Российские финалисты Google Science Fair о своих исследованиях

Максим Смирнов, 13 лет, Чебоксары. Устройство безопасности транспортного средства

Проект, как видно из названия, посвящен повышению безопасности водителя. По словам Максима, движение будет менее опасным, если водитель и пассажиры в момент аварии отклонятся в безопасном направлении. Внутренний корпус кабины должен быть снабжен элементом смещения центра тяжести и/или датчиком удара с блоком управления устройством вращения, а также двумя фиксаторами. Результат достигается конструктивно, корпус автомобиля разворачивается на 180 градусов. В итоге при столкновении люди оказываются спиной к препятствию, а контакт спина — кресло значительно безопаснее, чем контакт ремень безопасности — грудная клетка. Модель сделана из фанеры и картона, колеса — из подшипников, а оси — из карандашей.

Успейте купить корпоративный пакет COSSA-2025 со скидкой!

Cossa анонсирует главный рекламный формат на весь 2025 год: сразу 8 различных опций.

Пакет идеально подходит для онлайн-сервисов, стартапов, интернет-компаний и digital-агентств.

Успейте приобрести пакет до повышения цены!

Михаил Хорольский, 13 лет, Чебоксары. Способ получения биотоплива

Полное название работы — получение биоэтанола из инулина топинамбура путем низкотемпературного гидролиза. Разработка технологий биотоплива — одна из основных тем современной науки. Топинамбур — отличное сырье для получения биоэтанола. Его клубни имеют высокое содержание инулина — ценного полисахарида, а само растение не требует ухода при выращивании и растет на почвах, не пригодных для других сельхозкультур.

Это переработанная версия моего предыдущего проекта, когда я пытался доказать, что топинамбур — отличное сырье, потому что в нашем регионе он растет почти в неограниченном количестве, — отмечает Михаил. Получение биоэтанола из топинамбура практиковалось и раньше, но при высоких температурах. Михаил сделал это при температуре ниже 0 градусов (в морозильной камере) и доказал, что такой способ требует меньше энергии и трудозатрат и не так сильно влияет на окружающую среду.

Обращая внимание зала на аппарат, он говорит:

Ну, это многим знакомая вещь. Исключительно из некоторых соображений назову его перегоночным аппаратом для получения биоэтанола.

На вопрос о том, что нужно, чтобы его метод начал массово использоваться, Михаил отвечает:

Для этого нужно, чтобы полностью источились запасы нефти, газа и угля на земле. Ну или чтобы появились такие вездесущие приборы, которые будут работать на спирту, причем не на питьевом.

Елизавета Соснова и Тина Кабир, 13 лет, Москва. Универсальный гидростатический денсиметр

Задачей девочек было создание прибора, который измерит массу тел, плотность жидкостей, сыпучих материалов и твердых тел. Причем он должен быть сделан из легкодоступных материалов, чтобы любая хозяйка легко и быстро могла его соорудить. И они решили эту задачу. Принцип основан на всем известном законе Архимеда, но главное свойство здесь — универсальность, поскольку устройство сделано из легкодоступных материалов.

Конечно, наша идея мир не меняет. Но она изменила уроки физики в нашей школе. Действительно, некоторые экземпляры успешно использовались на экспериментальных уроках физики, где вызвали большой интерес со стороны учеников.

Некоторые участники встречи пообещали, что будут вводить использование этих приборов и в других школах.

Матвей Гревцов, 14 лет, Челябинск. Добыча электроэнергии за счет давления

Всем известно, что не так давно в Челябинске упал метеорит, и мощнейший поток воздуха повредил много стекла счет силы давления. Я подумал, неужели человек не сможет использовать эту силу давления для разработки электроэнергии? Это сэкономит деньги и саму электроэнергию.

Суть проекта — в использовании маленьких и дешевых пьезоэлементов, при сжимании которых вырабатывается положительная энергия, а при возврате отрицательная. Силу давления может обеспечить трамвай, поскольку давит по определенной траектории и весит 40 тонн.

Добыча электроэнергии должна произойти с помощью пьезоэлементов, которые будут находиться между рельсами и шпалами. Такой энергии, по утверждению Михаила, хватит для того, чтобы осветить дорогу и сильно сэкономить на электричестве.

В зале сразу возникла дискуссия о быстром изнашивании пьезоэлементов, особенно в условиях российской природной действительности с постоянным перепадом температур (в то время как провода можно повесить и они спокойно весят). Однако Михаил отвечает, что пьезоэлементы очень крепкие, к тому же бывают разные виды, и при тщательном отборе они могут обеспечить дешевое электричество.

