Rukami: 5 инженерных проектов российских школьников, которые изменят мир
Гаражные изобретатели и самоучки, мейкеры — это люди, которые увлекаются инженерным творчеством и создают принципиально новые решения с помощью прикладных инструментов и технологий. Они объединяются в команды и сообщества, не боятся делиться своими идеями и не гонятся за коммерческой выгодой — им нравится разбираться в том, как устроены технологии и находить им новое применение.
Следующий этап эволюции мейкера — технологический энтузиаст — человек, который не только получает удовольствие от инженерного творчества, но и старается с помощью своих разработок решить конкретную социальную проблему, сделать жизнь лучше. Проекты технологических энтузиастов охватывают самые разные области — от комфортной городской среды до покорения космоса, а инженерные прототипы они создают своими руками. Неудивительно, что мейкерское движение считается самой питательной средой для формирования потока технологических стартапов — именно благодаря таким амбициозным гаражным самоучкам у каждого из нас дома есть персональный компьютер, а современные школьники на уроках труба работают не с лобзиком, а с 3D-принтером.
Ключевые ценности мейкерского движения — это работа в команде (кажется, новое поколение усвоило, что мир не спасти в одиночку: Бэтмену всегда нужен Робин, а хорошему инженеру, как минимум, маркетолог и дизайнер) и свободный обмен информацией внутри сообщества (технологические энтузиасты не стремятся закабалить друг друга патентами и спрятать свою разработку за семью замками, как принято в корпоративной среде).
В России развитием движения технологических энтузиастов и популяризацией инженерного творчества занимается один из ключевых проектов Кружкового движения НТИ — Rukami. Одно из самых ярких его событий — Международный фестиваль идей и технологий — пройдет 31 августа и 1 сентября в Москве, на ВДНХ.
«TechInsider» выбрала 5 проектов школьников-участников фестиваля, которые претендуют на то, чтобы в скором времени сделать нашу жизнь лучше:
Летающий купол
Автор: Владимир Ларюхин, 16 лет, Зеленодольск.
Купол-дрон, оснащенный машинным зрением и большой взлетной массой.
Основная проблема современных дронов — ограниченная грузоподъемность. Над ее решением бьются технологические корпорации по всему миру. Например, недавно Boeing представил собственный дрон, который может переносить груз весом до 227 кг. Недостаток этого и ему подобных проектов прежде всего в том, что такие дроны получаются крупными и тяжелыми сами по себе, а значит менее маневренными и более дорогими в производстве.
Девятиклассник из Зеленодольска Владимир Ларюхин предлагает инженерное решение в форме купола, построенное на Эффекте Коанда: благодаря разнице давлений на поверхности купола и внутри него, возникает дополнительная подъемная сила устройства — существенно выше, чем у привычных беспилотников (до 300%). По словам самого автора, в будущем летающий купол сможет заниматься доставкой, принимать участие в спасательных операциях в труднодоступных местах и следить за общественным порядком.
Автоматический сортировщик мусора
Авторы: Александр Еремеев, 18 лет, Павел Еремин, 17 лет, Челябинск
Мир находится на грани «мусорной катастрофы», площади свалок свалок растут, а ответственные службы не справляются с уборкой из-за устаревших методик и технологий. Единственный безопасный и цивилизованный способ обращения с мусором — его переработка, которая затруднена отсутствием сортировки в местах накопления мусора.
Александр и Павел из Челябинска смоделировали автоматизированную установку, которая может отсортировать 4 типа отходов (пластик, бумага, стекло и металл), и написали софт, обеспечивающий работу сортировщика. В комплексе – три вида датчиков: светопроводимости, деформации и электропроводимости. Если объект проводит свет, деформируется и не проводит электричество – это пластик. Если объект деформируется, свет сквозь него не проходит, а электричество – вполне, – это металл и так далее.
Персональный образовательный тренажер
Авторы: Тимур Шарафутдинов, 16 лет, Максим Кузнецов, Ольга Макарова, Новосибирская область
Образовательная платформа, реализующая индивидуальную программу обучения на основе нейродиагностики
Современным образовательным программам не хватает «поправки» на индивидуальность: сложно понять, на что способен конкретно взятый ученик.
Проект школьников из Новосибирской области перевернет представление о формировании образовательной траектории школьников. Технологические энтузиасты предлагают с помощью нейроинтерфейса оценивать личные склонности учеников к тем или иным предметам и их реакции на отдельно взятые задания. В комплексе – аппарат ЭЭГ, камера для отслеживания движений глаз и специальный сайт для диагностики. При контакте ученика с обучающими материалами его мозговая и зрительная активность регистрируются, а набор полученных данных позволяет программе предположить его склонность к тем или иным предметам.
Solar Tracker
Авторы: Инна Кузенко, 16 лет, Артур Ширяев, 16 лет, Максим Шитиков, 16 лет, Новосибирская область.
Независимый от GPS солнечный трекер
Ни для кого не секрет, что концепция устойчивого развития мировой экономики предполагает динамичный переход на возобновляемые источники энергии. По данным экспертов, к 2027 году солнечная энергия составит 20% от всей потребляемой человеком электроэнергии. Этого, безусловно, недостаточно для качественного технологического скачка — необходимы новые способы ее добычи.
Солнечные трекеры — панели, передвигающиеся вслед за солнечным светом, — разработаны уже довольно давно, однако, все они работают на основе данных GPS, которые отнюдь не всегда корректны. Инженерная находка школьников из Новосибирской области — в специально написанной программе, благодаря которой трекер движется за лучами солнца не по GPS-навигатору, а автоматически меняет угол в зависимости от падения солнечных лучей. По утверждению авторов проекта, такой подход в разы увеличивает производительность солнечного трекера. Инженеры уже испытали прототип в действии: трекер умеет заряжать телефон, а мощность тока – только вопрос объемов производства.
Smart City Lighting
Систему сетевого освещения «Умный город», включающую в себя умный уличный фонарь, робота электрика и систему управления объектами города
Авторы: Максим Воля, Леонид Девятов, Федор Бондарь, Москва
Уличное освещение — неотъемлемый элемент комфортной городской среды. В современных городах на освещение расходуется около 50 % электроэнергии. «Умный» город позволяет сократить это количество на 70 %.
Уникальная инженерная разработка московских школьников — единый data-центр Smart City Lighting — собирает информацию от умных фонарей, понимает, какой фонарь нуждается в починке, и отправляет на подмогу специального робота. Алгоритм робота выстраивает путь к фонарю, а для захвата неисправной лампочки предусмотрен манипулятор. «Умные фонари», помимо осветительных функций, предупреждают о чрезвычайных ситуациях, увеличивают яркость при приближении, имеют встроенные зарядные устройства для электрических транспортных средств. А встроенные датчики газа, шума и температуры позволяют проводить мониторинг экологического состояния локальных точек в микрорайоне. Городская система управления представляет собой сложную распределенную компьютерную программу. Все роботы и элементы инфраструктуры обмениваются данными по Wi-Fi.