Sinh viên với những giải pháp thông minh cho hoạt động cứu hộ và cảnh báo thiên tai

Thứ ba, 04/12/2018

Thiết bị bay không người lái có thể tham gia cứu nạn trong tương lai

1. Thiết bị bay không người lái có thể tham gia cứu nạn trong tương lai

Drone hiện không phải điều gì quá xa lạ với nhiều người. Tuy nhiên, bên cạnh việc để có được những góc ảnh đẹp, bạn đã bao giờ nghĩ nó có khả năng… cứu nạn?

Chứng minh cho những ứng dụng vượt trội của một chiếc drone, một nhóm sinh viên thiết kế đến từ Trung Quốc đã thiết kế một thiết bị drone đặc biệt được đặt tên là: “Net Guard” có khả năng cứu nạn trong các sự cố ở các toà nhà cao tầng.

Drone đặc biệt có khả năng cứu nạn của nhóm sinh viên Trung Quốc.

Ý tưởng được các sinh viên thiết kế đưa ra dựa trên thực tế đó là một chiếc quadcopter được thiết kế đặc biệt có thể tích hợp kèm một chiếc lưới lớn. Khi được điều khiển đến gần nơi có người cần cứu, các cánh quạt sẽ mở rộng và để lưới đơn lộ ra cho người cần cứu nạn nhảy vào.

Ý tưởng này đã giành được một giải thưởng trị giá lên tới 13.000 USD. Bên cạnh những lời khen, ý tưởng cũng vấp phải không ít ý kiến tranh luận về sự an toàn và làm sao để đưa vào thực tế.

Nói về khả năng đưa vào thực tế với ý tưởng dùng Drone để cứu nạn, các sinh viên đến từ Trung Quốc cho biết quadcopter cứu nạn sẽ được thiết kế với sự ổn định cao nhất vì cánh quạt được bố trí trong một khung rất cứng.

Tuy nhiên, hiện tại nó vẫn dừng ở góc độ ý tưởng và video mô phỏng. Để đưa vào thực tế chắc chắn nhóm sinh viên sẽ cần phải đầu tư nhiều hơn trong tương lai.

2. Sinh viên phát minh ba lô phản lực dưới nước, giúp bơi 12km/h

Với vận tốc 12km/h, ba lô phản lực dưới nước giúp thợ lặn di chuyển nhanh chóng, có thể phục vụ công tác tìm kiếm, cứu hộ.

Từ đồ án môn học, tác giả sinh viên đã đăng ký sáng chế và sắp sửa thương mại trong năm 2019.

Thử nghiệm balo phản lực tại hồ bơi - (Nguồn: DAILY MAIL).

Archie O'Brien - sinh viên ngành thiết kế tại ĐH Loughborough, Anh đã thiết kế ba lô phản lực để di chuyển dưới nước như một phần đồ án môn học.

Dựa trên nguyên lý phản lực, ba lô này liên tục đẩy cơ thể về phía trước với vận tốc khoảng 12km/h.

Người dùng có thể điều chỉnh bằng tay, thậm chí để chế độ điều khiển hành trình (tự động) với tốc độ chậm. Dự kiến ba lô phản lực được thương mại sớm nhất vào năm 2019.

Balo phản lực dùng pin rời và dễ mang đi xa - (Anh: 3D Hub).

Hợp tác với công ty in 3D, O'Brien thực hiện 45 mảnh ghép tạo nên sản phẩm.

"Trong điều kiện dưới nước, người dùng có thể lắp ráp các phần với thời gian không tới 10 phút. Cánh quạt hay hệ quay của máy bơm ly tâm đều được làm từ vật liệu in 3D, sau đó được gia cố bằng sợi carbon để đảm bảo độ cứng cần thiết" - đại diện 3D Hubs cho biết.

Cơ chế đẩy nước như mô tô nước (jet ski) nhưng có thêm các chế độ tùy chọn - (Nguồn: DAILY MAIL).

Ban đầu, O'Brien muốn đem động cơ phản lực của mô tô nước (jet ski) vào thiết bị, nhưng sau đó anh tự thiết kế hệ thống đẩy tích hợp và tùy chỉnh được.

CUDA hoạt động tương tự phản lực của mô tô nước, hút nước vào và bắn nước về phía sau với tốc độ cao, thông qua ống kim loại. Người dùng có thể mang thiết bị như balo và dùng cơ thể để điều khiển hướng đi.

"Hệ thống đẩy CUDA đã được công nhận bằng sáng chế là balo phản lực dưới nước nhanh nhất thế giới và dễ di động", đại diện ngành thiết kế tại ĐH Loughborough cho biết.

Thiết bị sử dụng pin lithium có thể tháo rời. O'Brien cũng phủ keo epoxy resin và niêm phong silicon trên nắp pin để nước không rỉ vào.

Thiết bị được chạy thử trong bể bơi và ngoài trời suốt nhiều tháng trong năm qua, thậm chí trong điều kiện nhiệt độ rất lạnh. Điều này giúp O'Brien hoàn thiện thiết bị sát với thị trường phổ thông.

Chi phí cho mỗi thiết bị khoảng 17.000 USD nhưng O'Brien chưa cho biết giá bán cụ thể, tuy nhiên sẽ rẻ hơn nhiều với công nghệ đẩy nước truyền thống.

