Коли виходжу з квартири, майже завжди у ліфті починаю хвилюватися: чи усюди закрила воду, чи вимкнула світло, чи закрила двері тощо. Можливо, колись мені допоможе система «Безпечний будинок», яку розробив 11-класник Даниїл Федоров з Кривого Рога. З Даниїлом ми поспілкувались на VІ Фестивалі інноваційних проектів Sikorsky Challenge 2017, що триває по 13 жовтня у Національному технічному університеті «КПІ імені Ігоря Сікорського». Свій проект старшокласник представив на конкурсі «Intel-Техно Україна 2017—2018».

ЗАЛИВ СУСІДІВ? СИСТЕМА ПОПЕРЕДИТЬ

Своєю розробкою Даниїл намагався вдосконалити систему з картками-ключами, яку використовують у готелях. «От ви виходите з номера, витягаєте картку з приймача, і весь електрострум у кімнаті вимикається. У мене лазерна система автоматично розпізнає, скільки людей увійшло і вийшло з приміщення, і на основі цих даних подається сигнал на приймачі, які вимикають електрику. Але ці приймачі розумні — не відключають електрику, наприклад, для холодильника, — розповідає хлопець. — Також ця система може зафіксувати те, що вода протекла на підлогу, — тоді одразу перекривається водопостачання, і на телефон власника житла надходить дзвінок з відповідним повідомленням. Крім цього, система розпізнає, коли хтось вийшов з приміщення і впродовж 15 хвилин двері не зачинили — у власник теж отримує повідомлення на телефон».

Даниїл Федоров навчається у Криворізькому природничо-науковому ліцеї. Робототехнікою займається зо два роки — сам зацікавився і почав вивчати цей напрям, а ліцейські викладачі інколи допомагають порадами та ідеями.

От і систему «Безпечний будинок» Даниїл створював вдома. На це пішло кілька місяців, старшокласник читав матеріали в інтернеті та програмував за допомогою Arduino — нині популярної апаратної обчислювальної платформи для аматорського конструювання.

«Спеціально не запаковував схеми у коробки — хотів, щоб усі бачили механізм. Коробку роздруковують на 3D-принтері або замовляють пластиковий короб, куди все це упаковується і вбудовується. Лазерна система вбудовується у двері, — говорить Даниїл. — Таку річ можна виробляти просто зараз, вона готова для використання. Проте продовжу розробку системи. Трохи її вдосконалю — у мене є певні плани — і тоді пропонуватиму людям».

ЗАХИСТИ СВОЮ ТЕПЛИЦЮ

Роман Федевич зі Львова вирішив подбати про безпеку теплиць. Проект дев’ятикласника, який навчається у Львівському технологічному ліцеї, називається «Безпечна теплиця» і теж створений за допомогою платформи  Arduino.

«У мого дідуся є теплиця. Її треба провітрювати, щоб знизити температуру. У теплиці, що я розробляю, є датчик температури. Ви можете задати певну температуру в програмі, і теплиця автоматично відкриватиметься і закриватиметься залежно від цього показника», — пояснює свою ідею Роман.

Поруч із хлопцем — маленька модель теплиці. Оскільки в приміщенні температура не змінюється, те, як вона працює, Роман демонструє завдяки потенціометру.

Ще одна біда — коли теплиця відкрита, у разі сильного вітеру, створюється протяг, від чого вікна теплиці або вона сама можуть зламатися. На даху моделі «Безпечної теплиці» стоїть датчик вітру. Як пояснює Роман, це електродвигун, до якого вставлена турбіна Савоніуса — вітрова турбіна з вертикальною віссю, що складається з двох або трьох зміщених одна відносно одної частин порожнистого циліндра. «Коли дме вітер, електродвигун генерує певну напругу і передає її на плату. Так отримуємо інформацію, що є вітер. Як і з температурою, інформацію за показниками можна внести у налаштування. Якщо вітер легенький, теплиця не закривається. Якщо сильніший — закривається», — каже хлопець.

Планів у Романа багато. Наприклад, розробити систему автоматичного поливу — щоб на плату передавалась інформація з метеосайта про температуру, і відповідно до цих даних відбувався полив. Також є задумка розробити програму для смартфону, щоб керувати теплицею. Зрештою, хлопець хоче випробувати існуючу розробку на практиці.

АНОМАЛЬНА РІДИНА ДЛЯ БРОНЕЖИЛЕТА

Чимало розробок учасників «Intel-Техно Україна» стосуються допомоги військовим. Наприклад, Артем Самсонов з Кропивницького вивчає, чи можна використовувати неньютонівську рідину як амортизуючий елемент у бронежилетах. Хлопець навчається у Кіровоградському обласному навчально-виховному комплексі (гімназія-інтернат — школа мистецтв).

Неньютонівська рідина — це великий клас речовин, який включає три типи рідин. Ще їх називають аномальними рідинами, їх в’язкість залежить від швидкості току. Це в’язко-пружні середовища, середовища, чия текучість залежить від плину часу, в’язкі середовища. До останніх належать різні нафтопродукти, мастила, смоли.

Артем розминає у руках жовтий матеріал, схожий на пластилін, — це і є неньютонівська рідина. «Була гіпотеза, що неньютонівська рідина може поглинати енергію. Проводилися досліди, щоб це перевірити. Так, з певної висоти відпускався вантаж з енною масою, і ми визначали рівень поглинання енергії, — ділиться Артем. — Побачили, що при влучанні кулі у звичайний кевларовий або металевий бронежилет, куля прогинає його на чотири сантиметри, що може завдати людині шкоди. У нас така конструкція поглинатиме енергію у себе і прогинатиметься менше, ніж на сантиметр». Досліди хлопець проводив у шкільних умовах, для цього використовував 3D-макет.

