Sáng chế hữu ích của những học sinh nhỏ tuổi

Thứ ba, 03/07/2018

Ham học hỏi và vận dụng linh hoạt kiến thức học được trong sách giáo khoa cộng với đôi tay khéo léo, nhiều bạn học sinh nhỏ tuổi đã sáng chế ra rất nhiều những phát minh khoa học vô cùng hữu ích với cuộc sống.

Robot săn lùng rác nhựa

Trong lúc các nhà khoa học bắt đầu "săn lùng" rác nhựa trên biển từ trên máy bay hoặc thậm chí từ vũ trụ, Anna Du - nữ sinh lớp 6 tại Andover, bang Massachusets, lại hi vọng có thể góp sức bằng một thiết bị do chính em làm ra: một robot có thể di chuyển xuyên qua đại dương để tìm kiếm rác nhựa, và sau cùng có thể thu gom rác đó luôn.

"Em luôn yêu quý các sinh vật biển và rất thích đi dạo trên bãi biển", nhà phát minh nhí này chia sẻ.
Công trình khoa học của em là 1 trong 10 công trình đã lọt vào vòng chung kết của cuộc thi sáng tạo khoa học dành cho bạn trẻ có tên Discovery Education 3M Young Scientist Challenge.

Em Anna Du và con robot do em chế tạo ra với chức năng săn lùng rác nhựa trên biển - (Ảnh: ANNA DU).

"Một ngày nọ em nhận thấy có rác nhựa ở khắp nơi xung quanh cảng Boston, em đã cố gom nhặt chúng và dọn sạch. Nhưng vì có quá nhiều rác như vậy nên em muốn làm cái gì đó để giải quyết vấn đề này", Anna Du cho biết.

Du hiểu rằng việc xác định được vị trí của rác nhựa trên biển là bước rất quan trọng. Em cũng học hỏi được từ các công ty tái chế trong việc sử dụng ánh sáng hồng ngoại để xác định và phân loại rác nhựa.
Con robot có khả năng hoạt động dưới nước của em cũng sử dụng tia hồng ngoại để tìm kiếm rác, nhưng nó hoạt động theo một cơ chế mới do em thiết kế ra nhằm giúp mức chi phí tiết kiệm hơn.

"Em hy vọng có thể sơ đồ hóa được về mặt không gian những nơi các mẩu rác nhựa nhỏ đang tích tụ lại", em nói.

Anna Du cũng muốn sau đó sẽ tạo ra một chiếc máy có khả năng thu gom và loại bỏ rác nhựa sau khi tìm được, hướng tới mục tiêu "tạo ra được chiếc máy dọn rác nhựa hiệu quả nhất".

Trong số hàng triệu tấn rác nhựa đổ ra biển mỗi năm, các nhà nghiên cứu không thể biết chính xác rốt cuộc chúng sẽ trôi về đâu. Không ít trong số đó đã tích lại theo thời gian và trở thành những đảo rác lớn như đảo rác trên Thái Bình Dương mà hiện tại được cho là đã có kích thước bằng 3 lần diện tích nước Pháp. Một số trong đó bị các loài chim biển hoặc cá voi ăn phải. Gần đây, khi một con cá voi chết, dạt vào bờ biển Thái Lan, khi mổ xác nó, người ta phát hiện thấy 7,7kg rác nhựa trong bụng nó.

Dù vậy một nhà nghiên cứu về rác nhựa trên biển cho rằng các nhà khoa học không thể biết vị trí của khoảng 99% lượng rác trôi nổi đó.

Thiết bị có thể cứu sống trẻ em bị khi ngạt thở trên xe ô tô

Theo thống kê, kể từ năm 1988, khoảng 712 trẻ em được cho là đã chết do say nắng khi ngồi trong xe một mình vào ngày nóng. Thế nhưng, nhờ có một thiết bị của một cậu bé 10 tuổi, tên là Bishop Curry ở McKinney, Texas, Mỹ đã có thể ngăn ngừa được nổi ám ảnh của các ông bố bà mẹ có trẻ nhỏ.

Cậu bé Bishop Curry.

Cậu bé Bishop Curry gọi thiết bị này là Oasis, một thiết bị thông minh có thể theo dõi được nhiệt độ bên trong xe ô tô. Khi nhiệt độ đạt đến mức nguy hiểm, nó sẽ phát ra luồng khí lạnh, làm dịu mát không khí trong xe, đồng thời phát ra tín hiệu cảnh báo đến phụ huynh thông qua một chiếc ăng-ten.

Thiết bị Oasis.

Ý tưởng của Bishop Curry bắt nguồn từ việc một em bé 6 tháng tuổi của người hàng xóm đã bị chết ngạt do nhiệt độ trong xe quá nóng. Mặc dù ý tưởng này mới chỉ được minh họa bằng mẫu đất sét 3D, nhưng cậu bé và cha của mình đã kêu gọi mọi người cùng nhau gây quỹ để tạo ra sản phẩm tuyệt vời này.

