Летающая подлодка, робот-циклоп и супермаска. Какие вызовы науке бросают ульяновские школьники

65 учеников представили свои научные разработки на региональном этапе Всероссийского конкурса «Большие вызовы». 11 проектов признаны лучшими. Их авторы презентуют на заключительном этапе конкурса в Сочи. Что придумали юные гении – узнала ulpravda.ru.

Напомним, ученики школ Ульяновской области защищали проекты по девяти направлениям: «Умный город и безопасность», «Агропромышленные и биотехнологии технологии», «Передовые производственные технологии», «Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и машинное обучение», «Нанотехнологии», «Генетика и биомедицина», «Когнитивные исследования», «Современная энергетика», «Беспилотный транспорт и логистические системы». Достойные работы отбирали эксперты градообразующих предприятий региона - научно-производственного объединения «Марс» и Ульяновского механического завода, а также профессорско-преподавательский состав вузов и специалисты агентства технологического развития региона.

Найди робота в комнате

17-летний 11-классник лицея при УлГТУ Владислав Кузнецов представил на «Больших вызовах» проект «Робот-циклоп» в номинации «Беспилотный транспорт и логистические системы».

«Взяться за проект меня сподвигло желание открыть для себя что-то новое. Роботом-циклопом я занимаюсь полгода, а вот систему Ардуино изучаю уже три года», - отметил лицеист.

- Что из себя представляет робот?

- Это двухколесный робот-циклоп под управлением платформы  и фоторезистора. Он реагирует на свет и едет к нему, работает относительно освещенности пола: если светло, значит, можно ехать,  темно - впереди препятствия, и туда не поедет. Тем самым робот исследует комнату и отправляет рисунок на компьютер.  Но здесь интересен не сам робот, а его мозг – как он работает. Это демонстрация того, что можно сделать, и работы самой платформы Arduino, ибо большая часть моего проекта – это сами алгоритмы и способы взаимодействия. Проще говоря, я пишу мозги для роботов».

На региональном этапе конкурса лицеист при содействии учителя информатики Юлии Зиновьевой презентовал прототип робота как  игрушку, которая расскажет детям об устройстве роботехники и взаимодействии между роботом и окружающей средой, компьютером и человеком.  А для заключительного этапа конкурса Владислав намерен доработать проект, но если успеет. Подготовка к ЕГЭ в самом разгаре. В планах - поступление в УлГТУ, на факультет информационных систем и технологий.

Под единым оком большого брата

Лучшей в номинации «Умный город» признана девятиклассница Губернаторского инженерного лицея № 102 Валерия Хрусталёва. Она придумала проект умного микрорайона на платформе Arduino.

«Я разработала прототип целого микрорайона, где будут располагаться умные дома (восемь строений). Сначала для комфортного проживания я продумала окружающую среду, т.е. разделила микрорайон на четыре сектора – взрослый, детский, образовательный и развлекательный. Помимо домов, сюда входят детские сады, школы, рестораны, торговые центры и т.д. Кроме того, ввела систему бонусов. Например, если жители мусорят, то их социальный рейтинг понижается, а ведут себя подобающе - повышается.  Исходя из этого, доступны дополнительные бонусы, к примеру, бесплатный поход в ресторан, или, наоборот, двери ряда учреждений могут закрыться.  Учтены и вопросы безопасности, например над детской площадкой будут летать дроны. Они же, кстати, могут доставлять еду и лекарства до квартир», - рассказала детали проекта 16-летняя Валерия.

Умные системы, установленные как в квартирах, так  и извне, объединены в систему, работу которой курирует единый опорный пункт. Туда могут обращаться жители посредством приложения или напрямую и получить решение своей проблемы.

Свое ноу-хау Валерия разработала за пять месяцев и уверяет, что ей необходимо еще три – четыре месяца, чтобы довести проект до ума. Уже готова 3D-модель умного микрорайона в программе Blender, которую для презентации в Сочи она распечатает на 3D-принтере.

Маски изо льна на защите здоровья

Восьмиклассница Полина Шестакова из гимназии № 33 Ульяновска уже около года разрабатывает биологическую модель для исследования тканей в лаборатории.

«Посредством распыления аэрозолей с вирусами мы исследуем ткани для создания масок, которые смогли бы максимально защищать нас от вирусов, - говорит 14-летняя  Полина. – Мы провели эксперименты на биомодели. В итоге из всех видов тканей (мы брали лен, жаккард, вискозу, тюль, плюш, ситец) самым эффективным оказался лен. Он самый плотный и пропускает меньше всего вирусов. Двухслойная льняная маска – лучшая защита».

Полина дружит с микробиологией со второго класса, оттого уже сейчас убеждена, что это увлечение  всерьез и надолго в ее жизни. Опыты девушки проводит не в школьном кружке, а на кафедре микробиологии УлГАУ.

«Я выполняю только те эксперименты, к которым меня можно допустить, т.е. работаю только с безопасными бактериями», - уточнила девушка.

Аппарат можно собрать в лаборатории: он состоит из трубы до метра в длину, вентилятора и окошка для аэрозоля. Полина надеется создать прототип к поездке в образовательный центр «Сириус» и выступить с ним на заключительном этапе Всероссийского конкурса «Большие вызовы» в номинации: «Генетика и биомедицина».

Из воды в небо

Второй победитель в номинации «Беспилотный транспорт и логистические системы» - девятиклассник Ярослав Удовенко из ульяновской гимназии № 30. К реализации проекта летающей подводной лодки он шел три года.

«В предыдущих своих исследовательских работах о летающих тарелках мне понравилась модель самолета в форме ската. Как известно, скат не только плавает под водой, но и летает над водой. Выяснилось, что в Советском Союзе накануне Второй мировой войны был предложен проект летающей подводной лодки, который так и не было реализован, - пояснил 16-летний Ярослав. – Позже о создании такого летательного аппарата говорили и в США».

- Почему же она так и не появилась?

- Было несколько сложностей. Одна из главных – значительное сопротивление воды на крылья при их выдвижениях. Крылья не позволяют подводной лодке развить высокую скорость под водой, иными словами, они должны складываться, отбрасываться либо аппарат должен иметь более мощный двигатель.

- Все эти нюансы в твоем проекте учтены?

- Можно и так сказать. Если ранее при разработке летающей подводной лодки за основу конструкции брали гидроплан, добавляя ему определенные функции для передвижения под водой, то у меня подход немного другой. Я взял за основу не самолет, а конструкцию ската, которую изучал в прежних работах. И эта форма очень перспективная. Пример тому авиационный комплекс дальней авиации (ПАК ДА), который тоже выполнен в форме ската.

Ярослав Удовенко уже подготовил концепт-макет летательного аппарата 40 на 60 см. Более того,  при участии научного руководителя, педагога объединения «Авиамоделирование» областного Дворца творчества детей и молодежи Анатолия Уфимцева школьник создает вторую вариацию летательного аппарата. В нем несколько иная форма крыла. Но презентовать его пока рано – этот проект в разработке.

С авиаинженирией школьник мечтает связать свою жизнь, хотя не исключает, что от чертежей его потянет в небо и он решит стать летчиком.

В числе победителей регионального этапа Всероссийского конкурса научно-исследовательских проектов «Большие вызовы» еще несколько ребят. О них мы расскажем в ближайшее время.

Фото предоставлены героями публикаций

Читайте наши новости на «Ulpravda.ru. Новости Ульяновска» в Телеграм, Одноклассниках, Вконтакте и Дзен.