Майбутнє України: винаходи українських дітей, які змінять світ

У чому проблема?

росія руйнує українські освітні заклади, унеможливлює нормальне навчання українських дітей. Маленькі українці вимушені навчатися дистанційно, в укриттях, підлаштовуватися до постійного дефіциту електрики та проблем зі зв'язком. Але навіть за цих умов у наших дітей не вщухає прагнення розвиватися, вигадувати щось нове, просувати та реалізовувати власні проєкти та винаходи.

Яке рішення?

Попри війну, діти-науковці продовжують працювати над ідеями, що виникли до війни, і завзято генерують нові. Юні українці дбають про екологію, здоров'я, шукають нові джерела електроенергії, розробляють інноваційні пристрої для захисту Батьківщини. Українські підлітки, що захоплюються наукою, роблять свій внесок у розвиток країни та підкорюють міжнародні конкурси власними винаходами.

Це не так уже й легко — досягати успіху попри всі перешкоди та всупереч непростим будням воєнного часу. Сьогодні, у День дітей-винахідників, ми щиро пишаємося талантами та наполегливістю юних українських винахідників. Віримо, що саме наші геніальні діти здатні не тільки зробити Україну країною майбутнього, а й змінити на краще весь світ!

Як це працює?

У жовтні минулого року українські школярі вчергове взяли участь у міжнародному інноваційному шоу INOVA 2022. INOVA —  одна з найдавніших наукових подій світу, що з 1971 року щорічно відбувається в Хорватії. На конкурсі молодь з усього світу демонструє розробки в медицині, робототехніці, біології, фізиці та інших науках.

Українська команда їхала на міжнародний конкурс до Хорватії 10 жовтня — у день масового обстрілу росіянами. Сорок українських підлітків з різних куточків України, попри обстріли та складні обставини, поїхали презентувати свої проєкти та врешті здобули там 40 золотих нагород!

Так, Даніл Арабаджи, учень Запорізького ліцею "Логос", представив на конкурсі  лазерний 3D-сканер для архітекторів та будівельників. За цей винахід Даніл отримав одразу кілька нагород: не лише "золото" на INOVA, а й спеціальний приз від Romanian Inventor.

Його лазерний 3D-сканер — це лазерний далекомір, що обертається й обчислює координати кожної точки в кімнаті чи на об'єкті. Потім ці дані переносяться на комп'ютер, де створюється віртуальна модель або ж її скан. Такий сканер значно дешевший від нинішніх аналогів.

Розпочинав Даніл з 4D-мап об'єктів, але одного разу побачив відео про 3D-сканер, і це дало новий поштовх його пошукам. Хлопець заходився створювати прототип, який, як зізнався сам винахідник, спершу ледве працював. Проте Даніл продовжував працювати над проєктом, розвиваючи й покращуючи свій винахід. На те, щоб доробити проєкт і перемогти з ним на INOVA, пішов цілий рік.

Робота над 3D-сканером не припиняється. Зараз Даніл вдосконалює програмну частину проєкту. І якщо наразі скан на комп'ютер, який робить його пристрій, має вигляд набору точок, у перспективі він буде мати вигляд повноцінної 3D-моделі об'єкта.

Анастасія Куруленко —  учениця 11-го класу Політехнічного ліцею НТУУ "КПІ", вихованка відділення хімії та біології. Мета її дослідження, представленого на INOVA-2022, — визначення групи ризику розвитку серцево-судинних захворювань за допомогою програмної системи. 

"Сьогодні серцево-судинні захворювання є однією з головних причин смерті в усьому світі, виявлення хвороби часто відбувається пізно, а це потім значно ускладнює лікування. Тому я вирішила що корегування груп ризику серед населення буде найбільш актуальним", — розповідає Анастасія.

