В Вышке состоялись итоговые защиты студенческих проектов конкурса «Научная инициатива», организуемого Центром академического развития студентов. В течение года участники конкурса разрабатывали и реализовывали исследовательские проекты — от формулирования научной проблемы до анализа результатов. Публичная защита работ стала завершающим этапом.
Представленные исследования продемонстрировали высокий уровень научных изысканий в самых разных областях знания — от биотехнологий и материаловедения до социологии права и урбанистики. Работы подтвердили статус конкурса как площадки для реализации самых серьезных исследовательских задумок студентов Вышки. Каждый проект опирался на строгие научные процедуры и сопровождался данными экспериментов, расчетами, разработанными методиками или действующими прототипами.
Многие работы носили ярко выраженный прикладной характер. Участники конкурса продемонстрировали решения актуальных задач в области биотехнологий, химического синтеза и материаловедения. Были предложены новые методы анализа, синтезированы перспективные соединения, исследованы свойства композитных материалов и разработаны экспериментальные установки для измерений. Отдельные проекты были напрямую ориентированы на нужды промышленности и потенциальное внедрение в производство.
«Идея проекта родилась из практической задачи, с которой я сталкиваюсь в научной и прикладной работе: в России практически отсутствует доступная и прозрачная инфраструктура для измерения теплопроводности термоинтерфейсных материалов, — объяснил Дмитрий Матиенко, руководитель проекта «Разработка методов тестирования теплопроводности для исследования новых видов термопаст», младший научный сотрудник Физического института имени П.Н. Лебедева РАН, 2-й курс магистерской программы «Физика». — Коммерческие зарубежные установки для таких измерений стоят от миллиона рублей, при этом отсутствуют как ГОСТы, так и сертифицированные центры для тестирования термопаст в их рабочем диапазоне теплопроводности. Это существенно ограничивает как фундаментальные исследования, так и разработку новых прикладных решений.
Актуальность этой темы резко возросла в последние годы на фоне развития вычислительно емких отраслей. Помимо систем искусственного интеллекта и дата-центров, к ним относится и сфера майнинга криптовалют, в которой Россия сегодня занимает лидирующие позиции в мире. Майнинговое и серверное оборудование работает в условиях постоянной высокой тепловой нагрузки, и эффективность охлаждения напрямую определяет его производительность и срок службы.
В рамках проекта нами была разработана и собрана экспериментальная установка для измерения теплопроводности термопаст, основанная на международном стандарте ASTM D5470 и адаптированная под широкий класс материалов. С ее помощью были проведены обширные исследования теплопроводности коммерчески доступных и экспериментальных составов. Эти исследования показали, что значительная часть продуктов, заявляемых как графеновые, фактически не содержит графена и не демонстрирует заявленных характеристик.
В дальнейшем мы планируем продолжать совершенствование разработанной экспериментальной установки, повышая точность и воспроизводимость измерений, а также расширяя диапазон исследуемых материалов и режимов работы. Параллельно будет вестись работа по дальнейшей оптимизации составов термопаст на основе графена, развитию сотрудничества с промышленными партнерами и переходу к выпуску графеновых термопаст в промышленных масштабах.
Для меня этот проект — пример того, как фундаментальные знания о свойствах двумерных материалов могут быть напрямую связаны с актуальными задачами современной электроники и ИИ-инфраструктуры. Участие в конкурсе “Научная инициатива” позволило довести эту работу до законченного инженерного решения и заложить основу для дальнейших исследований и развития технологий теплопроводящих материалов».
В рамках конкурса были представлены фундаментальные исследования в области физики конденсированного состояния, органической и неорганической химии. Авторы работ проводили численное моделирование сложных систем, занимались целенаправленным синтезом новых материалов с заданными свойствами и углубленным изучением молекулярных механизмов.
«Это был мой первый опыт руководства научным проектом, — рассказала Екатерина Каминская, руководитель проекта «Эпителиально-мезенхимальный переход при раке мочевого пузыря», 2-й курс магистерской программы «Клеточная и молекулярная биотехнология». — И я очень благодарна «Научной инициативе» за такую возможность. Этот год был по-настоящему насыщенным: мы научились планировать, коммуницировать между собой, решать сложные задачи в условиях дефицита времени, а также не просто работать в лаборатории, но видеть клинический контекст своей работы, планировать эксперименты и мыслить как настоящие исследователи.
Наш проект посвящен сложному, но фундаментальному процессу в онкологии — эпителиально-мезенхимальному переходу (ЭМП) при раке мочевого пузыря. Если объяснять просто, то это механизм, с помощью которого клетки опухоли теряют связи между собой, становясь более подвижными и агрессивными. По сути, это ключевой шаг на пути к метастазированию, когда болезнь начинает распространяться по организму, а также снижению чувствительности к химиотерапии. Если мы разгадаем эту молекулярную схему, то в будущем можно будет создать препараты, которые будут блокировать ЭМП, не давая опухоли стать агрессивной и неизлечимой. Это исследование — не про сиюминутный результат, а про задел в фундаментальной науке, который, мы верим, в перспективе спасет многие жизни. “Научная инициатива” стала для нас идеальной средой, чтобы этот замысел превратился в реальный проект.
