«Просто доклади зусиль». П’ять винаходів українських підлітків, якими захоплюється світ

Вони дбають про екологію, шукають нові джерела електроенергії та перетворюють шкільне навчання на цікавий інтерактивний процес. Вони — це українські підлітки, які захоплюються наукою і підкорюють міжнародні конкурси власними винаходами. Ними захоплюються в Україні та поза її межами, а ідеї юних винахідників мають всі шанси, аби перетворитися на успішний стартап.

ШоТам розповідає історії п’ятьох підлітків, які доводять, що наука — це цікаво та перспективно. Усі вони — члени Малої академії наук України, котрим вдалося заявити про себе на весь світ.

Програма для навчання в інтерактивній формі

16-річний учень Чернігівського ліцею № 32 Микола Акулов самотужки створив інноваційну програму для інтерактивного онлайн-навчання. Цей винахід приніс хлопцю золоту медаль у секції «Комп’ютерні технології» та гран-прі Best Applied Science міжнародної виставки винаходів винаходів INOVA-21. Утім монетизувати свою розробку Микола не планує, адже переконаний: освіта та медицина завжди мають залишатися безкоштовними та доступними для кожного.

Завдяки винаходу підлітка школярі та вчителі можуть проводити досліди з фізики, вивчати математику, програмування та будь-які інші предмети навіть без спеціального обладнання чи доступу до інтернету. 

«Ідея спала на думку під час вивчення математики. Одна з тем, математичні графи, давалася мені доволі складно. Хотілося, аби замість звичайного тексту з підручника було щось більш цікаве та інтерактивне. Вирішив зробити якісь анімації, візуалізувати математичні поняття, згодом підтягнулися й фізичні явища, якісь інтерактивні мапи. І я нікуди не ховаю програму, вона у вільному доступі, будь-хто може завантажити та користуватися. Дітям завжди цікавіше дивитися на екран, а не на дошку», — розповів Микола.

Сьогодні програмою юного винахідника вже користуються в його ліцеї та в Національному університеті «Чернігівська політехніка». Хлопець планує вдосконалювати розробку, однак навіть після оновлень Graph залишатиметься безкоштовним. 

Віртуальна лабораторія екологічного моніторингу

Софія Павлова — студентка Київського політехнічного інституту імені Ігоря Сікорського, яка створила віртуальну лабораторію екологічного моніторингу. Цей винахід оцінює рівень забрудненості повітря, а користувач може отримати повноцінну інформацію в простій та зрозумілій формі. Винахід приніс Софії золоту медаль в секції «Молоді винахідники» на INOVA-21.

Ідея виникла за два роки до перемоги на міжнародному конкурсі. Тоді в Києві протягом кількох тижнів стояв густий туман та запах гару, а дослідниця якраз роздумувала над темою роботи для конкурсу-захисту дослідницьких робіт МАН. Софії здалося, що наявні системи моніторингу — заскладні для киян і не містять нормального пояснення. Тому дівчина вирішила виправити ситуацію!

Лабораторія Софії складається з кількох компонентів, серед яких — роботизована машинка та дрон. Це дозволяє збирати дані з важкодоступних місць. Наприклад, дрон може потрапити в трубу на заводі чи підприємстві та перевірити, чи дотримується виробництво допустимих норм.

Утім всі складні процеси залишаються поза кадром, адже користувачі отримують доволі зрозумілу оцінку якості повітря: забрудненість у відсотках та коротку характеристику. А ще — поради та рекомендації, якщо рівень забрудненості стає небезпечним для людського здоров’я. 

Сьогодні Софія продовжує удосконалювати свій винахід та планує запровадити розробку в життя. Ідеєю юної винахідниці вже цікавляться екологічні організації, тож, можливо, саме завдяки цій ідеї міста України більше не потраплятимуть до рейтингів найбільш забруднених.

Електроенергія, отримана з коливання дерев

«Гілки дерев завжди коливаються, а отже, з них можна отримати електроенергію», — подумала учениця київського Політехнічного ліцею Олена Коваленко і… Втілила свою ідею в життя! Проєкт Tree Generator (або ж «Дерево-генератор») допомагає перетворити коливання гілок дерев на змінний електричний струм. Із цим винаходом Олена виборола перемогу на міжнародному змаганні винаходів та інновацій ICAN-2021.