Урахувавши рекомендації ВООЗ, юна винахідниця розробила програмну систему. Вона складається з двох частин: тесту, який можуть проходити користувачі, та колової діаграми. За допомогою програми за лічені хвилини, навіть на робочому місці, можна виявити у людини ризик розвитку серцево-судинних захворювань та своєчасно скерувати її до фахівця. Результат тесту визначається відповідним кольором: зелений — ваше серце й судини в нормі, червоний — треба звернутися до кардіолога. Тест актуальний для тих, кому від 20 до 55 років, і враховує 10 найважливіших факторів ризику розвитку серцево-судинних захворювань. Також Анастасія вважає, що її програма буде мотивувати людей вести більш здоровий спосіб життя.

Свою програму Анастасія Куруленко має намір запропонувати великим компаніям. Крім того, дівчина хоче розробити такі програми й для діагностики інших захворювань. Тож, навіть здобувши золото на міжнародній арені, Анастасія зупинятися не планує.

Ще один винахід наших юних науковців уже проходить тестування в космосі. Розроблена українськими дітьми мінілабораторія зі стоматологічними матеріалами відправилася на Міжнародну космічну станцію на борту ракети "SpaceX Dragon".

Учні 11-го класу Софія Давидова, Михайло Гарькавець, Єлизавета Садчикова, Владислав Волков і науковий керівник Андрій Самойлов представляли на INOVA-2022 Харківську гімназію №47. Команда працювала над проєктом "Затвердіння стоматологічних матеріалів в умовах мікрогравітації".

Стоматологія астронавтам дуже потрібна, адже вони знаходяться на станції довгий час і в них, як і в інших людей, виникає потреба лікувати зуби. Уже відомі ситуації, коли астронавтам доводилося самостійно встановлювати пломби на МКС. Втім, у сучасній стоматології використовують здебільшого фотополімерні матеріали, а на космічній станції з цим можуть виникнути проблеми. 

"Річ у тім, що ультрафіолетові лампи, які потрібні стоматологам, не можна використовувати на станції через ризик пожежі. Тому для нас стало важливим дослідити цю тему, щоб у майбутньому здійснювали пломбування в космосі", — пояснює сенс роботи Софія Давидова.

Робота над проєктом розпочалася у вересні 2021 року, але після 24 лютого 2022 року учасники команди роз'їхалися по різних куточках світу і не мали доступу до мінілабораторії. Влітку гімназію зруйнували російські ракети, але вчитель винахідників зміг врятувати лабораторію й переслати її до Польщі. Завдяки цьому команда продовжила роботу над проєктом відповідно до вимог NASA. Тепер мінілабораторія знаходиться на МКС, де експериментами школярів за їхніми інструкціями керуватимуть астронавти.

Студент КПІ 17-річний Ігор Клименко розробив робота-розмінувальника й став у 2022 році фіналістом Global Student Prize. Цією премією нагороджують найкращих студентів світу. 

У 2014, коли розпочалася війна на сході України, Ігор перейшов у 5-й клас, проте вже тоді хлопець задумався над тим, як допомогти в захисті країни.

"Тоді я відвідував курси робототехніки в Малій академії наук міста Києва, де дізнавався про нові технології, — розповідав Ігор Клименко пізніше. — Водночас на території нашої держави вже розпочалися воєнні дії. Я дізнався, що серйозною проблемою для військових є міни, а тому почав думати, що міг би створити, щоб зберегти життя нашим людям на сході".

У 10-му класі Ігор почав міркувати над застосуванням для своїх ідей квадрокоптерів та дронів, а протягом останніх двох років працював над проєктом робота, який вміє знешкоджувати міни (Quadcopter Mines Detector). Ігор Клименко розробив два робочі прототипи свого пристрою, отримав від України два патенти й зараз працює з інвесторами та різними організаціями над їхньою швидкою практичною реалізацією, щоб зменшити кількість жертв від вибухових пристроїв та допомагати українським військовим, а згодом — й іншим дружнім країнам знаходити міни безпечно. Отриману на конкурсі премію Ігор спрямує на розвиток своїх винаходів — у майбутньому він планує додати функцію детонування, щоб повністю замінити людину на замінованих територіях технологіями. Крім наукової діяльності, хлопець також встигає займатися волонтерством — розвозить їжу.