Никита Чернядев, Антон Зарубин, Илья Данилов, 16 лет. «Digital Sandwich»

Digital Sandwich — технология объемной оптической памяти, которая должна прийти на замену CD, DVD, Blu-ray дискам. О ней нам рассказали Антон и Никита:

У нас применена новая система записи информации. В обычном диске лазером выжигаются некие питы и ленды (носители информации). Проходя по ним, лазер получает сигнал. Здесь другая система. У нас есть органическое стекло с ферроценом. В нем мы лазером формируем структуры, внешне похожие на сосульки. Сосульки формируются различной высоты в зависимости от интенсивности. Когда мы светим считывающим лазером на сосульку, под ней возникает некая окружность, которая зависит от радиуса сосульки. Она попадает на фотоэлемент, и он уже распознает диаметр сосульки, в котором содержится код. Далее он передается с фотоэлемента на микроконтроллер, а потом на компьютер.

О преимуществе технологии над CD, DVD, Blu-ray:

Преимущество в емкости. На единицу площади мы можем записать гораздо больший объем информации — 46,3 ГБ на 1 см². Мы предлагаем сделать диск форматов А4 при толщине всего 1 мм и объемом памяти 28 ТБ. Также в разработке есть мини-проект — это формат А5 и визиточный формат, на котором будет 2 ТБ.

Сейчас ребята планируют собрать опытный образец и представить его на конкурсе Intel ISEF.

Бекжан Джумаков, 15 лет, Булат Каримов, 17 лет, Казань. Проект «Висячие сады», или эффективный способ очистки воздуха

Исследователи посчитали, что в крупных городах места на земле осталось мало, зато всегда есть территории на крышах. Поэтому они разработали уникальную, экономную и эффективную систему озеленения крыш. Проект показал, что такая система очистит воздух на 1/3, а это приведет к улучшению физического и психологического состояния людей.

Цель проекта в том, чтобы создать гармонию между человеком и природой, и сделать вид городов России более эстетичным. У нас получилось четыре слоя: защитная мембрана, керамзит, экструдированный полистирол и дышащее льняное полотно.

Специальная оросительная система уменьшает расходы воды на 2,5 раза, поскольку сама контролирует, когда и сколько воды нужно растениям.

Наша идея реальна, мы хотим реализовать ее пока только на примере Казани, а потом более глобально. Технология довольно легкая, состоит всего из четырех слоев. В Казани будем реализовывать проект на конкурсе IT-чемпион.

Причиной разработки такой системы ребята называют обострившуюся экологическую ситуацию в Казани в связи с Универсиадой-2013. Постройка дорог, объектов, по мнению ребят, наносит сильный ущерб атмосфере.

Алексей Ляшенко, 18 лет, Москва. Исследование полупроводниковых свойств тонкой углеводородной пленки на поверхности воды

Проект посвящен изучению свойств системы «углеводородная сажа — жидкость». Работа позволит создавать новые полупроводниковые приборы.

Сажа и вода являются системой, которая может стать упрощенной моделью для изучения взаимодействия продуктов неполного собрания углеводородов с «живой природой» (биология городских растений, онкогенез при курении и тому подобное). Кроме этого, нелинейные свойства проводимости углеводородной пленки позволяют рассматривать систему в качестве экспериментальной модели при изучении сигнальной (продольной) проводимости био-мембран.

Отработана методика получения гидрофобной пленки на поверхности воды, выбраны контактные электроды и способ обеспечения контакта без нарушения пленки. Подтверждено влияние внешнего электрического поля на сопротивление системы.

Матвей Бебенин, 18 лет, Санкт-Петербург. Мобильный ветрогенератор для условий Крайнего Севера

Жители Крайнего Севера сталкиваются с такой проблемой, как обеспечение связью, навигацией и освещением. Использование мобильных генераторов на двигателях внутреннего сгорания ограничивается доступностью топлива. Решение задачи Матвей видит в выработке электроэнергии на месте.

Вообще я из Ненецкого автономного круга, город Нарьян-Мар, и я с детства видел эту проблему. Позже мы с научным руководителем сформулировали задачу и нашли решение.

Ветряной электрический генератор — это устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую, например, для подзарядки телефонов.

Сейчас у нас уже есть первый прототип, он еще не до конца мобильный, но уже вырабатывает электроэнергию. Состоит из двух полужестких крыльев, и когда идет ветер, вращается. Если говорить о регионе, там уникальные условия для подобных генераторов. Устройства выгодные и никак не влияют на экологию региона.

В этом году на Google Science Fair свои проекты представили школьники более чем из 120 стран мира. Из 90 региональных финалистов были отобраны 9 работ из России, а проект «ЛиТин» Елизаветы Сосновой и Тины Кабир вошел в число 15 международных финалистов. Девочки защитят свою работу в штаб-квартире Google в Калифорнии и смогут побороться за главный приз. Главный победитель отправится на Галапагосские острова в составе экспедиции National Geographic.