Họ đã trình bày ý tưởng của mình lên trang GoFundMe, số tiền dự kiến ban đầu là 24.000$, nó sẽ được sử dụng để sản xuất các thiết bị, cũng như đảm bảo được bằng sáng chế.

Học sinh chế tạo mạch điện thông minh tự động bật tắt đèn theo ánh sáng

Đó là ý tưởng sáng tạo của hai em Nguyễn Minh Quân và Văn Viết Thiên Kim - học sinh trường THCS Chu Văn An, thành phố Huế.
Chia sẻ với chúng tôi, em Nguyễn Minh Quân, cho biết: "Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, có rất nhiều thiết bị điện thông minh cũng như nhiều mạch điện tự động hóa đã ra đời giúp phục vụ tốt nhất cho cuộc sống của con người".

Mô hình thiết kế mạch điện thông minh và tiết kiệm ứng dụng tại Trường THCS Chu Văn An.

Tuy nhiên, trên thực tế, ở nhiều nơi trên đất nước ta, những thiết bị điện và mạch điện này vẫn chưa được áp dụng, con người phải tự điều khiển bằng tay. Một số mạch điện thời gian chiếu sáng rất dài, xuyên đêm như đèn đường, đèn công viên, trường học, cơ quan… Những mạch điện này tiêu thụ lượng điện năng rất lớn và đòi hỏi người sử dụng phải đóng tắt trong những thời điểm sáng sớm hay đêm tối.

Một số mạch điện ứng dụng thiết bị thông minh như mạch đèn chiếu sáng các tuyến đường bằng rơ le thời gian để tự động điều khiển đèn theo thời gian. Tuy nhiên, mạch điện này vẫn còn nhược điểm là chưa khắc phục về sự lệch múi giờ theo mùa.

Chính vì thế, Minh Quân và Thiên Kim đã nảy ra ý tưởng về mạch điện thông minh, có thể tự động tắt mở theo ánh sáng và tiết kiệm điện năng.

Mạch điện có bộ cảm biến ánh sáng, khi trời tối, mạch điện sẽ tự động bật và khi trời sáng, mạch điện tự động ngắt mà không cần sự điều chỉnh của con người. Rơ le thời gian được cài đặt trước cho mạch điện một khoảng thời gian cố định, sau khoảng thời gian đó, mạch điện tự động chuyển sang trạng thái mới và duy trì trạng thái đó cho đến khi cắt nguồn điện. Mạch điện còn có chiết áp điều chỉnh tăng hoặc giảm điện áp cho mạch điện, công tơ điện đo điện năng tiêu thụ và aptomat để đóng tắt nguồn điện.

Sơ đồ lắp đặt các thiết bị và vật liệu.

Thiên Kim cho biết thêm, nguyên lý hoạt động của mạch điện khá đơn giản. Khi mở công tắc nguồn, đèn tín hiệu nguồn sáng, có dòng điện 220V xoay chiều cấp cho bộ cảm biến ánh sáng. Khi trời tối, bộ cảm biến ánh sáng hoạt động cho dòng điện chạy vào chân số 7 và số 8 của rơ le thời gian. Sau đó chân số 5 của rơ le thực hiện nhiệm vụ cung cấp điện áp đến đèn Đ1 và Đ2 làm cho hai đèn này bật sáng. Sau khoảng thời gian đã định trước, chân số 6 của rơ le thời gian tác động lên chiết áp.

Lúc này, chiết áp sẽ điều chỉnh giảm áp làm cho 2 đèn sáng mờ, công suất của đèn giảm so với công suất định mức, điện năng tiêu thụ ít so với lúc đầu. Khi trời sáng, bộ cảm biến ánh sáng ngừng hoạt động, không có dòng điện cung cấp cho mạch điện, đèn Đ1 và Đ2 tắt.

Mạch điện thông minh của hai bạn là 1 trong 4 đề tài được trao giải Nhất tại Cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ XI, năm 2018 vừa qua.

GS.TS. Trần Hữu Dàng, Chủ tịch Liên hiệp hội, Trưởng ban tổ chức Cuộc thi đánh giá cao tính sáng tạo và khả năng ứng dụng vào thực tiễn của đề tài này.

"Mạch điện thông minh và tiết kiệm điện này có thể được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống tại các gia đình như mạch điện cổng rào, mạch điện sân vườn, hay có thể sử dụng nó tại hành lang của các trường học, cơ quan… hoặc trong các mạch điện công cộng như đèn đường, công viên", GS Trần Hữu Dàng nhận xét.

Dong Tran (Tổng hợp từ nguồn: khoahoc.tv)

Tags