Лучшие разработки в финале научно-инженерного конкурса учащихся BelSEF-2015

Статья из белорусской республиканской газеты «Звязда» в переводе на русский язык.

Как школьники двигают прогресс и создают будущее

Может ли заинтересованность школьника наукой перерасти в серьезные исследования и проекты еще до поступления в университет? Ответ на этот вопрос можно было найти в Белорусском государственном университете информатики и радиоэлектроники, на базе которого состоялся финал научно-инженерного конкурса учащихся «Belarus Science and Engineering Fair — 2015» (BelSEF-2015). Мероприятие проводится уже третий год подряд. В нынешнем году его организаторами выступили управление образования Мингорисполкома, Минский областной институт развития образования, администрация Парка высоких технологий и корпорация Intel.

Главное мероприятие конкурса — открытая стендовая выставка — проводилось в одном из корпусов БГУИР, куда и пришли корреспонденты «Чырвонкi». Творческая атмосфера ощущалась с первых шагов: воздух на первом этаже рассекал квадрокоптер (беспилотный летательный аппарат с четырьмя пропеллерами — Авт.). Совсем рядом демонстрировались захватывающие физические и химические эксперименты. Этажом выше посетителей развлекал робот, который собирал кубик Рубика.

Начинаем осмотр стендов, наверное, с самого зрелищного проекта — беседуем с создателем упомянутого квадрокоптера, Дмитрием Кривенчуком из гимназии № 1 г. Пинска.

— Сегодня существует ряд задач, решение которых людьми видится экономически неоправданным или просто невозможным, — рассказывает Дмитрий. — Такие задачи могут выполняться роботами, в том числе — беспилотниками или квадрокоптерами. Знакомясь с аппаратами, которые представлены сейчас на рынке, я замечал одну особенность: у них очень узкий функционал, и используются они чаще всего в качестве игрушек. Поэтому я решил разработать универсальный беспилотный летательный аппарат, который сможет выполнять различные задачи, и занимался исследованием его технических характеристик.

Дмитрий Кривенчук и его квадрокоптер на конкурсе «Belarus Science and Engineering Fair — 2015» (BelSEF-2015)
Дмитрий Кривенчук и его квадрокоптер

Кажется невероятным, но парень сам разработал корпус квадрокоптера (его по заказу изготовили при помощи лазера) и написал программное обеспечение. По словам автора, аппарат может использоваться для поиска людей, предупреждения чрезвычайных ситуаций, охраны объектов, государственной границы, мониторинга дорожной ситуации, при проведении научных исследований, составления карт местности, доставки посылок, медикаментов и многого другого. Согласно результатам исследования, аппарат превосходит наиболее распространенные в странах СНГ аналоги практически по всем характеристикам. Так, например, максимальная его скорость — около 120 километров в час. Широкий функционал обеспечивается большим количеством дополнительной аппаратуры, которая установлена на квадрокоптере. Интересуемся ценой разработки. Дмитрий говорит, что создание «дрона» (второе название беспилотников. — Авт.) обошлось ему примерно в полторы тысячи долларов. Парень рассчитал и стоимость аппарата при налаживании серийного выпуска — она будет ниже примерно в три раза.

В секции информатики знакомимся с Владимиром Гангалой, учеником СШ № 6 г. Кобрина. Парень привез на конкурс проект по разработке информационных ресурсов по истории и краеведению.

— Мне кажется, что существует проблема с представлением нашего исторического и культурного наследия не только для иностранцев, но даже и для граждан Беларуси, — делится Владимир. — Существуют определенные сайты, но все это делается бессистемно, выглядит в некоторых случаях несовременно и содержит неактуальную информацию. Я уверен: нам есть что показать и самим себе, и гостям из зарубежья, а потому решил попробовать на примере собственного города довести это. Мы создали информационный ресурс, посвященный Кобрину, и разместили на нем всю информацию, которая может понадобиться иностранному или отечественному туристу. В перспективе аналогичные сайты могут быть созданы во всех городах страны и объединены в один портал, посвященный культурному наследию Беларуси. Так мы получим единый источник информации для туристов и сможем привлечь больше инвестиций в сферу туризма.

