Так считает молодой ученый Антон Кривцов, занимающийся новым направлением в науке — цифровым производством.
Знакомьтесь: Антон Кривцов. Заведующий кафедрой теоретической механики Санкт-Петербургского политехнического университета. На последнем Общем собрании РАН избран членом-корреспондентом. Конкуренция на выборах была «как в кино» — на одно место «натиралось» до двух десятков кандидатов. Но Антон Мирославович «прошел» сравнительно гладко. И тому было простое объяснение: работы молодого ученого уже признаны не только в стране, но и за рубежом. Да и область его интересов необычна — «цифровое производство».
— Трудно определить одним словом такую конструкцию?
— Безусловно, но за ней стоит будущее. Цифровое производство — очень быстро развивающееся направление в науке и технике. Компьютер, подсоединенный к соответствующим устройствам, позволяет создавать очень многое…
— Например?
— Спектр изделий довольно широкий. Прежде всего, это создание математических моделей, с которых по сути дела начинается любая техника. Конечно, такую модель можно создать на экране компьютера, но если вы ее держите в руках, то все воспринимается совсем иначе…
Можно использовать такие технологии и в строительстве. Сейчас создаются принтеры, которые позволяют получать объекты значительно большего размера, чем мы видим на выставках и в отдельных экспериментах. Недалеко то время, когда можно будет «нарисовать» дом на экране компьютера, а затем заказать его. И он будет построен!
— Фантастика!
— Это уже реальность. А вот если поразмышлять о будущем, весьма недалеком, то перспективы весьма заманчивы. Если удастся воплотить новый метод, над которым мы работаем, то, действительно, можно говорить о фантастике.
— Откроете секрет?
— Современный ЗД-принтер все-таки работает не столь эффективно: он печатает ту или иную деталь внутри себя, а потому объект ограничен в размерах. Иное дело, если создаются этакие «паучки», которые плетут «паутину» вне себя, и тогда их возможности резко возрастают. Новые механизмы способны создавать конструкции не только любой формы, но и размера.
Для разработки новых методов и технологий у нас был создан Центр технического творчества молодежи. Вокруг него образовалось несколько лабораторий, в которых ребята занимаются фотографией, летательными аппаратами, медициной и другими направлениями. Ребятам предоставляются широчайшие возможности для творчества. Проходя обучение и обмениваясь идеями, они приобщаются к современной науке. В наше время это особенно важно и нужно.
— Наверное, лучше всего представить это на конкретных примерах?
— Школьники под руководством студентов сделали оригинальных роботов — этакие глазастые существа на колесиках. Что в том необычного? Дело в том, что они не просто выполняют отдельные функции, а становятся частью чего-то более сложного, элементами его. Совокупность механизмов уже могут решать более интересные и серьезные задачи. Это перспективное направление. Создаются манипуляторы, похожие на человеческую руку. Появляются шагающие механизмы. Это все проекты, которые выполнены школьниками. Происходят очень любопытные процессы. Мы учимся у природы…
— Что имеется в виду?
— Пятилетний ребенок пройдет там, где не проедет самый крутой внедорожник. С точки зрения скорости передвижения техника достигла гигантских результатов, но «механизмы проходимости» природа придумала несравненно лучше, если приходится перемещаться по пересеченной местности. Поэтому создание шагающих механизмов — актуальная проблема и, конечно же, интересная. Еще один пример. Он связан с созданием летательных аппаратов, применение которых весьма широкое…
— Во время войны в Сирии мы на них насмотрелись…
— У нас сугубо мирная продукция. К примеру, создан геликоптер с шестью винтами. Им управляют два человека — один пилот, второй — оператор. Напомню, все эти устройства выполнены у нас в лаборатории с помощью цифровой техники.