Восьмикласник Дмитро Прокопець, учень київського ліцею №208, представив проект модульного протезу. «Це протез на роботах. Оскільки він модульний, можна відділити чи прикріпити певну частину. Модулів може бути один або кілька», — коментує Дмитро, показуючи, як протез кріпиться до руки. Протез зроблений з пластику, надрукований на 3D-принтері.

Хлопець захопився проектом сам. Каже, що переживає за друга, який служить на Донбасі, а така розробка може допомогти військовим. Допомагав працювати над протезом науковий керівник Іван Селезньов. «Від звичайних протезів цей відрізняється ціною, — говорить Дмитро. — Звичайний косметологічний протез обходиться в 11 тисяч гривень. А собівартість такого — півтори тисячі гривень. Це за умови, що вже є 3D-принтер. Поки я розробив прототип. Потім будемо робити його гарнішим, щоб мав природніший вигляд».

ДІТЯМ ПОТРІБНІ НАСТАВНИКИ

Загалом на трьох конкурсах, що відбуваються у межах фестивалю Sikorsky Challenge 2017, представили 308 розробок. Майданчики для змагань — згаданий «Intel-Техно Україна», що проводиться вже вдесяте, конкурс стартапів Sikorsky Challenge, виставка-конкурс Малої академії наук «Майбутнє України». Діти, які представляють свої розробки, по суті, приймають естафету в легендарного авіаконструктора Ігоря Сікорського, колись студента Київської політехніки.

Найбільше проектів, 225, оцінює журі «Intel-Техно Україна». Людмила Булигіна, яка є членом оргкомітету цього конкурсу і викладає у КПІ програмування, ділиться враженнями: «Третій рік розвивається робототехніка, і таких проектів чимало. Дітей почала цікавити інженерія. Стало трохи менше проектів з фізики, але більше — з математики».

За спостереженнями Людмили, умовно проекти можна розділити на два типи: дитячі ініціативи, щоб показати: «Я це зробив!», та розробки, які можуть бути «суперовими», але поки не вистачає або грошей, або технологій, або лабораторії для досліджень.

Звісно, більшість проектів залишаться на рівні дитячих експериментів. Що, до речі, не зменшує їхньої важливості, адже з малого починається велике. А деякі проекти, які колись подавали на «Intel-Техно Україна», вже впровадили у життя. «Розробка нашого фіналіста Михайла Литовченка має промислове використання (йдеться про модульну плавучу електростанцію. — Авт.). Є дуже цікава розробка Андрія Коноваленка та Івана Селезньова. У кожного є стартап, який уже розвивається. Наприклад, розробка Андрія впроваджується в деяких школах Дніпра — це комплекс, що може перетворити будь-яку поверхню на інтерактивну, доволі дешевий. Проект Івана пов’язаний з допомогою незрячим, зокрема дітям з особливими потребами (це електронний поводир. — Авт.). Що цікаво, Андрій та Іван, після поїздки до Америки в рамках конкурсу Intel ISEF, об’єднались і втілили у КМДА ще один хороший стартап — маячки для людей зі слабким зором», — перераховує Людмила Булигіна.

В Україні, фактично, немає інкубаторів та акселераторів для дитячих проектів, тож нерідко винахідництво закінчується участю в якомусь конкурсі і винагородою. «Ми хочемо впровадити менторство, коли проект дитини потім хтось супроводжує, — акцентує Людмила Булигіна. —  В інших країнах ситуація не така, як в Україні. Наприклад, є цікава лабораторія або підприємство, і вони запрошують дитину до себе. У нас такого майже немає. ІТ-компаніям, наприклад, діти не цікаві. Підтримка може бути на рівні призів, але щоб взяти когось і повчити — це поодинокі випадки. Бачимо тут людей, які приходять, а потім підтримують і супроводжують проекти. Але це має бути масово».

Ми попросили Людмилу Вікторівну дати пораду школяру, якого зацікавило винахідництво. «Треба починати з простих речей, — говорить вона. — По-перше, визначити, що цікаво. Чи це комп’ютерний напрям, чи це інженерія, чи має це рухатись механічно, чи на електроніці. Якщо механічно — шукати фізика, дізнаватись, що потрібно. Якщо електроніка — нині дуже популярна платформа Arduino й усі мікроконтролери. Дуже рекомендуємо таке дітям — це хороший початок, за 30 хвилин у тебе починає працювати перший маленький проект. Робототехніка так само. Вона вже не потребує великих вкладень. Раніше ми орієнтувались на конструктори Lego, а це дорого. А коли орієнтуємось, зокрема, на Arduino — це дешево, і ми можемо з цим працювати».

***

«Створювати щось нове — цікаво! — переконаний Роман Федевич зі Львова. — Дивіться: ви обираєте тему, яка вас турбує. Наприклад, це стосується того, що вам набридло робити руками. І ви можете вирішити свою проблему і робити це автоматично. Розробки створюються так, щоб це було прив’язано до життя».

Можливо, якийсь юний винахідник уже придумав як розв’язати проблему, яка щодня дратує вас у побуті. Знайомтеся з цими дітьми і підтримуйте їх!