Над безпекою наших захисників задумався і школяр з Івано-Франківська Юрій Тумир. Він розробив дрон-міношукач для військових. Свій проєкт школяр презентував на щорічному всеукраїнському фестивалі Steam-Fest, що проходив в Івано-Франківську у жовтні 2022 року.

Спочатку в хлопця виникла ідея зробити машинку, яка шукає міни. А потім він вирішив створити квадрокоптер за технологією 3D друку. Дрон, який розробив юний франківець, може проводити пошук мін та позначати їх на карті мобільного додатку. За словами школяра, дрон вміє не лише помічати міни та додавати їх до інтерактивної мапи, а й визначає розмір та тип ворожого боєприпасу. Розробляли дрон-розвідник методом проб та помилок близько 4-х місяців. Зараз же квадрокоптер активно тестують. 

Розробка юного винахідника може бути корисна і для цивільних. Звісно, шукати небезпечні пристрої на полях мають тільки спеціалісти. Проте необхідність змусила багатьох, головним чином, аграріїв, також виявляти вибухонебезпечні пристрої. У хід пішли металошукачі. Але вони не дають гарного результату. Рішенням може стати дрон-міношукач Юрія Тумира.

Розмінування територій — одна з пріоритетних задач для України. За даними Державної служби з надзвичайних ситуацій, внаслідок бойових дій заміновано близько 30% території України.

Щоб допомогти розв'язати проблему розмінування, у Луцьку 15-річна школярка Аліна Сичук створила експериментального робота-аватара. Винахід допоможе рятувати життя саперів, які зараз розміновують українські території. Ним можна керувати на відстані 10-20 метрів за допомогою спеціального пристрою, який одягається на руку. Вбудовані передавачі розпізнають рухи людини, переводять їх у команди й відправляють сигнали роботу.

Винахід дівчина розробила разом із батьком — викладачем Луцького технічного університету Віктором Сичуком, який також викладає в Малій академії наук.

Пристрій для керування зібрали з підручних матеріалів — в хід пішли ремінці, пластикові труби та дерев'яні дощечки. Сам робот також складається з дешевих матеріалів — його собівартість становить близько 15 тис. грн. У разі вибуху міни чи гранати постраждають лише найтендітніші деталі, а основна електроніка має вціліти, отже, ремонт коштуватиме близько 3 тисяч гривень. Аліна Сичук і її батько працюють над тим, щоб зробити апарат ще дешевшим.

Розробку вже перевірили й оцінили сапери з Волинської області: "У нашій практиці попадаються вибухонебезпечні предмети, до яких самому саперу без відповідного засобу захисту небезпечно підходити. Тому цей робот був би дуже актуальним в плані того, щоб доставити вибухівку і знищити цей предмет на місці", —  каже один з них.

Українські діти продовжують дивувати! Львівський школяр, 15-річний Захар Щурко розробив портативну зарядну станцію для військових. Павербанком юного винахідника можна зарядити з десяток мобільних телефонів. Також він підходить для зарядки рацій, дронів та навіть Starlink. 

Сам пристрій може заряджатися від сонячної панелі, яка йде в комплекті. Такий генератор майже не нагрівається, не шумить, а його температура менша за нормальну температуру тіла людини. Отже, цей пристрій легко замаскувати, і він не видасть позиції військових.

Свій винахід школяр створив, витративши кошти, які разом із братом збирав на ноутбук і велосипед. "Почалася війна, я побачив, що військовим таке потрібно. Бензиновий чи дизельний генератор не завжди є можливість завести та увімкнути. Оскільки я цікавився електронікою давно, вирішив, що можу спробувати зробити генератор", — розповідає Захар.

