Победитель конкурса
"Синтез-Кейс"

Мария
Мамаева

Решение кейса холдинга "Швабе" - Датчик качества воды

01.00.00 Физико-математические науки


Ярославль


Санкт-Петербургский государственный университет
Магистратура, 2 курс, факультет:


Описание проекта

Промышленное загрязнение воды является серьезной проблемой в наше время. Для анализа загрязненности воды применяются различные химические и физические методы. Одним из наиболее перспективных методов анализа качества воды, позволяющим проанализировать наибольшее количество параметров, является фотометрический метод, именно его мы использовали при решении кейса “Датчик качества воды” холдинга "Швабе". Фотометрический метод состоит в получении и анализе спектра поглощения воды при прохождении через нее ультрафиолетового излучения. Наша команда имеет большой опыт в спектроскопии полупроводников и нам было интересно изучить прикладную область, выходящую за границы нашего опыта. Особенно увлекательной, но в то же время сложной частью нашей работы было проектирование оптической схемы спектрометра. В ходе решения кейса, мы приобрели новый для нас опыт использования программного обеспечения для дизайна оптических систем и надеемся, что сможем применить его в будущем в нашей работе. Другим вызовом, с которым столкнулась наша команда это подбор комплектующих для датчика качества воды. Мы поставили себе задачу обеспечить наилучшее спектральное разрешение, используя в конструкции оптические компоненты, представленные на рынке, это было непростой задачей, так как устройство должно соответствовать заявленным размерам, а большинство доступных компонентов не подходят для выполнения требований, заявленных в кейсе. В нашем решении мы использовали схему спектрометра, позволяющую получить лучшее спектральное разрешение по сравнению с референсным устройством, предложенным в кейсе. Улучшение этой характеристики оптического прибора позволит лучше различать в спектре поглощения загрязненной воды обычно трудно различимые соединения, такие как NO2- и NO3-. В результате мы смогли рассчитать устройство с разрешением превосходящим референсное устройство в несколько раз и удовлетворяющее требованиям кейса.



Успехи

В 2020 была получила грант по программе "УМНИК" на реализацию проекта "Разработка устройства для дефектоскопии для обнаружения дефектов дорожного полотна". В 2022 была опубликована статья в журнале "Оптика и спектроскопия" — "Случайная лазерная генерация в монокристаллах MAPbI3" Ожидается публикация статьи в журнале Advanced Optical Materials (Q1).



Сейчас

Я занимаюсь исследованием галогенидных перовскитов, они являются перспективной средой для создания светодиодов и активных сред для лазеров. Мои научные работы посвящены созданию лазеров на основе этих материалов. На данный момент я оканчиваю второй курс магистратуры и работаю инженером в ресурсном центре “Нанофотоника” СПбГУ.




Также Вы можете создать личный кабинет благотворителя, в котором у Вас будет возможность поддержать молодых ученых персонально, используя для поиска фильтры по городам, наукам и вузам. В личном кабинете Вам будут доступны описания научных проектов, планируемые результаты и экспертные оценки, Ваша история поддержанных проектов и многое другое.