Томск будущего глазами школьников
Краска-лотос, арка-позвоночник и супердвигатель. Ноу-хау,
с помощью которых абитуриенты ТГАСУ хотят изменить мир
Оно нам нано
Каждый раз, когда 11-классница Лилия Соловьева выходит из дома, она видит примерно такую картину:
Серые типовые дома. Неблагоустроенные внутридомовые пространства. Отсутствие современных игровых площадок и удобных парковок. Лилия Соловьева мечтает, что однажды городская среда станет и приятной глазу, и комфортной. С ее помощью.

Девушка собирается пойти в строители.
И с готовностью принимает участие в школьных научных конференциях в ТГАСУ (Томского государственного архитектурно-строительного университета).
«Нашему городу не хватает красок, — считает Лилия Соловьева. — Очень много серого, как в промзоне.
Я делала доклад в университете об «эффекте лотоса» в строительстве. Или другими словами — о самоочищающихся поверхностях, которые могут оставаться яркими сколь угодно долго».

«В 1990-х годах немецкий ботаник Вильгельм Бартлотт подробно разобрал, благодаря чему листья лотоса или крылья бабочек обладают крайне низкой смачиваемостью, — продолжает Лилия. — Их поверхность покрыта микробугорками высотой всего 10 микрометров. А эти бугорки, в свою очередь, усыпаны мельчайшими ворсинками.
По такой поверхности вода не может растечься из-за высокого поверхностного натяжения и собирается в капельки. Капельки цепляют на себя пылинки и грязь и скатываются. А поверхность остается сухой и чистой».

"Эффект лотоса"
с сайта wikipedia.org
Одним из самых эффектных примеров применения «эффекта лотоса» в строительстве стал Большой национальный театр в Пекине.
Его конструкция напоминает огромное стеклянное яйцо с площадью полусферы в 6000 квадратных метров. Чтобы уберечь храм искусства от грязи, специалисты технопарка Чжунгуаньцунь порекомендовали в середине 2000-х покрыть стеклянные поверхности наноматериалом с «эффектом лотоса». 11 лет после окончания строительства показали — эффект работает. Правда, многие задаются вопросом — а не из-за этого ли покрытия возведение футуристического здания обошлось в космическую сумму — почти в 600 млн долларов?
Лилия Соловьева давно присматривается к специальностям «Промышленное и гражданское строительство» и «Производство строительных материалов и конструкций» на строительном факультете ТГАСУ. И рекомендует их всем, кому интересно, чтобы строительные технологии становились прогрессивнее и доступнее.
«Меня очень зацепил неофициальный девиз строительного факультета, — делится Лилия Соловьева. — Это строчка из песни: «Не каждому дано так щедро жить, друзьям на память города дарить». Это значит, что, став строителем, ты можешь оставить какой-то след в истории. Гордиться, что вот это твой город — построенный твоими руками, по твоим проектам!»
Фантазия с моторчиком
Пару лет назад старшеклассник школы «Эврика» Никита Черкасов построил самоходный экипаж. На базе велосипеда. С педальным приводом:
Потом Никита решил конструкцию усовершенствовать — при помощи двигателя внутреннего сгорания. Установил моторчик на заднюю ось, сделал цепной привод на колеса. Но что-то пошло не так, тормозная система не выдержала испытаний, и ДВС пришлось демонтировать. Но любовь к изобретательству вообще и двигателям внутреннего сгорания — в частности, у Никиты Черкасова осталась. В этом году он подготовил доклад для школьной научной конференции в ТГАСУ о том, как увеличить мощность ДВС, и получил за него первое место в своей возрастной категории.

«Добавить двигателю мощности можно двумя способами: или увеличив объем камеры сгорания, или увеличив количество подаваемого туда воздуха, — объясняет Никита Черкасов. — Во втором случае используются турбонагнетатели. А в первом — умножается число цилиндров. Отсюда — двигатели разной компоновки: V-образный, W-образный, оппозитный и другие. Но мы не можем строить бесконечно длинный двигатель. Как сэкономить место в подкапотном пространстве и выиграть в мощности? Вот эта тема меня сейчас занимает».
Где он будет заниматься этой темой, Никита Черкасов уже выбрал. На специальности «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные средства» на механико-технологическом факультете в ТГАСУ. Так как вуз строительный, Никита готов к тому, что придется работать над апгрейдом не легковых машин, а специализированных. И это совсем не плохо, считает Никита.
«До сих пор в строительстве и других сферах народного хозяйства используется много морально устаревшей техники, — рассуждает Никита Черкасов, — Зилы-130, например, а это разработка более чем полувековой давности. Нужны новые технологии. А у нас, видимо, дефицит конструкторов — иначе бы по городу ездили совсем другие машины. Илон Маск недавно анонсировал массовый выпуск в 2020 году электрофуры TESLA, грузоподъемностью 36 тонн, которая на одном заряде может проехать до 800 км. Это круто. Но мне кажется, что в ближайшее время для нашего рынка электрокары не будут актуальны — слишком дорогостоящая техника. Поэтому пока будем работать над усовершенствованием ДВС».
Бионическая гирлянда и клееная древесина
11-классник школы №37 Владимир Моисеенко ТГАСУ посещает с рождения. Сначала — как внук преподавателя и сын замдекана. А последние три года — как участник научных конференций.
Для докладов абитуриент выбирает темы, которые считает особенно перспективными. Например, бионические конструкции в строительстве.
«Бионика — это наука о применении в технике принципов, по которым устроена «живая природа», — объясняет Владимир Моисеенко. — Леонардо да Винчи, например, рисовал чертежи летательного аппарата, который бы двигал крыльями, как птица. А Антонио Гауди строил невероятные здания, находя вдохновение в формах живой природы. Мне в этом смысле кажутся перспективными бионические стержне-вантовые гирлянды в строительстве. Работая по принципу позвоночника — на прочность и растяжение, такие конструкции не только обеспечивают надежность строения, но и удешевляют строительство объекта — если сравнивать их с цельными опорами и деталями».
Другое направление, к которому с интересом присматривается Владимир — это использование клееной древесины. Склеивание древесных фрагментов (тех же опилок) в бруски или щиты, не только делают производство древесины безотходным, но и открывают новые возможности. Из клееной древесины можно создавать фрагменты мебели самых сложных форм и добиваться заданных прочностных характеристик материала. Мечта Владимира — построить себе дом из клееной древесины. И если получится хорошо, то и другим людям построить такие же дома. Ведь исторически Томск — город деревянного зодчества.

«Наши студенты занимаются расчетами и проектированием зданий и сооружений, изучают специфику производства строительных материалов, изделий и конструкций, — говорит Маргарита Моисеенко, замдекана строительного факультета ТГАСУ. — У них есть возможность не только закончить бакалавриат, но и поступить на бюджетные места в магистратуру. А те, кто хочет связать свою жизнь с наукой, после окончания могут пойти в аспирантуру.
ТГАСУ прошел международную аккредитацию строительной специальности, а значит, наши дипломы не только ценятся в России, но и признаются за рубежом. Так что выпускники томского строительного вуза могут быть уверены и в своем трудоустройстве, и в реализации своих идей».
В тексте использованы фото William Thielicke, Hui Lan, Paolo da Reggio, Azchael с ресурсов wikimedia.org, wikipedia.org, pixabay.com, flickr.com