Лазерный мир

Мечтаете поработать на лазерной установке, но в школе такого оборудования нет? В школе лазерных технологий ИТМО обучающиеся 8–11 классов могут не только узнать об оптических и лазерных технологиях от экспертов из университета и индустрии, но и заняться собственным проектом при поддержке куратора. А школьники, представившие лучшие исследовательские работы на всероссийском Конгрессе молодых ученых ИТМО, получают пять дополнительных баллов, которые помогут при поступлении в Первый неклассический. Как устроена школа и какие возможности она дает, рассказываем в материале.

Что такое школа лазерных технологий ИТМО

— это бесплатная научная школа, которую с 2010 года организует Институт лазерных технологий ИТМО. В школе обучающиеся 8–11 классов знакомятся с современными лазерными технологиями, занимаются собственными проектами в лабораториях университета, участвуют в лекциях и мастер-классах, а также выступают с результатами своих исследований на научных конференциях.

Участие в школе лазерных технологий дает возможность получить не только знания и навыки, но и пять дополнительных баллов, которые можно засчитать как индивидуальное достижение при поступлении в бакалавриат ИТМО. Для этого необходимо победить в конкурсе докладов школы лазерных технологий или школьном конкурсе докладов и проектов Конгресса молодых ученых.

Как устроена лазерная школа и процесс обучения в ней

В рамках школы проводятся три разных очных мероприятия, поэтому каждый обучающийся 8–11 класса может найти что-то на свой вкус.

Для первого знакомства с лазерами идеальна летняя школа лазерных технологий ИТМО. Она длится всего одну неделю и, как правило, проходит в конце июня. За это время школьники успевают познакомиться с ИТМО и лабораториями Института лазерных технологий, получить базовые знания о том, как лазерное излучение помогает решать разные задачи. Например, детектировать вещества, лечить грибковые заболевания, создавать поверхности с новыми характеристиками или голограммы, которые выглядят как произведения искусства. Также в лабораториях ИТМО обучающиеся могут самостоятельно сделать сувенир на память — например, выгравировать ручку или вырезать фигурку из оргстекла.

Помимо лекций и мастер-классов, участники летней школы могут выступить с результатами своего теоретического или практического исследования в конкурсе докладов. Победители конкурса получают пять дополнительных баллов, которые можно засчитать как индивидуальное достижение при поступлении на любую программу бакалавриата ИТМО, в частности на «Лазерные технологии».

Для серьезного погружения в мир лазеров подойдет сезонная школа лазерных технологий. Она проходит в два этапа. Один раз в неделю с октября по январь школьники участвуют в лекциях и мастер-классах от преподавателей и студентов Института лазерных технологий ИТМО, а также представителей индустрии. На занятиях обучающиеся получают более глубокие знания о лазерных и оптических технологиях. Например, участники школы узнают, из чего состоит лазерное излучение, как оно взаимодействует с разными веществами, чем одни лазеры отличаются от других, а также какие прикладные задачи помогают решать лазеры.

Затем с февраля по март участники школы под руководством кураторов занимаются индивидуальной или групповой научно-исследовательской работой в лабораториях ИТМО. Например, обучающиеся создают тонкие пленки для обнаружения токсичных газов в газоанализаторе, для идентификации товаров, лазерную маркировку, защищающие изделия от подделок, а также придают поверхностям материалов новые свойства — гидрофобность, биосовместимость, износостойкость, токопроводимость и так далее.

Завершается сезонная школа всероссийским Конгрессом молодых ученых. В школьной секции КМУ обучающиеся представляют жюри результаты научной работы, которую они провели в школе. Докладчики, занявшие первое и призовые места в школьном конкурсе докладов и проектов КМУ, получают бонус — пять дополнительных баллов, которые засчитываются как индивидуальное достижение при поступлении на любую программу бакалавриата ИТМО.

Если выпускник 11 класса планирует дальше развивать свой проект, которым он занимался в сезонной школе, он может поступить на программу Лазерные технологии и продолжить работу в знакомом коллективе. Также на этой программе студенты могут построить индивидуальную траекторию обучения, выбрав один из четырех треков:

• «Я исследователь». Это направление поможет понять, какими передовыми исследованиями занимается Институт лазерных технологий и с чего начать научную карьеру.
• «Я инженер». Трек полезен тем, кто хочет в будущем работать с индустриальными заказами и на производстве с применением лазеров.
• «Я предприниматель» подойдет тем, кто хочет превратить свою разработку в стартап.
• «Я художник» предназначен для тех, кто намерен объединить лазерные технологии и Art&Science.

