Когда выхожу из квартиры, почти всегда в лифте начинаю волноваться: всюду ли закрыла воду, выключила ли свет, закрыла ли двери и тому подобное. Возможно, когда-то мне поможет система «Безопасный дом», которую разработал 11-класник Даниил Федоров из Кривого Рога. С Даниилом мы пообщались на VІ Фестивале инновационных проектов Sikorsky Challenge 2017, который проходит по 13 октября в Национальном техническом университете «КПИ имени Игоря Сикорского». Свой проект старшеклассник представил на конкурсе «Intel-Техно Украина 2017—2018».

ЗАЛИЛ СОСЕДЕЙ? СИСТЕМА ПРЕДУПРЕДИТ

Своей разработкой Даниил пытался усовершенствовать систему с карточками-ключами, которую используют в гостиницах. «Вот вы выходите из номера, вытягиваете карточку из приемника, и весь электроток в комнате выключается. У меня лазерная система автоматически распознает, сколько людей вошло и вышло из помещения, и на основе этих данных подается сигнал на приемники, которые выключают электричество. Но эти приемники умные — не выключают электричество, например, для холодильника, — рассказывает парень. — Также эта система может зафиксировать то, что вода протекла на пол, — тогда сразу выключается водоснабжение, и на телефон владельца жилья поступает звонок с соответствующим сообщением. Кроме того, система распознает, когда кто-то вышел из помещения и если в течение 15 минут двери не закрыли — в этом случае владелец тоже получает сообщение на телефон».

Даниил Федоров учится в Криворожском естественно-научном лицее. Робототехникой занимается  два года — сам заинтересовался и начал изучать это направление, а лицейные преподаватели иногда помогают советами и идеями.

Вот и систему «Безопасный дом» Даниил создавал дома. На это пошло несколько месяцев, старшеклассник читал материалы в интернете и программировал с помощью Arduino — в настоящее время популярной аппаратной вычислительной платформы для любительского конструирования.

«Специально не запаковывал схему в коробки — хотел, чтобы все видели механизм. Коробка распечатывается на 3D-принтере или заказывается пластиковый короб, куда все это упаковывается и встраивается. Лазерная система встраивается в двери, — говорит Даниил. — Такую вещь можно производить прямо сейчас, она готова для использования. Однако продолжу разработку системы. Немного ее усовершенствую — у меня есть определенные планы — и тогда буду предлагать людям».

ЗАЩИТИ СВОЮ ТЕПЛИЦУ

Роман Федевич из Львова решил позаботиться о безопасности теплиц. Проект девятиклассника, который учится во Львовском технологическом лицее, называется «Безопасная теплица» и тоже создан с помощью платформы  Arduino.

«У моего дедушки есть теплица. Ее нужно проветривать, чтобы снизить температуру и вообще... В теплице, которую я разрабатываю, есть датчик температуры. Вы можете задать определенную температуру в программе, и теплица автоматически будет открываться и закрываться в зависимости от этого показателя», — объясняет свою идею Роман.

Рядом с парнем — маленькая модель теплицы. Поскольку в помещении температура не меняется, то, как она работает, Роман демонстрирует благодаря потенциометру.

Еще одна беда — когда теплица открыта, может подняться сильный ветер, создается сквозняк, от чего окна теплицы или она сама могут сломаться. На крыше модели «Безопасной теплицы» стоит датчик ветра. Как объясняет Роман, это электродвигатель, в который вставлена турбина Савониуса — ветровая турбина с вертикальной осью, которая состоит из двух или трех смещенных друг относительно друга частей полого цилиндра. «Когда дует ветер, электродвигатель генерирует определенное напряжение и передает его на плату. Так передается информация, что есть ветер. Как и с температурой, информацию по показателям можно внести в настройку. Если ветер легкий, теплица не закрывается. Если более сильный — закрывается», — говорит парень.

Планов у Романа много. Например, разработать систему автоматического полива — чтобы на плату передавалась информация из метеосайта о температуре, и в соответствии с этими данными происходил полив. Также есть задумка разработать программу для смартфона, чтобы руководить теплицей. В конечном итоге парень хочет испытать существующую разработку на практике.

АНОМАЛЬНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ БРОНЕЖИЛЕТА

Немало разработок участников «Intel-Техно Украина» касаются помощи военным. Например, Артем Самсонов из Кропивницкого изучает, как можно использовать неньютоновскую жидкость в качестве амортизирующего элемента в бронежилетах. Парень учится в Кировоградском областном учебно-воспитательном комплексе (гимназия-интернат — школа искусств).

Неньютоновская жидкость — это большой класс веществ, который включает три типа жидкостей. Еще их называют аномальными жидкостями, их вязкость зависит от скорости тока. Это вязкоупругие состояния, чья текучесть зависит от течения времени, вязкие среды. К последним принадлежат разные нефтепродукты, масла, смолы.

Артем разминает в руках желтый материал, похожий на пластилин, — это и есть неньютоновская жидкость. «Была выдвинута гипотеза, что неньютоновская жидкость может поглощать энергию. Проводились опыты, чтобы это проверить. Так, с определенной высоты отпускался груз с энной массой, и мы определяли уровень поглощения энергии, — делится Артем. — Увидели, что при попадании пули в обычный кевларовый или металлический бронежилет, пуля прогибает его на четыре сантиметра, что может нанести человеку вред. У нас такая конструкция будет поглощать энергию в себя и прогибаться меньше, чем на сантиметр». Опыты парень проводил в школьных условиях, для этого использовал 3D-макет.