Собівартість зарядної станції — 22 тис. грн. Перший свій пристрій хлопець робив два тижні, бо тільки вчився. Зараз, якщо є всі складники, може зробити потужний павербанк за два-три дні. 

Винахід Захара Щурко вже працює на фронті. Школяр відправив кілька таких павербанків на передову та отримав позитивні відгуки. Зараз Захар шукає спонсорів, щоб не припиняти виробництва. Допомогти підлітку продовжувати свою роботу також взялася влада міста.

Школярка з Миколаєва Любов Слесаренко у 2022 році на національній Олімпіаді геніїв презентувала проєкт "Опріснення та очищення води за допомогою багатоступеневого гідрогелевого пристрою на сонячній енергії". Зі своїм проєктом Любов здобула срібну нагороду. До цього кілька років поспіль дівчина ставала призеркою предметних олімпіад.

Тема, яку вибрала школярка, наразі дуже актуальна для багатьох міст України, а особливо — для Миколаєва. З 12 квітня через перебитий російськими загарбниками водогін Дніпро-Миколаїв місто залишилося без централізованого водопостачання. Частково його відновили, але з кранів тепер можна взяти лише технічну воду, яку не можна пити і яка через свою солоність роз'їдає трубопровід. 

Ми впевнені, що розробка не залишиться непоміченою й на міжнародному рівні, адже за даними ООН дефіцит питної води — проблема номер один у світі.

Наслідки варварського вторгнення росії, які зараз переживає довкілля України, вражають. Тому українцям слід активніше, ніж будь-коли, стояти на захисті нашої природи та екологічного розвитку.

Навіть під час війни 15-річна Альона Зикова з міста Апостолове, що на Дніпропетровщині, не забуває дбати про навколишнє середовище. Вона розробила екологічну та безпечну плівку для пакування. За цей проєкт дівчина отримала друге місце в номінації "Стійкий життєвий простір" у Всеукраїнському конкурсі науково-технічних робіт "InventorUA".

"Пластикові пакування шкодять навколишньому середовищу. Я розробила органічну плівку на основі перлової крупи та крохмалю. Вона безпечна для харчових продуктів, витримує низькі та високі температури. Довго служить і за міцністю майже не поступається поліетилену", — коментує свій винахід Альона Зикова.

Над проєктом дівчина працювала декілька місяців. Далі школярка планує зробити повноцінний пакет-майку.

Випускниця Старокостянтинівського ліцею імені Михайла Рудяка Діана Богатир здобула "золото" та спеціальну нагороду від Organization for Creativity Innovation and Invention Promotion (OCIIP) на Міжнародних змаганнях винаходів та інновацій (iCAN), що відбулися в Канаді.

Винахідниця створила пристрій для дезінфекції речей і поверхонь. Пристрій для дезінфекції називається UV Cleaner. Діана виготовила його на основі сучасних ультрафіолетових світлодіодів. Виріб має силіконову поверхню, куди можна покласти предмет, який треба дезінфікувати. Він живиться від звичайної батарейки та може обробляти особисті речі в будь-яких умовах. 

Пристрій знищує мікроорганізми, що накопичилися на поверхнях речей. Повна дезінфекція відбувається за 5-10 хвилин.

За цей винахід Діана Богатир також отримала "срібло" на виставці інновацій і технологій "Malaysia Technology Expo", що відбулася у квітні 2022 року.

За словами дівчини, апарат може бути потрібним у період пандемій. А також він стане особливо корисним для тих, хто подорожує. І це —  чудове рішення, адже війна закінчиться й мирні подорожі обов'язково повернуться в наше повсякденне життя.

↓Читайте також

Українські учні запустили свої наукові проєкти в космос на SpaceX

Діти Незалежності. 24 обличчя оборони: історії, що наближають Перемогу