Еще расскажу об одном проекте. Он был в основе создания нашего Центра, с него все начиналось. Один наш студент (потом он стал руководителем Центра) вместе со школьниками создали специальный зонд, который поднимался в стратосферу. В магазине купили шар, наполнили его гелием, подвесили фотоаппарат, опять-таки купленный в магазине, и сделали зонд. Весь проект обошелся в десять тысяч рублей. Зонд поднялся на высоту в 30 километров, каждые полминуты фотоаппарат проводил съемку — он был запрограммирован так. Все получилось! Если бы заранее представить такой проект, то нашлось бы немало скептиков, мол, нельзя проводить фотосъемку при температуре минус 50 градусов обычным аппаратом. Однако зонд не только поднялся на 30 километров, но и пролетел двести, все снимая на своем пути. На фото видно, что атмосфера уже тонкая — небо черное, а в кадре — весь Санкт-Петербург.
— Наша космическая съемка началась с фото Пентагона. Первый снимок, сделанный с околоземной орбиты, Сергей Павлович Королев показал военным, и тут же получил «добро» на резкое расширение таких работ. Получил, конечно, и соответствующее финансирование.
— Нечто подобное произошло и у нас. Но, как говорится, аппетит приходит во время еды. Сейчас уже у нас есть более амбициозный проект. Он связан с созданием студенческого спутника. Он более сложный, чем те, что уже запущены.
— Насколько бизнес в вас заинтересован?
— Мы стараемся выйти на самоокупаемость, а потому появилось несколько бизнес-проектов. Один из них: создание устройства для объемной фотографии. Им уже заинтересовались рекламные кампании, а также кинематографисты. Ясно, что направление перспективное.
— А нечто неожиданное?
— Мы уже подходим к тому, что можем силой мысли управлять объектами.
— Как это?
— Обруч одет на голову, он считает активность мозга. Через специальное устройство отдается мысленный приказ, и стакан наполняется из кувшина соком. Пока выполняется одна операция, ее можно запрограммировать. В будущем, без сомнения, возможности таких устройств и цифровых программ расширятся. В нашем Центре шла работа над созданием кисти, но затем задача усложнилась. Дело в том, что дочь одной из наших сотрудниц потеряла руку, и мы начали создавать искусственную. Существуют чисто косметические протезы, но пользоваться ими крайне неудобно — ведь хорошо бы искусственной рукой совершать какие-то действия. Мы попробовали создать принципиально новый протез. Он был создан на ЗД-принтере. Используется «технология ниток», которые протягиваются сквозь пальцы. Они уже могут сгибаться. Главная сложность в данной модели состоит в том, чтобы считать информацию с руки, уметь ее прочесть, а затем уже распознанные электрические импульсы передавать на устройство.
— Наверное, желающих использовать подобные устройство много?
— Конечно. Но мы в Центре стараемся так организовать работу, чтобы не только выдвигать идеи, но и реализовывать их, как говорится, «в металле», а затем сопровождать и в производстве. Этому мы обучаем в магистратуре. То есть речь идет уже о подготовке специалистов широкого профиля. Кстати, такая комплексность помогает нам выйти на коммерческие рельсы. Мы создали комплект оборудования, которое необходимо для создания Центров, подобных нашему, в любой школе, в любом университете. Этот комплект можно использовать как для обучения, так и в коммерческих целях. Оборудование недорогое, удобное, надежное и безопасное. А в заключение хочу сказать, что современные возможности цифровой техники поистине безграничны, они позволяют уже в школьном возрасте реализовывать самые дерзкие проекты и идеи.
Владимир ГУБАРЕВ
научный обозреватель «НВ»
NB!
В состав Центра технического творчества молодежи (ЦТТМ) входит лаборатория цифрового производства — «Фаблаб Политех» (на снимке), основная идея которой, по словам Кривцова, заключается в развитии интереса школьников и студентов к инновационной деятельности, современным технологиям, естественным наукам, научно-исследовательской работе и предпринимательству. Всего за время своей деятельности в мероприятиях ЦТТМ и «Фаблаб Политех» приняли участие более 28 тысяч человек, в результате чего было реализовано более 200 проектов.