Что дальше? Я заканчиваю свое обучение в магистратуре, но мои коллеги по проекту планируют подать заявку на его продолжение. Мы уже обсуждаем продолжение нашей деятельности в рамках дипломных работ и подачи заявок в научные фонды. “Научная инициатива” дала нашему проекту путевку в жизнь и уверенность, что наше исследование действительно нужно и значимо. Хочется поблагодарить организаторов, экспертов и, конечно, нашу команду. Для меня это честь — быть частью этого научного сообщества!»
Одним из критериев конкурса является междисциплинарность, и многие из представленных проектов продемонстрировали удачные примеры сочетания методов компьютерного моделирования и эксперимента, биоинформатики и лабораторной биологии, социологических опросов и правового анализа. Междисциплинарный подход позволил участникам конкурса найти новые и неожиданные пути решения поставленных проблем и получить комплексные результаты. Сразу несколько проектов представили студенты МИЭМ.
«Это не первый год участия, однако в этом году я участвовала с абсолютно новой идеей, делая проект с нуля. Раньше я уже знала людей, коллег, имела обширный опыт, публикации, конференции, — говорит Валерия Пашковская, руководитель проекта «Эталонный показатель производительности компьютерных библиотек для различных математических моделей физических систем», аспирант 2-го года обучения Департамента электронной инженерии. — А сейчас я собирала команду, подбирая компетенции для проекта, так же как и личные качества. Совершенно другой опыт участия! Раньше все участники были состоявшимися молодыми учеными, хоть и студентами. В этом году я столкнулась с тем, что этих молодых ученых я направляю и взращиваю сама. Это совершенно новые компетенции для меня — сочетание педагогики, лидерства, руководства. Самое главное в конкурсе для меня — комьюнити. Нахождение среди единомышленников, разделяющих ценности и цели, позволяет бороться с хандрой и снижением мотивации в процессе нелегкой работы в науке».
«Мы занимаемся исследованием сверхпроводимости. Представьте материалы, которые при очень низких температурах проводят электричество без потерь, — это сверхпроводники. Уже давно известно, что сверхпроводники бывают двух основных типов: первый полностью выталкивает магнитное поле из себя, второй пропускает поле внутрь в виде магнитных вихрей, — пояснила Наталья Кононова, руководитель проекта «Влияние эффектов нелокальности в интертипных сверхпроводниках», аспирант 2-го года обучения Департамента электронной инженерии. — Со временем было обнаружено, что есть состояние, сочетающее свойства обоих типов, оно называется “интертип”. Исследованием этого режима и занимается наша команда. Мы моделировали поведение сверхпроводящего материала в этом переходном режиме. Фокусировались на изменении энергии системы, когда мы плавно меняем свойства материала и внешнее магнитное поле. Рассчитали, как при этом меняется структура магнитных вихрей внутри сверхпроводника и как это отражается на его термодинамических свойствах. В деталях увидели, как происходит этот плавный переход. Оказалось, что нет резкого скачка, а есть непрерывное преобразование одного состояния в другое. Это важный фундаментальный результат, который углубляет наше понимание природы сверхпроводимости. Самое главное приложение заключается в создании материалов с заданными свойствами».
Блок социально-гуманитарных проектов был направлен на изучение актуальных проблем современности, таких как правосознание и правовые системы, креативные возможности городов, восприятие территорий и карьерные стратегии молодых людей. В основе этих исследований лежал сбор и анализ эмпирических данных с использованием как количественных, так и качественных методов.
«Эта идея возникла у нас несколько месяцев назад, когда наши опытные коллеги из ИСИЭЗ ВШЭ Евгений Сергеевич Куценко и Виктория Боос представляли нам в одной из своих презентаций, как они сделали рейтинг креативности крупнейших городов мира по методологии “звездного подхода”. Мы загорелись идеей сделать такой рейтинг для российских городов. У нас появилась удачная возможность реализовать такой проект благодаря конкурсу “Научная инициатива”», — подчеркнул Егор Назаровский, руководитель проекта «Разработка Рейтинга креативных городов России на основе “звездного подхода”», 2-й курс магистерской программы «Государственное и муниципальное управление», НИУ ВШЭ в Перми.
Представление результатов исследовательских проектов комиссии конкурса и обсуждение итогов подвели черту под годом интенсивной научной работы. Проекты не только достигли цели, но и обозначили четкий путь для дальнейшего развития: подготовку публикаций в рецензируемых журналах, проведение дополнительных экспериментов, внедрение разработок и развитие цифровых платформ.
Конкурс «Научная инициатива» в очередной раз подтвердил, что студенческие исследовательские коллективы НИУ ВШЭ способны вести полноценную деятельность, результаты которой имеют как теоретическую ценность, так и практическую значимость.