Участники направления «Природоподобные и нейротехнологии» научно-технологической программы «Большие вызовы» на 3D- принтере создавали архитектурные сооружения в бионическом стиле. В качестве материала для печати был использован переработанный пластик. Ребята тестировали различные методы его переработки и анализировали, как их можно применить к уже существующим технологиям. В финале программы школьники создали макеты зданий. Таким образом, этот проект решает сразу несколько задач: участники осваивают бионический дизайн, на практике учатся перерабатывать пластик и на 3D-принтере создают макеты сооружений, изучая принципы зеленой энергетики.
Сегодня многие архитекторы и инженеры обращаются к природному, другими словами, бионическому дизайну. Именно в природе люди нередко ищут подсказки при решении трудных технических задач. Изделия, созданные с применением бионического метода, сочетают гибкость, прочность и легкость, поэтому такой дизайн находит применение в биоинженерии, аэронавтике, космонавтике, архитектуре, протезировании. Однако стандартное ручное выпиливание сложных деталей мастером слишком неточно. И здесь приходит на помощь 3D-печать. Перспективным материалом для принтеров является пластик. Проект, над которым работали участники «Больших вызовов», направлен на поиск новых решений для его переработки.
«Переработка пластика – всегда “большой вызов”. Статистика показывает, что каждую минуту в мире продается около одного миллиона пластиковых бутылок. Конечно, многие из них перерабатываются, но с каждым годом становится все труднее справляться с огромным объемом мусора. В океанах сейчас существуют целые острова из бутылок. Но мир стремится к переработке. На “Больших вызовах” наша команда работала c полиэтилентерефталатом, который часто используют для упаковок. Это и есть тот самый мусор, загрязняющий природу. А если включать этот вид пластика во вторичную переработку, то он станет довольно экологичным и доступным ресурсом. Например, сырьем для мебели и оград. Именно термопласты можно при определенной модификации использовать для 3D-печати, создавая из них архитектурные изделия в бионическом стиле», – рассказывает руководитель проекта, заместитель руководителя Курчатовского комплекса химических исследований Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» по вопросам органических технологий Антон Егоров.
На проекте школьники в лаборатории знакомились с методами переработки пластика и на практике осваивали моделирование и печать на 3D-принтере.
«На проекте мы перерабатывали пластиковые игрушки и очищали пластик от примесей. Затем то же самое делали с пластиковыми бутылками, чтобы в будущем можно было сделать из них новые. Мы работали в химической лаборатории, где при помощи ряда реагентов как раз перерабатывали пластик, – рассказал участник команды Владимир Наумов. – Я из Липецка и в своем городе придумываю проекты, которые могли бы помочь с переработкой пластика и приобщить жителей к сортировке мусора. Для меня это важно: я сам сортирую мусор и собираю пластиковые крышки».
Помимо переработки пластика, школьники создавали на 3D- принтере макеты сооружений в бионическом дизайне. Вся задумка представляла собой своего рода архипелаг, состоящий из нескольких островов. Так, в самом центре участники команды расположили административное здание, выполненное в бионическом стиле. Согласно задумке, оно должно функционировать по принципу зеленой энергетики – с применением солнечной, ветровой и атомной энергии. Вокруг него были расположены другие острова: на первом все работало по принципу максимального слияния с природой, на втором показано развитие технологий и изучение гидросферы и космоса. Отдельно команда расположила разрушающийся остров. Это отсылка к тому, что может произойти с нашими городами, если не заботиться о природе и экологии.
«Я попал на программу со своим школьным проектом, пройдя большой путь: школьный, муниципальный и региональный этапы защиты, тестирование и собеседование с научными руководителями направления. Работая над проектом, научился моделировать на базовом уровне, чтобы создать необходимые модели для печати. Здесь я проводил опыты и собирал установки. В моей команде сложилась очень дружелюбная атмосфера, и мы работали как единый организм. Это очень важно – понимать, что тебя окружают единомышленники», – поделился Иван Шелепугин из Санкт-Петербурга.
Готовый макет участники команды представили на защите перед учеными и представителями индустриальных партнеров в завершение научно-технологической программы «Большие вызовы».
