Киберавоська, спутник-долгожитель и нейросимулятор: обзор проектов Уральской смены в «Сириусе»

В Лицее «Сириусе» подвели итоги V Уральской проектной смены. Программа проходила с 8 по 28 января. Школьники разработали 15 научно-технологических проектов, а затем в несколько этапов представили свои результаты экспертам: представителям региональных властей, сферы образования, ученым. Впервые жюри не смогло определиться и из пяти разработок-финалистов выбрало два победителя.  

Рассказываем, какие проекты прошли в финал и чем ребята покорили судей.

Осваивая космос

Одним из победителей стал проект двигательной установки для коррекции орбиты наноспутника формата CubeSat, работающего на солнечной энергии. В настоящее время количество запускаемых спутников постоянно растет, при этом лишь несколько из них имеют двигатели. Технологии создания двигателей для наноспутников помогут управлять параметрами их орбиты, это позволит увеличить срок активности существования CubeSat, создать системы из нескольких взаимодействующих аппаратов, вести мониторинг международной космической станции со стороны, проводить исследования Луны и эксперименты в условиях микрогравитации вне МКС.  

В своей работе команда произвела специальные расчеты, изготовила прототип двигательной установки с применением 3D-технологий, провела гидравлические и лабораторные испытания. Ориентировочно, двигательная установка сможет поднять кубсат на 150-300 километров и увеличить срок его существования с двух лет до 9-16 лет. За это время двигатель поможет сэкономить порядка 250-600 тысяч долларов. 

В будущем ребята планируют развивать проект в рамках научно-образовательного центра, предварительные переговоры на эту тему уже ведутся.

Врачам в помощь 

Вторым победителем жюри выбрало проект по созданию учебного симулятора операции на позвоночнике для врачей-нейрохирургов. В настоящее время студенты проходят практику на одноразовых неинтерактивных симуляторах, которые дорого стоят. 

Себестоимость нового аппарата составит около четырех тысяч рублей. Достаточно приобрести один симулятор и в дальнейшем менять на него отдельные компоненты. Также прибор умеет имитировать нервы, спинной мозг, реагировать на действия хирурга и звуковым сигналом сообщать о неверном движении и повреждении. Медицинское ноу-хау поможет будущим нейрохирургам отработать хирургические навыки и минимизировать риски пациентов во время операции.

В работе над проектом ребята задействовали лазерный станок для резки корпуса, швейную машинку и 3D-принтер для печати позвоночного столба. Симулятором уже заинтересовались несколько медицинских организаций. В планах школьников – доработать и запатентовать свой аппарат.

Умный дом под ключ

Сегодня на прилавках можно увидеть много приспособлений умного дома от различных производителей, для которых нет единой системы управления. Уральские школьники создали станцию, которая свяжет между собой все приборы и поможет управлять ими централизованно.  

В процессе работы над проектом ребята познакомились с так называемым ZigBee-стандартом – один из беспроводных способов передачи данных. Школьники интегрировали систему с платформой Яндекс.Диалоги и Telegram. Пользователи смогут управлять устройствами дистанционно голосовыми командами и посмотреть в телефоне данные о работе приборов. К станции можно подключить устройства собственного изготовления, что делает ее максимально универсальной.

В будущем школьники планируют или самостоятельно производить и продвигать станцию, или продать технологию компании.

Киберавоська 

Школьники провели опрос и выяснили, что довольно много людей сегодня носят тяжелые рюкзаки, в которых иногда сложно найти нужную вещь. Из-за тяжести у большинства болит спина. Исправит неудобства модульный рюкзак, адаптированный под тело человека и функциональные потребности.

Киберавоська, как назвали изобретение школьники, представляет собой конструкцию на каркасе, которая равномерно распределяет нагрузку на позвоночник. Внутри рюкзака расположены модули для удобного размещения вещей.

Модель рюкзака ребята создавали на 3D-принтере. Себестоимость киберавоськи всего 850 рублей. Ребята планируют запатентовать свое изделие и предложить заинтересованным организациям.

Зарядка для имплантов

Вживляемая электроника – кардиостимуляторы, линзы – питаются от индуктивной зарядки или собственной батареи, которые много стоят, имеют большие размеры, маленький радиус действия и срок службы. Школьники предлагают изменить их зарядку.

Команда разработала безопасный для организма пьезогенератор на основе органических структур, которые в случае неполадок просто усвоятся организмом. Устройство вырабатывает энергию самостоятельно и работает автономно, благодаря чему срок службы вживляемого прибора увеличится.

Ребята проводили эксперименты, устанавливали вырабатываемую мощность с помощью мультиметра. Дальше ребята планируют провести исследование на биосовместимость, найти инвестора, который поможет усовершенствовать технологии, запатентовать изделие и вывести его на рынок.