Сайт, посвященный Кобрину, уже готов и работает. «Что посетить?», «Чем заняться?», «Как забронировать?» и «Как добраться?» — эти разделы могут пригодиться каждому, кто впервые приедет в полесский город на отдых. В общем, по информации, размещенной на сайте, можно составить полную картину городской жизни. Здесь представлена не только информация о наиболее интересных туристических местах Кобринского района, но и последние новости города, и многое другое. Особая гордость создателя — 3D-экскурсия по городу. При помощи панорамных снимков прогуляться по улицам Кобрина можно, сидя за компьютером в любом месте планеты, где есть интернет.

Шоу в стиле Николы Теслы — лампы загораются без проводов
Шоу в стиле Николы Теслы — лампы загораются без проводов

Много интересных проектов было представлено в секции экологии. Ольга Врублевская и Юрий Сероокий из гимназии № 2 г. Солигорска вдохновились галитовыми отвалами, известными каждому, кто когда-либо был в этом городе. Монументальные «горы», которые так сильно впечатляют приезжих, плохо сказываются на экологической ситуации и деформируют почву. Учащиеся занялись проблемой переработки отвалов, пытаясь при этом получить определенный экономический эффект, и это у них получилось. Выяснилось, что при использовании метода электролиза галит распадается на осадок и щелочь. Осадок, смешанный с водой, цементом и мелкобитым стеклом, использовали для создания тротуарной плитки. Опытный образец получился в среднем в два раза прочнее и устойчивее обычной плитки, а расчетная стоимость серийного выпуска одной плитки равна 394 рублям, что в восемь (!) раз меньше настоящей. Щелочь варили вместе с жировыми отходами, получив в результате натриевое и калиевое мыла.

Следует отметить, что возраст участников никак не влиял на «серьезность» и основательность проектов. Восьмиклассники Владислав Кацап и Максим Рабец из столичной гимназии № 146 привезли на конкурс проект по снижению вредных выбросов общественным транспортом. Ребята предлагают оборудовать городские автобусы мини-теплоэлектростанциями.

— По нашей задумке вода из бака по змеевику будет подаваться к выхлопной трубе, где ее нагреют выхлопные газы, — объясняет Максим, демонстрируя схему. — Полученный пар будет использоваться для работы электрогенератора. Таким образом мы уменьшим температуру выхлопа, которая составляет 1200° C, и получим дополнительный источник энергии. В результате штатный генератор автобуса может быть демонтирован (КПД двигателя поднимется), так как новый генератор, по нашим расчетам, будет вырабатывать даже больше энергии.

Робот собирает кубик Рубика
Робот собирает кубик Рубика

По словам ребят, их разработка интересна минскому автобусному парку № 5. Именно его сотрудники предоставили конкурсантам все технические характеристики автопарка, согласно которым и делались расчеты. Возможно, в скором времени появится и автобус, оснащенный системой охлаждения выхлопа, разработанной юными изобретателями.

Илья Новосельский из гимназии № 6 г. Минска занялся проблемой отходов свиноводческих комплексов. Парень предлагает использовать вторичные стоки таких предприятий для выращивания водоросли хлорелла. Во время тестирования многие штаммы выращенной на таких отходах водоросли оказались годными для получения биодизельного топлива. Таким образом, стоки свиноводческих комплексов будут очищены до той степени, когда их можно будет сливать в общую канализацию. Кроме того, появится новый источник получения дешевого биотоплива.

Кстати, далеко не все проекты имели исключительно научную направленность. Хватало и довольно простых, но не менее интересных и достойных внимания работ. Диана Макаревич из Минского районного лицея занималась изучением экзотического моллюска под названием ампулярия, который пользуется популярностью среди аквариумистов. Девушка выращивала моллюсков, изучала их предпочтения в еде, особенности роста и многое другое. По ее словам, в интернете и некоторых справочниках встречаются спорные сведения о существе, источники противоречат друг другу. Результатом работы Дианы стал сборник советов по выращиванию ампулярий в домашних условиях, который может оказаться полезным для многих любителей аквариумного искусства.

Юные ученые с радостью рассказывают о своих разработках. Перерастет ли увлечение исследовательской работой в дело жизни, неизвестно. Но думается, что именно вот такие искренне влюбленные в физику, химию, биологию, информатику и другие науки школьники будут изменять мир.

Ярослав Лысковец. Газета «Звязда», 26 февраля 2015 года.
Оригинал на белорусском языке: zviazda.by/2015/02/73310.html

Смотрите другие статьи по образованию и методике преподавания физики в школе.