Ученые разработали казахстанские стельки для детекции плоскостопия

Гульнур Калимулдина, молодой профессор Школы инженерии и цифровых наук NU, за очень короткое время - два с половиной года, защитила докторскую в инженерии, обучаясь в Токийском технологическом институте. Интерес к науке у нее проявился в 9-ом классе, когда ее проект по изготовлению мыла из лебеды победил на республиканском конкурсе. Сейчас она курирует несколько исследовательских грантов в области материалов для сбора и хранения энергии, передает BaigeNews.kz.

"Движение человека и вибрация с помощью трибоэлектрических или пьезоэлектрических материалов могут преобразовать механическую энергию в электрическую. С помощью этих материалов мы можем заряжать малые предметы. Идея кажется футуристической, но, на сегодняшний день это направление стало самым обсуждаемым среди ученых мировой общественности. Мы первая группа учёных среди стран СНГ, которые занимаются этим направлением", - рассказывает ученая.

На поверхности некоторых материалов возникает электрический заряд при их деформации, что называют пьезоэлектрическим эффектом - он хорошо исследован и теоретически обоснован, чего нельзя сказать о трибоэлектрическом явлении, малоизученным и до сих пор вызывающем споры в научном мире. Трение двух материалов высвобождает электрический заряд – известный всем факт, но применение этого эффекта для сбора энергии было изобретено только в 2012 году. Чтобы разобраться в феномене получения энергии из кинетического движения, Гульнур Калимулдиной потребовалось немало времени и смелости. Сейчас они работают с ведущими зарубежными научными группами и публикуются в авторитетных научных журналах. Удалось запатентовать ряд разработок.

"Материалы, которые мы синтезировали также имеют отличные показатели для использования в качестве тактильных сенсоров. Сейчас мы хотим коммерциализировать автономные трибоэлектрические сенсоры. Вместе с коллегой Азаматом Ешмухаметовым нам удалось с помощью искусственного интеллекта применить наши сенсоры в робототехнике. Разрабатываемые нами сенсоры не требуют электричества, они лёгкие и пластичные, кроме того, такие сенсоры станут новинкой на рынке", - отмечает Гульнур.

Такие сенсоры могут быть применены как кардиостимуляторы. Некоторые создаваемые технологии ученые уже начинают тестировать в медицине, как например, трибоэлектрические сенсорные стельки.

"Созданные нами сенсорные стельки с помощью машинного обучения определяют наличие плоскостопия у людей с точностью до 82%. Это означает, что диагностические центры могут с помощью наших сенсоров наблюдать за пациентами с проблемой плоскостопия и проверять прогресс лечения. Разработку данную мы запатентовали, а результаты опубликовали в научных журналах. Особенность наших сенсоров в том, что они адаптивны, дешевле своих рыночных аналогов", - пояснила Гульнур Калимулдина.

Знания, полученные в ходе обучения в Японии и исследовательской деятельности, профессор передает студентам, мотивируя их на научную работу. Развитие науки и стремиление к новым открытиям, она считает своей миссией.

"С тех пор как я начала работать в NU постдокторантом, а затем, ассистент профессором, я выиграла 5 научных грантов в своем инновационном направлении. В моей научной группе сейчас работают 15 научных исследователей. Студенты, с которыми я работаю, поступают на программы магистратуры и докторантуры за рубеж, что говорит об их стремлении продолжать заниматься настоящей наукой. Я преподаю им такие дисциплины, как "Технология микроэлектрических механических систем и микросхем", "Механика мягких материалов" и такие актуальные и необходимые предметы, как "Наука об окружающей среде" и "Введение в инженерию", - говорит ученая.

Молодые ученые пытаются вывести свои прототипы на казахстанский рынок, в качестве старапов или проектов для коммерческих грантов. Их разработки в будущем могут быть внедрены в области реабилитации пациентов и спортивной медицине. Единственное их пожелание – расширить сроки научных грантов с нынешних трех до, как минимум, пяти лет. Именно столько им требуется для проведения научных работ, чтобы получить качественные результаты в исследованиях и достичь инновационного прорыва.