Восьмиклассник Дмитрий Прокопец, который учится в киевском лицее №208, представил проект модульного протеза. «Это протез на работах. Поскольку он модульный, можно отделить или прикрепить определенную часть. Модулей может быть один или несколько», — комментирует Дмитрий, показывая, как протез крепится к руке. Протез сделан из пластика, напечатан на 3D-принтере.

Парень увлекся проектом сам. Говорит, что переживает за друга, который служит на Донбассе, а такая разработка может помочь военным. Помогал работать над протезом научный руководитель Иван Селезнев. «От обычных протезов этот отличается ценой, — говорит Дмитрий. — Обычный косметологический протез обходится в 11 тысяч гривен. А себестоимость такого — полторы тысячи гривен. Это при условии, что уже есть 3D-принтер. Пока я разработал прототип. Потом будем делать его красивее, чтобы выглядел естественнее».

ДЕТЯМ НУЖНЫ НАСТАВНИКИ

В целом на трех конкурсах, которые проходят в рамках фестиваля Sikorsky Challenge 2017, представили 308 разработок. Площадки для соревнований — упомянутая «Intel-Техно Украина», которая проводится уже в десятый раз, конкурс стартапов Sikorsky Challenge, выставка-конкурс Малой академии наук «Будущее Украины». Дети, которые представляют свои разработки, по сути, принимают эстафету у легендарного авиаконструктора Игоря Сикорского, когда-то студента Киевской политехники.

Больше всего проектов, 225, оценивает жюри «Intel-Техно Украина». Людмила Булыгина, которая является членом оргкомитета этого конкурса и преподает в КПИ программирование, делится впечатлениями: «Третий год развивается робототехника, в настоящий момент таких проектов много. Детей начала интересовать инженерия. Стало немного меньше проектов по физике, но больше — по математике».

По наблюдениям Людмилы, условно проекты можно разделить на два типа: детские инициативы, чтобы показать: «Я это сделал!», и разработки, которые могут быть «суперовыми», но пока не хватает либо денег, либо технологий, либо лаборатории для исследований.

Конечно, большинство проектов останутся на уровне детских экспериментов. Что, кстати, не отменяет их важности, ведь с малого начинается большое. А некоторые проекты, которые когда-то подавали на «Intel-Техно Украина», уже внедрили в жизнь. «Разработка нашего финалиста Михаила Литовченко имеет промышленное использование (речь идет о модульной плавучей электростанции. — Авт.). Есть очень интересная разработка Андрея Коноваленко и Ивана Селезнева. У каждого есть стартап, который уже развивается. Например, разработка Андрея внедряется в некоторых школах Днипра — это комплекс, который может превратить любую поверхность в интерактивную, достаточно дешевый. Проект Ивана связанного с помощью незрячим, в частности детям с особыми потребностями (это электронный поводырь. — Авт.). Что интересно, Андрей и Иван, после поездки в Америку в рамках конкурса Intel ISEF, объединились и воплотили в КГГА еще один очень хороший стартап — маячки для людей со слабым зрением», — перечисляет Людмила Булыгина.

В Украине фактически нет инкубаторов и акселераторов для детских проектов, поэтому нередко изобретательство заканчивается участием в каком-то конкурсе и вознаграждением. «Мы очень хотим внедрить менторство, когда проект ребенка потом кто-то сопровождает, — акцентирует Людмила Булыгина. —  В других странах ситуация не такая, как в Украине. Например, есть интересная лаборатория или предприятие, и они приглашают ребенка к себе. У нас такого почти нет. ІТ-компаниям, например, дети не интересны. Поддержка может быть на уровне призов, но чтобы взять кого-то и поучить — это единичные случаи. Видим здесь людей, которые приходят, а затем поддерживают и сопровождают проекты. Но это должно быть массово».

Мы попросили Людмилу Викторовну дать совет школьнику, которого заинтересовало изобретательство. «Нужно начинать с простых вещей, — говорит она. — Во-первых, определить, что интересно. Либо это компьютерное направление, либо это инженерия, либо должен двигаться механически или на электронике. Если механически — искать физика, узнавать, что нужно. Если электроника — в настоящий момент очень популярная платформа Arduino и все микроконтроллеры. Очень рекомендуем такое детям — это хорошее начало, за 30 минут у тебя начинает работать первый маленький проект. Робототехника так же. В настоящий момент она уже не нуждается в больших вложениях. Раньше мы ориентировались на конструкторы Lego, а это дорого. А когда ориентируемся, в частности, на Arduino — это дешево, и мы можем с этим работать».

***

«Создавать что-то новое — очень интересно! — убежден Роман Федевич из Львова. — Смотрите: вы находите тему, которая вас волнует. Например, это касается того, что вам поднадоело делать руками. И вы можете решить свою проблему и делать это автоматически. Разработки создаются так, чтобы это было привязано к жизни».

Возможно, какой-то юный изобретатель уже придумал решение проблемы, которая ежедневно раздражает вас в быту. Знакомьтесь с этими детьми и поддерживайте их!