Выпускница из Королева стала призером «Малой Нобелевской премии»

Валерия Лебедева, которая в этом году закончила гимназию № 5 Королева, второй год подряд представляет свои проекты на престижном конкурсе научных и инженерных разработок Intel ISEF (International Science and Engineering Fair), который называют «Малой Нобелевской премией». Корреспондент «Подмосковье сегодня» расспросил юную изобретательницу об инновационном скальпеле и конкурентах на рынке.

ВОЛШЕБНЫЙ СКАЛЬПЕЛЬ

Лера Лебедева могла бы стать пианисткой, гимнасткой, шахматисткой или дизайнером, но технический кружок ее привлек больше всех. Хрупкая школьница ловко паяет и проектирует медицинское оборудование. В прошлом году она представляла на суд жюри «Малой Нобелевской премии» действующий макет электроискрового скальпеля – прибор, который позволяет делать неглубокие надрезы около 2-3 мм в глубину с помощью электроискровой дуги и одновременно останавливать кровотечение.

– Прибор мобильный: его можно использовать в «скорой помощи» или в полевых условиях, – поясняет Лера. – Он в 20 раз дешевле своих конкурентов, даже с учетом доработок до окончательной модели. Установка была опробована на бумаге, полиэтилене и картоне. Результаты полностью соответствуют медицинским требованиям: материал «обугливался» в определенной области, но не глубже, чем на 3 мм. По итогам конкурса я получила награду Special Award от китайской Ассоциации науки и технологий. Кроме того, мне удалось обсудить проект с членами жюри, в том числе с практикующим хирургом. Он сказал, что в медицине не хватает коагуляторов – приборов для устранения кровотечений – с большой площадью действия, что помогло бы сократить время операции.

После многочасовых дискуссий с представителями медицинского сообщества Валерия решила, что теперь надо дорабатывать свой проект, отталкиваясь от существующей идеи.

ПОДРУЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

В прошлом году на научной конференции в Нижнем Новгороде школьница представляла первый действующий макет электроискрового скальпеля. Эта идея родилась у Леры за пару месяцев до мероприятия, но возможности сделать что-то «красивое», распечатанное на 3D-принтере или сделанное в профессиональной мастерской, у нее просто не было. Поэтому Лера собрала прибор из подручных материалов.

– Многие материалы трудно найти в школе, зато старых ручек, забытых когда-то учениками, предостаточно, – говорит выпускница. – Вместо стержня я вставила обмотанные несколькими слоями изоленты электроды, один из которых поместила в тонкую стеклянную трубку для обеспечения стелющегося разряда. Выглядело это немного нелепо, но ведь работало же! Конечно, позже я переделала установку. Но идея с ручками мне понравилась: одна из моих целей по дальнейшему развитию проекта – сделать прибор компактным и удобным для использования, поместив в своеобразную ручку не только «рабочую часть» – электроды и диэлектрик, но и электрическую схему вместе с аккумуляторами.

ДОРАБОТКА

В этом году на конкурс научных и инженерных разработок Intel ISEF в Питтсбург (США) приехали почти 3000 школьников из 81 страны, которые представляли 2000 инновационных проектов.

– Это не просто конкурс, – говорит Лера. – Это мероприятие, объединяющее школьников, их руководителей, людей из самых разных сфер деятельности и даже нобелевских лауреатов. Это уникальная возможность познакомиться с удивительными ребятами, которые так же, как и ты, интересуются наукой, инженерией и инновациями. Я верю, что именно они будут передовыми специалистами в своих областях.

Выпускница из Королева выступала на секции биомедицинской инженерии. Она признается, что стендовый доклад стал для нее настоящим испытанием: конференция открывалась рано утром, а финишировала только в 16 часов. К тому же работу нужно было представлять на английском языке.

– Я доработала свой коагулятор: сделала новую, более компактную электрическую схему, чтобы сделать дугу «горячее» и стабильнее, – рассказывает Лера. – Этот прибор имеет большую область воздействия, при этом он мягко соединяет материал (останавливает кровотечения) без обугливания и также бесконтактным способом. Я провела несколько экспериментов на биологической ткани – куриных мышечных волокнах и свиной печени. Прибор отвечает медицинским требованиям, а еще он безопасен для человека: ток, который и так не превышает безопасного значения, не проходит через ткань. Сейчас мои главные конкуренты на рынке – это электроискровой и аргоноплазменный коагуляторы. Но моя установка сохранила свои главные преимущества над конкурентами – мобильность, бесконтактное воздействие, низкую стоимость и большую, но при этом контролируемую, площадь коагуляции (коагуляция с латинского языка переводится как «сгущение» или «свертывание». В норме в организме происходит коагуляция в крови, когда образуются тромботические массы. Чаще всего коагуляция используется в хирургии и косметологии. – Прим. ред.).

Лере и ее научному руководителю Владимиру Лебедеву предстоит еще много работы. Но в копилке российской команды уже есть третье место в категории «Биомедицинская инженерия» и премия Special Award от NASA.

Справка

Intel ISEF – это конкурс научных проектов для талантливых школьников со всего мира. Проект проводится уже более 60 лет. В жюри конкурса входят сотрудники ведущих университетов и представители международных научных организаций, а также лауреаты Нобелевской премии.

Проекты участников Международной научно-инженерной ярмарки Intel ISEF затрагивают важнейшие области жизнедеятельности человека и современного мира: поиск альтернативных источников энергии, лечение онкологических заболеваний, решение острых климатических проблем и другие. Более трети участников, представляющих свои работы, получают патент на свое изобретение.