Школьники дали пожарным дышать

Изобретение легко заменит нынешние кислородные баллоны

Старшеклассники московской школы №2065 создали альтернативу кислородному баллону для пожарных. Это легкий регенеративный патрон — новый класс пожаро- и взрывобезопасных регенеративных патронов на основе пероксокомплексов Ti(IV) на поверхности наночастиц оксида титана в полиакрилатной матрице с нанооксидом марганца в качестве катализатора.

Старшеклассники московской школы №2065

Старшеклассники московской школы №2065

Старшеклассники московской школы №2065

Работа пожарных — одна из самых опасных. Им приходится находиться в сильно задымленных помещениях, где нечем дышать. Выручают кислородные баллоны, но у них есть два недостатка: они тяжелые, и кислорода в них хватает лишь на десять минут.

Сейчас для обывателей выпускается «самоспасатель» с регенеративным патроном, в котором кислород выделяется из пероксидов щелочных металлов. Они не образуют комплексных соединений, поэтому неустойчивы, а еще в таком устройстве нельзя законсервировать много кислорода — это взрывоопасно. Ученики медицинского и инженерного классов школы №2065 под руководством учителя химии и члена добровольной пожарной команды, кандидата химических наук Любови Оболенской синтезировали новый состав, который и уменьшает вес конструкции, и продлевает время использования кислорода.

Изобретение уже оценили профессионалы. «Спасатели в основном используют аппараты открытого типа — баллоны, которые действительно очень тяжелы. Если ребята добились того, чтобы реагент перестал реагировать на воду и повышать температуру кислорода,— это прорыв. Когда проект протестируют и одобрят, его смогут взять на вооружение пожарные части, а нам останется только гордиться школьниками, которые в таком юном возрасте создают полезные и социально значимые проекты»,— сказал спасатель и руководитель Тверского областного регионального отделения Всероссийского студенческого корпуса спасателей Андрей Кудашов.

«Вода составу заведомо не страшна, да и тепло не выделяется»,— утверждает руководитель проекта Любовь Оболенская. Пероксокомплексы титана (IV) (источник кислорода) находятся в матрице из наноразмерного диоксида титана, а он устойчив к воде. В качестве примера можно вспомнить краску — титановые белила.

Так как скорость, с которой кислород поступает,— один из важных факторов, ребята добавили в запускаемую по щелчку капсулу специальный катализатор, диоксид марганца, и щелочь — химические вещества ускоряют реакцию, и кислород вырабатывается намного быстрее. А в качестве реагента для регенеративного патрона старшеклассники решили использовать более устойчивые и невзрывоопасные пероксокомплексы титана, что в 20 раз уменьшает вес баллона, то есть с 12 кг до 500 г. Есть и еще один плюс: новые комплексные соединения не боятся высоких температур и солнечного света, а ярко-желтый цвет точно укажет на годность устройства.

Весь проект юные исследователи создавали в стенах школы, благо что школьное лабораторное оборудование это позволяет. Модель корпуса патрона напечатали на 3D-принтере, на спектрофотометре изучили свойства пероксидов, на сканирующем зондовом микроскопе — микроморфологию нанообъектов.

С помощью датчиков кислорода и рH охарактеризовали состав, а датчиком объема газа определили, что объем кислорода равен 340 мл. Именно этот показатель и повлиял на уменьшение веса прибора до 500 г.

Таким образом, авторы проекта решили сразу четыре проблемы: увеличили в баллоне количество кислорода, скорость его доставки, снизили вес оборудования и продлили срок годности прибора. И еще на одно полезное качество указал научный сотрудник Института фундаментальных проблем биологии РАН, кандидат биологических наук Азат Абдуллатыпов: «Проект научный, совсем не детский, хотя над ним работают школьники. Всего за полгода достигнут такой высокий результат. Меня удивило еще, что для создания модели использовали не АБС-пластик, а полилактид — биоразлагаемый пластик из молочной кислоты. Благодаря чему корпусы патронов биоразлагаемые, что не создаст проблем при их утилизации — плюс балл за ответственность».

Стоит напомнить, что это не первый общественно полезный проект учеников Любови Оболенской. Они уже разработали дрон с «сенсорным носом», который находит тлеющие торфяники, синтезировали наносостав для тушения пожаров, средство от ожогов, инновационный состав для очистки воды. Эти проекты заняли призовые места на научных конференциях.

Маргарита Тимофеева

Картина дня

Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...