Наши постоянные подписчики знают, как мы любим писать про новые изобретения, технические инновации и Норильск. В сегодняшней статье эти темы стали одним целым!
Представляем вам Эрнеста Кашапова, 10-классника из Норильска, который придумал и разработал проекты, способные улучшить нашу повседневность. Оба изобретения просты в реализации и применении и существенно облегчат жизнь людей на Севере.
Мы расскажем, что именно придумал Эрнест и какой путь прошел в свои небольшие 16 лет.
С чего все началось?
В шестом классе Эрнест вместе с одноклассниками попал на презентацию инженерного марафона IMAKE. Это проект, который проводит в городах своей деятельности «Норникель». Нужен он для того, чтобы вовлечь детей в изобретательство и исследовательскую работу.
Сейчас о нем знают даже за пределами северных городов, но тогда мальчик услышал об IMAKE впервые, заинтересовался и решил участвовать.
Так о проекте рассказывает сам Эрнест:
«Нас погрузили в сферу мейкерства, рассказали, кто такой изобретатель, что он делает и для кого. Мы узнавали о разных способах генерирования идей, знакомились с теорией решения изобретательских задач (ТРИЗ) и пробовали применить изученные методы на практике. Спустя три года, уже имея базу знаний, я попал в выездную школу IMAKE Science Camp. Мы отправились во Владивосток, во Всероссийский центр «Океан», где в течение трех недель продолжали учиться, продумывали свои первые изобретательские идеи и создавали макеты. Завершающий этап каждого сезона проекта — финал с презентацией готовых разработок, который проходит во всех городах, охваченных IMAKE. На нем я представил свое изобретение — куртку с генератором электроэнергии — и в результате вошел в число победителей Imake-2022».
Действительно теплая куртка
Как Эрнесту пришла в голову идея такой верхней одежды? В Норильске юный изобретатель часто сталкивался с проблемой разряженного на морозе телефона. И когда в очередной раз не смог совершить важный звонок, потому что телефон сел в самый неподходящий момент, задумался: как можно было бы решить эту проблему?
В качестве ответа на заданный вопрос пришла идея куртки, которая генерирует энергию прямо от тепла тела человека. Задумка реализуется с помощью элементов Пельтье — термоэлектрических преобразователей в виде небольших легких керамических пластин толщиной меньше сантиметра. Эрнест разместил их прямо в крутке, в кармашках в области груди. Элементы работают на основе эффекта Зеебека. Его суть в возникновении электродвижущей силы от проводников, контакты между которыми находятся в различных температурах.
Если объяснять проще, то электричество в случае с курткой возникает за счет того, что с одной стороны она нагревается от тепла человека, а с другой — охлаждается от температуры окружающей среды. И из-за такой разницы температур, которую испытывают элементы Пельтье, возникает электричество.
Всего в куртке размещено девять элементов — этого достаточно, чтобы хватило мощности для заряда телефона. С правой стороны куртки используется параллельное соединение между элементами, чтобы повысить силу тока, а с левой — происходит накопление напряжения. Между собой все составляющие соединены проводами, которые суммируют получаемую мощность.
Уже сейчас куртка находится на стадии готового макета, но есть нюанс. У элементов Пельтье довольно низкий КПД, и чтобы получить от них действительно хорошую мощность, нужна большая разница температур. Если на улице −40, телефон от куртки получится зарядить быстрее, а если −20, то это уже отрицательно скажется на мощности и скорости заряда. Поэтому куртку нельзя использовать в умеренно теплых регионах, но для Норильска и арктических широт она идеально подходит.
Кажется, об этом мечтали все очкарики (и не только)
У Эрнеста Кашапова есть еще одно изобретение — это шарф с клапаном для отвода конденсата. У этого изобретения похожая предыстория: его создатель заметил, что на морозе шарф, намотанный на лицо, начинает намокать от дыхания уже через несколько минут. Это реально мешает и раздражает. Именно поэтому Эрнест решил сделать так, чтобы водяной пар, который возникает при дыхании, проходил не через ткань, а через отверстие, в котором размещен клапан.