Nhờ công nghệ in 3D, các nhà sáng chế như O'Brien giờ đây có thể tạo ra sản phẩm mẫu đầy đủ tính năng, hoạt động mạnh mẽ. O'Brien tin rằng thiết bị sẽ tiềm năng để phục vụ công tác tìm kiếm, cứu hộ.

3. Cháy rừng liên miên, học sinh Mỹ sáng chế thiết bị cảnh báo sớm

Từng chứng kiến cháy rừng, Sanjana và Aditya Shah, học sinh trường THPT Monta Vista, đã sáng chế ra một thiết bị dự báo cháy rừng có tên gọi Smart Wildfire Sensor.

Sanjana Shah và Aditya Shah, học sinh trường phổ thông Monta Vista, Cupertino, California, với thiết bị cảnh báo sớm cháy rừng.

Mùa hè năm 2017, Sanjana Shah, 15 tuổi, đang ở trong Phòng Thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley khi xảy ra một trận cháy rừng ngay ở những ngọn đồi gần đó. Cô bé và bạn bè của mình được yêu cầu phải rời khỏi phòng thí nghiệm ngay lập tức, chạy thục mạng ra khỏi khu vực với nhiều đám cháy đang bùng lên và khói đen nghi ngút sau lưng. Sanjana chạy vào thư viện gần nhất trong khuôn viên trường Berkeley và nhắn tin về cho bố mẹ đưa em về ngay hôm đó. “Đó thực sự là một ác mộng với cháu”, cô bé cho biết.

Hai năm sau, Sanjana và bạn cùng lớp của mình là Aditya Shah đã cùng nhau hợp tác để tìm kiếm giải pháp cho vấn đề mà họ từng là nạn nhân, đó là cháy rừng.

“Vấn đề hiện nay với việc dự báo các trận cháy rừng đó là các đội phòng chống cháy rừng không có đủ các điều kiện để biết được thông tin về nguồn gây cháy (cành, lá khô) một cách cập nhật ở thời gian thực. Họ phải đi bộ đến tất cả các khu rừng và phân loại, tính toán thủ công các thông số nguồn gây cháy”, Sanjana cho tờ Business Insider biết.

“Thiết bị của chúng em sẽ dự báo chính xác địa điểm đám cháy có thể xảy ra trước tiên, giúp các nhân viên không phải phòng cháy thủ công nữa”, Sanjana cho biết.

Thiết bị có tên là “Smart Wildfire Sensor” (Bộ cảm biến cháy rừng thông minh) hiện vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm.

Thiết bị được gắn lên cây và chụp ảnh, phân tích các thông số và đưa ra cảnh báo sớm nguy cơ cháy rừng ở một khu vực nhất định.

Thiết bị hoạt động bằng cách được gắn lên những cây cao cách nhau một dặm vuông hoặc trong một khu vực nhất định, để chụp ảnh những cành cây và lá xung quanh rụng xuống. Những bức ảnh này sau đó được công nghệ máy học phân loại thành 13 nhóm khác nhau theo cấp độ nguy cơ có thể bắt lửa gây cháy. Sanjana và Aditya đang sử dụng một công cụ máy học nguồn mở của Google có tên là TensorFlow để xử lý và phân loại hình ảnh.

Khi đã được phân tích đầy đủ, các tín hiệu báo động sẽ được gửi đến các đội phòng chống cháy rừng gần nhất để thông báo thời điểm mật độ các chất dễ gây cháy (cành, lá khô) và độ hanh khô của những chất này đạt đến một mức độ gây cháy nhất định.

“Chúng em nhận thấy rằng thiết bị thực sự có khả năng ngăn chặn được các trận cháy rừng xảy ra ở những khu vực có nguy cơ cao nhất, và chúng em có thể cải tiến công nghệ này để giải quyết các vấn đề đã tồn tại hàng triệu năm qua mà chưa có giải pháp hiệu quả”, Sanjana cho biết.

Sanjana và Aditya đang có các cuộc đối thoại với Cơ quan Phòng chống cháy rừng California (Cal Fire) để bắt đầu thử nghiệm thiết bị Smart Wildfire Sensor của mình, tuy vậy, những cuộc thảo luận này đang bị hoãn lại mà do những trận cháy rừng xảy ra gần đây.

Hai học sinh trung học này cũng đang đưa thiết bị của mình tham gia chương trình Trí tuệ nhân tạo cho xã hội tốt đẹp của Google (AI for Social Good). Chương trình sẽ tài trợ 25 triệu USD cho những nhóm tác giả “sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) để giải quyết các vấn đề xã hội, nhân đạo và môi trường lớn nhất trên thế giới hiện nay”.

"Nếu nhận được tài trợ từ Google thì điều đó thật sự là rất tuyệt. Chúng em chắc chắn sẽ sử dụng nguồn tài trợ đó tiếp tục phát triển và cải thiện Smart Wildfire Sensor, giúp ngăn chặn các trận cháy rừng hiệu quả hơn nữa”, Aditya cho biết thêm.

Đông Trần tổng hợp (nguồn: Khoahoc.tv; Khampha; Dantri)

Tags