Нанотехнологии

1

Химический источник тока: собираем, изучаем и улучшаем «сухой» элемент Лекланше (Топливо для электромобиля)

 паспорт проекта

В ходе реализации проекта участники продумают способы повышения эффективности работы сети заправочных станций для электромобилей, проведут разработку наиболее удачных образцов топливных элементов. Для этого будут рассмотрены основные понятия темы «химический источник тока»: окислительно-восстановительная реакция, стандартный электродный потенциал, уравнение Нернста, электрохимическая реакция, ЭДС элемента. Участники предложат и сделают свои конструкции для различных применений: от наглядного обучающего экспоната в пробирке до перспективной RedOx Flow Battery

Харченко Андрей Васильевич, кандидат химических наук, младший научный сотрудник МГУ имени М. В. Ломоносова

2

Перовскитная солнечная батарея: от пробирки до готового устройства (Солнечная батарея из пробирки)

паспорт проекта

Солнце является самым перспективным альтернативным источником энергии. Среди солнечных батарей благодаря дешевой технологии производства и высокой эффективности на лидирующие позиции выходят перовскитные солнечные элементы. Создание перовскитной солнечной батареи «на коленке» — сложная и еще не решенная задача. Осуществление такого проекта может привести к перевороту в области солнечной энергетики. В ходе работы школьники своими руками соберут спин-коатер, аналог дорогостоящего лабораторного прибора, с его помощью они получат настоящие перовскитные солнечные элементы, а также придумают и создадут работающее на основе полученных батарей устройство

Соколова Юлия Павловна, магистрант МГУ имени М. В. Ломоносова

3

Повышение эффективности кремниевых солнечных панелей (Новая жизнь солнечной энергетики)

паспорт проекта

В рамках данного проекта предлагается провести сравнительный анализ работы фотоэлектрических модулей на основе поликристаллического, монокристаллического, аморфного (микроморфного) кремния и гетероструктурных солнечных элементов. Участники проекта экспериментально определят преимущества и недостатки каждого вида панелей в различных условиях работы. Подробно изучат технологический процесс производства солнечных панелей на основе гетероперехода. В результате сравнения сочетания производительности панелей и их себестоимости проектная группа определит, как можно повысить их производительность, и сделает экономический расчет собственного варианта модели солнечной панели

Лаврентьев Анатолий Генрихович, учитель физики и информатики МБОУ «Лицей № 2» города Чебоксары

4

Управление светом — получение и исследование свойств оптических сенсоров (Фотонные кристаллы на службе антитеррора и таможни)

паспорт проекта 

Проект посвящен синтезу и исследованию оптических свойств такого перспективного материала, как фотонный кристалл, который может решить проблемы, существующие в современном мире микроэлектроники, медицины. В рамках курса будут обсуждаться основные понятия фотоники, наиболее выдающиеся достижения современного научного мира в этой сфере. Учащиеся смогут освоить основные методики получения пленок опалового типа, научатся получать инвертированные фотоннокристаллические структуры. Также школьникам предоставится возможность самим исследовать свойства синтезированных образцов на современном оборудовании и получить изделие — неинвазивный оптический сенсор оригинальной конструкции, который может быть полезен современному обществу для анализа нефтепродуктов, контрафактной, биологически опасной продукции. Такой сенсор позволит антитеррористическим подразделениям и таможенным службам оперативно анализировать различные жидкие среды

Бахия Тамуна, магистрант  МГУ имени М. В. Ломоносова

5

Углеродные наноматериалы: сенсорика (Оптический нос)

паспорт проекта   

Проект предлагает школьникам, увлекающимся химией, создать «с нуля» и затем протестировать высокочувствительные оптические сенсоры, которые используются для определения наномолярных концентраций различных соединений: газов, органических молекул, ионов тяжелых металлов и т. д. В основе таких сенсоров лежат материалы из оксида графена и наночастиц благородных металлов, каждый из которых обладает своими уникальными свойствами. Комбинируя и сочетая свойства этих двух материалов, участники проекта получат набор сорбционных и оптических свойств, благодаря которым устройства на основе таких материалов используются в медицине, фармацевтике, экологическом мониторинге среды, пищевой промышленности и многих других сферах. В рамках проекта школьники познакомятся с последними достижениями науки в области наносенсорики, разработают и проведут сложный многостадийный химический синтез, познакомятся с современным оборудованием и самостоятельно проведут все этапы практической и аналитической работы, научатся структурировать и анализировать данные, обобщать информацию, работать с англоязычной литературой и представят свою работу на конференции школьников

Володина Мария Олеговна, аспирант химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова