5 участников: химик, информатик, хемометрик.