«Я давно цікавлюсь альтернативною енергетикою, і в Україні вона має великий потенціал. Я досліджувала різні джерела альтернативної енергетики — вітрогенератори, сонячні батареї. Особливо детально фокусувалася на гідрохвильових генераторах, які перетворюють коливання хвиль на електроенергію. І замислилася, як це можна імплементувати в ту місцевість, де немає виходу до моря. Тобто чому б не створити таку систему на гілках дерев, які завжди коливаються, і завдяки цьому можна отримати електроенергію», — розповіла винахідниця. 

Робота над ідеєю тривала протягом трьох місяців. Після цього вже з готовою установкою дівчина відвідала безліч конкурсів, щоразу удосконалюючи свій проєкт. Чи є результат? Звісно! Свій мобільний телефон школярка вже заряджає від дерево-генератора, а тому майбутнє у винаходу точно є.

«Планую весь 11 клас доопрацьовувати прототип механізму, збільшувати його потужність і доводити до максимально професійного вигляду. Тобто до такого, з якого можна робити повноцінний стартап, щоб була віддача й користь від задуму. А якщо навіть щось і не вийде, то краще мати досвід із провалом, ніж зовсім його не мати. У Сан-Франциско кажуть: «Якщо ви не мали файлових стартапів, то навряд чи станете успішним у бізнесі й технологіях». Потрібно старатися і тоді все вийде», — переконана дослідниця.

У разі успіху ідеї унікальні генератори планують встановлювати просто на деревах: у парках, лісах чи гірській місцевості. А зібрану електроенергію можна буде використовувати для освітлення доріг, кемпінгів, дворів тощо. Собівартість однієї такої установки складає 1000 грн, а період окупності — менше 9 місяців. 

Безпечне пересування для незрячих людей

Учень Львівського фізико-математичного ліцею-інтернату Юрій Сагайдак — ще один переможець міжнародного інноваційного шоу INOVA 2021. Разом із науковим керівником Віктором Колдуном школяр розробив методику, яка за допомогою звуків допомагає людям із вадами зору безпечно пересуватися містом. 

Ідея виникла у лютому 2021 року, а перші прототипи з’явилися вже через місяць після старту активної роботи. Спочатку Юрій працював на платформі Arduino, однак згодом перейшов на Raspberry Pi, аби в майбутньому мати змогу використовувати стереобачення замість ультразвукових локаторів. Через підготовку винахідника до ЗНО темпи розвитку проєкту дещо уповільнилися, однак хлопець все одно продовжував роботу над винаходом.

 «Технології для незрячих людей вже давно не змінювались: здебільшого люди використовують тростину або просять про допомогу поводиря. Тому я почав шукати шляхи допомоги, які б відповідали можливостям нашого часу. Рішенням став пристрій, який використовує звучання нот для передачі інформації про довкілля. Для цього він «ділить» простір довкола на зони за напрямком. Якщо перешкода попереду на відстані 0,5 метрів — звучатиме нота «фа» приблизно на гучності 80%. Якщо перешкода рухається за годинниковою стрілкою, то частота ноти збільшується, навпаки – зменшується», – пояснює Юрій. 

Сьогодні хлопець мріє знайти інвесторів, які повірять у майбутнє винаходу та фінансово підтримають ідею. Далі — старт масового виробництва пристроїв.

Нова конструкція вітрогенераторів

Якось під час сімейного відпочинку учениця київського Політехнічного ліцею Єлизавета Столярчук зацікавилася, чому вітрогенератори працюють не цілодобово, а лише 6-8 годин. Виявилося, що їх вимикають, оскільки під час великої швидкості вітру лопаті можуть зламатися від надто сильного тиску. Школярка вирішила, що ситуацію необхідно виправляти, адже ми просто втрачаємо частину вітрового потенціалу. Тому винахідниця почала працювати над новою конструкцією вітрогенератора, яка б без жодних проблем працювала у складних погодних умовах.

Робота розпочалася ще в 2019 році, а сам проєкт презентували на численних конкурсах та щоразу вдосконалювали. У 2021 році школярка посіла перше місце на Global Industrie — одній з найбільших в Європі індустріальних виставок. Сьогодні ряд експериментів підтвердив теоретичні розрахунки Єлизавети, тож попереду — повномасштабна реалізація ідеї.

«Працюємо над розробленням технічної схеми самого генератора, адже величезний конус в реальних умовах потрібно буде надійно закріпити на землі. Прототип ще не такий, аби його можна було встановити на даху будинку і випробувати на практиці, бо в ньому немає під’єднання до генератора енергії. Тож є ще над чим працювати», — зазначає винахідниця.