search icon search icon

Наносистемы и наноинженерия

  • Сквозные технологии НТИ: Новые материалы
  • III уровень РСОШ
  • 100 баллов к ЕГЭ
  • Сквозные технологии НТИ: Новые материалы
  • III уровень РСОШ
  • 100 баллов к ЕГЭ
Физика Химия
  • Этап 1
    5 сентября — 8 ноября
    2022
  • Этап 2
    14 ноября — 16 декабря
    2022
  • Финал
    13 февраля — 15 апреля
    2023

Расписание

Профиль «Наносистемы и наноинженерия» построен на взаимосвязи физики, химии и биологии в условиях современного научного мира. Участвуя в профиле, вы познакомитесь с созданием и областями использования структур, устройств и систем, обладающих новыми свойствами и функциями, обусловленными их малыми размерами. Для решения задач профиля потребуются знания по нескольким предметам, командная работа и желание создавать работающий прототип устройства своими руками.

Финальная задача профиля традиционно предполагает много самостоятельной практической работы участников в лаборатории. Профиль «Наносистемы и наноинженерия» будет интересен тем, кто интересуется материаловедением, технологиями на стыке химии и физики или биологии.

Профиль включён в перечень Российского совета олимпиад школьников как олимпиада III уровня и приносит бонусы при поступлении в вузы (какие конкретно — зависит от правил приёма вуза).

Наносистемы и наноинженерия1
Наносистемы и наноинженерия2
Наносистемы и наноинженерия3
Наносистемы и наноинженерия4
Наносистемы и наноинженерия5
01 5

Этапы соревнований

Этап 1

Предметный тур: участникам предстоит решать олимпиадные задания по школьным предметам: физика, химия.

Образовательный блок: для знакомства с содержанием профиля необходимо изучить материалы образовательного блока.

Инженерный тур: участникам предстоит выполнить индивидуально компетентностные задания и задания на понимание технологии создания современных наноматериалов и расшифровки результатов физико-химических методов их анализа.

Индивидуальный результат участника складывается из суммы баллов по каждому предмету предметного тура и баллов за инженерный тур.

Этап 2

Второй отборочный этап проводится дистанционно на платформе Stepik. Участники формируются в команды и решают инженерные командные задачи по профилю. В инженерных командных задачах участникам предстоит учиться проводить расчеты для получения наночастиц и слоистых структур, решать сложные технологические задачи и понимать результаты физико-химических методов анализа. Все задания направлены на постепенное погружение в тематику финальной задачи.

Инженерные командные задачи не имеют одного правильного ответа и предполагают множество вариантов решения. К каждой задаче прилагаются методические материалы для решения.

Для успешного прохождения второго этапа команде пригодится умение распределять обязанности внутри команды и планировать своё время. В заключительный этап будет отобрано не менее 10 команд.

Рекомендации для наставника

Наставникам рекомендуется следить за группой профиля в ВКонтакте, задавать вопросы в сообщения группы или в чате наставников и обратить внимание на уже имеющиеся на странице профиля материалы подготовки для участников.

Финал

Заключительный этап предполагает создание наноструктурированной поверхности с заданными свойствами. Участникам для выполнения задания потребуется:

  • На основе модели процесса наноструктурирования предсказать наиболее благоприятные параметры процесса для создания гидрофобной поверхности;
  • выбрать подходящий метод обработки поверхности и материал-гидрофобизатор, а также методику нанесения;
  • проанализировать полученные характеристики материала.

Требования к команде

Требования к команде

Знания

  • Математика: построение и экстраполяция функций, основы статистики, основы планиметрии, основы алгебры.
  • Физика: оптика, электричество, основы материаловедения (в т.ч. полупроводники), диоды, лазеры. Для индивидуального теоретического тура на финале будет полезно повторить все остальные разделы школьной физики.
  • Химия: решение расчетных задач, написание уравнений реакции по неорганической и органической химии, общие представления о правилах безопасной работы с химическими соединениями и лабораторным оборудованием (понимать, почему надо так, а не иначе. Например, до какой максимальной температуры можно нагревать тот или иной органический растворитель).

Hard skills для старта

  • Читать и понимать научные тексты (гуглить непонятные слова при этом процессе — нормально)
  • Решение расчетных задач по химии и физике.
  • Решение расчетных задач по химии и физике. Будет полезно (но не обязательно) уметь использовать для расчетов Excel или его аналоги.

 

Hard skills для финала

  • Простейшие манипуляции с лабораторными приспособлениями (отбор объемов жидкостей мерными цилиндрами, шприцами, пипетками пастера, фильтрование на воронке, умение мыть химическую посуду), работа с автоматической пипеткой, работа с нагревательной плиткой и магнитной мешалкой, аналитическими весами, лабораторной центрифугой, вытяжным шкафом.
  • Знание структуры научных статей.
  • Использование приборов для работы с электрическими цепями (мультиметр и пр.).
  • Знание и соблюдение принципов безопасной работы в лаборатории.

Численность команды и роли

Для участия на втором и заключительном этапах вам понадобится команда из 2−3 человек:

Химик-синтетик. Отвечает за синтез всех необходимых для задачи веществ. Важно уметь соблюдать технику безопасности в лаборатории, решать расчетные химические задачи. Будет полезно иметь базовые навыки работы в лаборатории. Для химика-синтетика будет важно уметь читать и понимать инструкцию, планировать эксперимент и время, которое на него нужно потратить.

Физик-испытатель. Должен будет осуществлять оценку качества продукта, составлять программу доработки прототипа. Опционально: руководить процессом разработки, осуществлять продуктивную коммуникацию внутри команды. Должен уметь работать с физическими приборами типа мультиметра и пр. Физик-испытатель должен держать в голове полную картину происходящего и выдавать корректное ТЗ инженеру и синтетику.

Роль физика-испытателя и инженера-конструктора может быть совмещена в одном человеке. Роль химика-синтетика критично важна для выполнения финальной задачи. Частично роли могут пересекаться, но обязательно хотя бы один человек должен уметь решать расчетные задачи по химии и хотя бы один человек должен уметь работать в лаборатории руками (это действительно могут быть разные люди).

Тем не менее, будет полезно четко разделить команду на того/тех, кто занимается химическим синтезом и того/тех, кто занимается разработкой и сборкой устройства.

На финале будет необходимо вести работы по этим направлениям параллельно. Научитесь доверять друг другу и эффективно коммуницировать.

Материалы подготовки

Организаторы

Профиль разрабатывается и проводится командой ООО «СТЕМ-игры».

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