search icon search icon

Новые материалы

  • Сквозные технологии НТИ: Новые материалы
  • III уровень РСОШ
  • Сквозные технологии НТИ: Новые материалы
  • III уровень РСОШ
Информатика Химия
  • Этап 1
    27 сентября — 17 октября
    2021
  • Этап 2
    9 ноября — 10 января
    2022
  • Финал
    21 февраля — 30 апреля
    2022

Расписание

Участники профиля станут создателями «электронного языка» — прибора, который сможет распознавать различные жидкости, отличать фальсификаты лекарственных препаратов и других бытовых объектов.

Используемые подходы к созданию таких аналитических систем реализуются на стыке сенсорики и химической технологии с применением новых композитных материалов, а также неразрывно связаны с концепцией «Больших данных», которая показывает большой потенциал в различных областях науки и техники.

Практическая значимость задачи обусловлена общемировой тенденцией к цифровизации технологий быстрого контроля качества химических объектов как промышленного, так и бытового масштаба.

Универсальность и доступность таких аналитических приборов в портативном варианте повысит экологическую безопасность и качество жизни.

Новые материалы1
Новые материалы2
Новые материалы3
Новые материалы4
Новые материалы5
01 5

Этапы соревнований

Этап 1

На первом этапе участникам предстоит решить задачи по химии и информатике

Этап 2

На втором этапе предстоит анализ уже готовых (модельных) экспериментальных данных методом главных компонент с целью обучения работы на специализированном ПО (The Unscrambler). Ребятам предстоит научиться формировать банк данных аналитических сигналов исследуемых объектов. С помощью методов математического моделирования обучить «электронный язык» распознавать различные объекты и научиться определять насколько правильно работает мультисенсорная система.

Массивы экспериментальных данных будут даны участникам перед началом второго этапа. Предварительно будут проведены дистанционные занятия и мастер-классы по работе с многомерными данными.

Финал

В финальном задании каждой команде предстоит разработать прототип «электронного языка».

В создании «электронного языка» будут применяться композитные материалы, на основе электроактивных полимеров, синтезируемых непосредственно на электроде — микрореакторе, на границе которого протекает электрической ток окисления, восстановления, заряжения, адсорбции и др., значение силы которого определяется качественным и количественным составом исследуемого раствора.

Командам будут предложены образцы жидкостей (растворы лекарственных препаратов, масла или органические жидкости), которые необходимо распознать.

Победит та команда, которая обоснует выбор композитных материалов и электродов, подберет оптимальные условия регистрации экспериментальных данных, корректно проведет математическую обработку полученных экспериментальных данных и верно идентифицирует предложенный объект.

Основным критерием правильности решения задачи является количество правильно распознанных разработанной сенсорной системой зашифрованных образцов.

Рекомендации для наставника

Наставник может разобрать вместе с участником занятия по курсу подготовки по профилю «Новые материалы».

Для подготовки к финалу рекомендуем также участие в вебинарах, на которых разработчик задания подробно разбирает условия задачи.

Требования к команде

Знания

  • электрохимия, (включая ее разделы электролиз, электролитическая диссоциация, электрохимические методы анализа и др. поскольку «электронный язык» представляет собой массив электродов);

  • полимеризация;

  • хемометрика (метод главных компонент и метод наименьших квадратов будут использованы для математического моделирования при «обучении» сенсорной системы);

  • основы работы с базами данных; 

 

Hard skills

 

Hard skills необходимые для старта

  • умение делать мысленный эксперимент

  • умение работать с большими массивами данных и преобразовывать их с помощью приложений (Chemometrics Add-In -  надстройка для Excel);

 

Hard skills необходимые финалистам

  • Те же, что и на старте

  • проведение физико-химического эксперимента (участникам нужно будет изготовить сенсор из предложенных материалов);

  • умение работать на лабораторном оборудовании (потенциостат, магнитные мешалки, аналитические весы и др.);

  • навыки обработки экспериментальных данных с помощью программы «The Unscrambler»

 

Численность команды и роли

Для участия на втором и заключительном этапах вам понадобится команда из 3 человек.

Состав команды:

Роль 1. Химик (конструктор сенсора) – 1 человек. Работают над подбором материалов для создания мультисенсорной системы.

Роль 2. Хемометрик – 1 человек. Работает над созданием базы данных с помощью прибора потенциостата, должен иметь хороший опыт работы с компьютером.

Роль 3. Информатик – 1 человек. Занимается обработкой полученных данных, должен уметь работать с большим массивом данных.

Роли могут пересекаться и главное, чтобы команда могла эффективно их внутри себя распределять.

 

Материалы подготовки

Разработчики

Партнеры

background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image
background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image