«Я разработал проект и напечатал клапан нужной формы на 3D-принтере. Он состоит из двух частей: одна располагается снаружи, другая — с обратной стороны шарфа. Конструкция съемная опять же для того, чтобы можно было постирать шарф. Чтобы ее снять, достаточно отделить две части друг от друга. Внутри клапана находится мембрана, которая открывается, когда человек выдыхает теплый воздух, и закрывается, чтобы не впустить этот теплый воздух обратно. Это препятствует активному образованию влаги, но от физики снова никуда не убежать, и конденсат все же образуется и скапливается. Но происходит это уже не через несколько минут, а где-то через час и прямо в самом клапане. По истечении этого времени его можно легко снять и стряхнуть воду. Сейчас я создал три прототипа и одним из них пользуюсь сам, гуляю по Норильску и больше не мучаюсь с мокрым шарфом. Это пример простого изобретения, но которое решает довольно актуальную проблему. И изобретать действительно может быть не так сложно, как кажется на первый взгляд. Главное, чтобы идея решала поставленную задачу и помогала людям в какой-либо области. Лучше всего начать с себя — подумать о какой-то бытовой проблеме, которая мешает тебе самому, и найти ей оригинальное решение, а потом отклик найдется и среди других людей».
С шарфом Эрнест участвовал в международном форуме, который проходил в Индонезии на острове Бали, — Indonesia Inventors Day-2023. Вместе с нашим героем туда отправилась команда Imake в составе пяти человек из Норильска, Мурманска и Читы.
Конечно, на Бали могло быть трудно понять, насколько на морозе мешает намокающий шарф, поэтому, во-первых, проект презентовался вместе с презентацией, включающей зимние фотографии Норильска, во-вторых, была разработана версия шарфа для летнего сезона из более легкой ткани, но с тем же клапаном для отвода конденсата. В южных странах (и в Индонезии в том числе) часто пользуются шарфами, чтобы спрятать лицо от пыли во время поездок на байках. И клапан в этом случае поможет не накапливать тепло под тканью и не даст лицу потеть.
На этом конкурсе норильчанин получил серебряную медаль и опять же большой опыт общения с изобретателями из других стран, которые работают в совершенно разных сферах.
Что будет дальше?
О своих планах Эрнест рассказал лично:
«Благодаря тому опыту, который у меня есть, я понял, что хочу связать свою будущую профессию с изобретательством. Сегодня оно стало частью моей жизни, потому что это интересно, полезно, важно и потому что это про людей, про общие интересы, взаимопомощь и поддержку. В перспективе я хотел бы освоить инженерную специальность, погрузиться в сферу ИТ и программирования и изучать больше математику и физику. С другой стороны, я бы также хотел участвовать в производстве «Норникеля» и жизни Норильска. Сейчас я учусь в 10 классе и пока решаю, останусь ли я здесь для дальнейшей учебы и поступлю в наш Заполярный государственный университет или поеду в другой город. Хотя я уверен, что Норильск — это место возможностей, город реализации себя, своих идей и проектов. Здесь можно заявить о себе, сказать, что я настроен быть полезен для общества, и это точно заметят. Несмотря на удаленность, Норильск ни в чем не обделен. Конечно, во многом это благодаря «Норникелю» и его проектам, нацеленным на то, чтобы сделать город максимально привлекательным. С помощью того же Imake здесь воспитывается целое поколение будущих инженеров и людей, которые креативно мыслят. У нас в школах есть примеры, когда ребята целыми классами участвуют в этом проекте и поголовно увлекаются изобретательством».
Понравилась статья? Вы точно не пропустите новости о новых технологиях, которые претворились в жизнь благодаря «Норникелю», если подпишетесь на наш канал. Мы делимся с вами новостями о разработках и их внедрении, экспериментах и открытиях, о молодых и опытных ученых!