Любителям хакатонов и лазеров подойдет Лаборатория лазерных креативов, которая также проводится в рамках школы. За короткий срок (от одного дня до одной недели в зависимости от программы мероприятия) школьники 8–9 классов участвуют в мастер-классах и изучают информацию о производственных лазерных технологиях от экспертов ИТМО и сотрудников ООО «Лазерный центр». Полученные знания помогают командам участников придумывать новые, порой фантастические идеи, как сейчас или в будущем можно использовать лазер. Команды, представившие лучшие идеи, получают подарки от ИТМО.

Как рассказала куратор школы лазерных технологий Ксения Егорова, участники прошлого потока предложили систему проекционных знаков на асфальте, которая поможет людям, часто сидящим в телефонах, безопасно переходить дорогу. Еще одной идеей было создать технологию лазерного шитья и кройки одежды и лазерный лидар для автопилотируемых поездов в метро. Лидар измеряет расстояние до остановки и, когда оно будет минимальным, подключаются остальные системы датчиков, останавливающие поезд.

Где и как применять навыки, полученные в школе Продолжить собственное школьное исследование в ИТМО. Еще в 11 классе Мария Егорова увлеклась лазерными технологиями, занимаясь проектами в сфере оптики. В школе лазерных технологий она продолжила изучать и оптимизировать метод лазерно-индуцированной микроплазмы (ЛИМП). Он позволяет быстро и недорого создавать оптические элементы — дифракционные решетки, фазовые пластины и волноводы, а также микро- и наноструктуры на поверхности разных материалов, использующихся в микроэлектронике. Благодаря своему исследованию Мария поступила в Институт лазерных технологий ИТМО по конкурсу уникальных достижений абитуриентов . Знания в области оптических и лазерных технологий, а также опыт работы в лаборатории, которые студентка получила ранее, помогли ей без проблем интегрироваться в ИТМО. Сейчас Мария продолжает свое исследование в университете и выступает с результатами научной работы на крупных конференциях — FLAMM.

«В школе лазерных технологий мне рассказали о многообразии лазерных методов и их использовании, помогли освежить знания об оптической физике, а также о процессах, которые происходят при взаимодействии лазерного излучения с веществом. Я очень благодарна за возможность научиться работать с лазерным оборудованием, а также с измерительными установками. До лаборатории Института лазерных технологий ИТМО у меня не было опыта работы с установками такого типа, а в школе мне не только показали лабораторию, но и дали возможность провести собственное исследование», — рассказала студентка второго курса Института лазерных технологий ИТМО Мария Егорова.

Изобрести новые технологии в лаборатории ИТМО. Выпускник аспирантуры 2023 года, младший научный сотрудник Института лазерных технологий ИТМО Михаил Москвин участвовал еще в первых двух школах лазерных технологий. Тогда он начал изучать оптические свойства материалов и лазерные методы записи дифракционных решеток на поверхности металлов, которые можно использовать для цветного лазерного окрашивания и создания голограмм. Также в школе он научился представлять результаты своих исследований на публике. За время обучения в ИТМО Михаил улучшил механизм записи дифракционных решеток и масштабы их структур и в этом году планирует защитить диссертацию по теме «Лазерное формирование периодических структур на поверхности металлов для записи защитных голограмм».

Сейчас Михаил участвует в школе лазерных технологий уже в качестве лектора и научного руководителя школьных проектов. По его словам, смена позиции помогла ему посмотреть на обучение с другой стороны.

«Позиция научного руководителя позволяет изучать и выяснять вещи, которые мне интересны, но которыми я не успевал заниматься. Например, несколько лет я задавал себе вопрос, как генерируется звук с помощью лазерного излучения. Участницу школы этого года Анну Несмачных также интересовал этот вопрос, и она сама предложила заняться проектом по этой теме. Изначально было выдвинуто и проверено несколько гипотез. В итоге мы выяснили, что за генерацию звука отвечает акустическая волна, сформированная при возникновении лазерно-эрозионной микроплазмы, когда на металлы воздействует импульсное излучение инфракрасного диапазона. Результаты этого исследования помогут разработать новый музыкальный инструмент — лазерный ксилофон», — рассказал Михаил Москвин.

Как попасть в Школу лазерных технологий ИТМО

В группе «Школа лазерных технологий Университета ИТМО» публикуются объявления о начале набора в летнюю и сезонную школы, а также в Лабораторию лазерных креативов. Для участия в любом из трех мероприятий обучающимся нужно заполнить заявку, указав в ней личные данные для связи, номер своей школы и класс. Как правило, в школе от ИТМО участвуют около 20 учеников 8–11 классов, которые подали заявку. Но, по словам Ксении Егоровой, при наборе в сезонную школу отдается предпочтение школьникам 10–11 классов, так как после обучения и участия в КМУ они могут получить дополнительные баллы и сразу же поступить в ИТМО.

Источник: https://news.itmo.ru/ru/education/trend/news/13302/