У травні відбувся фінальний етап Конкурсу-захисту науково-дослідницьких робіт учнів — членів МАН — змагання юних науковців. Тут підлітки представляють свої проєкти з технічних дисциплін, хімії, біології, економіки, літературознавства та інших наук. 

Цьогоріч до конкурсу долучилися 1 160 учнів з 1 187 проєктами. Нині ділимося трьома переможними історіями фіналістів. 

Як це — розробити застосунок для моніторингу новин: історія Назара Новосела

Юнак розробив вебзастосунок, який показує актуальні та перевірені новини з майже 100 Telegram-каналів. Зі своїм проєктом Назар переміг у відділенні Конкурсу-захисту «Інформаційні технології» (секція «Інтернет-технології та вебдизайн»). 

Чому взявся за створення такого застосунку?

Нині суспільство активно стежить за новинами, а месенджер Telegram — одне з найпопулярніших джерел інформації. Тому в мене й з’явилася ідея створити застосунок, через який зручно дізнаватися актуальні новини. 

Раніше я вже мав досвід роботи з інструментами Telegram і вебсерверами. Усі ці знання та навички використав під час роботи над своїм проєктом. 

Як проводив дослідження?

Я почав працювати над проєктом у листопаді минулого року. Поступово додавав різноманітні функції до застосунку та публікував на репозиторії (сервер, де зберігається і з якого можна завантажити програмне забезпечення — прим. ред.) GitHub (вебсервіс для спільного розробляння програмного забезпечення — прим. ред.).

Інструменти, які я використовував, уже були мені знайомими — з ними я працював за два роки до того. А тому ознайомився з оновленнями, вивчив нову документацію та використав ці технології у своєму застосунку. Також користувався штучним інтелектом, щоб не витрачати час на механічну роботу та пришвидшити розроблення проєкту. 

Для кого твоя розробка може бути помічною?

Насправді вона може бути корисною для багатьох: від користувачів телеграм-каналів, які читають новини щодня, до інфлюенсерів чи журналістів. Я орієнтувався на різноманітну цільову аудиторію: простий дизайн та інтерфейс застосунку роблять його зручним для будь-якого користувача. 

Зараз ми щодня читаємо дуже багато новин і не завжди можемо опрацювати великий потік інформації. Мій застосунок підключений до орієнтовно 100 каналів, інформація з яких структурується та аналізується. Тобто це значно економить час та ресурс людини, яка читає новини. 

Модульна структура застосунку дає змогу розвивати його далі: додавати нові функції, блоки чи різноманітні інструменти. 

Як уже використовуєш розробку?

Зараз я додаю до застосунку нові функції, зокрема працюю з фільтрами. Це потрібно для добору інформації, щоб, наприклад, рекламні оголошення з телеграм-каналів не потрапляли до новинної бази даних. Також додаю словник, який відповідатиме за коректне визначення територіальної належності новини, адже в застосунку можна обирати новини за регіонами. 

Чи плануєш надалі покращувати застосунок?

Цей проєкт дає змогу застосувати свої знання та навички, а тому маю ще ідеї для вдосконалення. Прагну покращувати проєкт, щоб він мав гідний вигляд: як технічно, так і функціонально. 

Також маю ідею переписати проєкт іншою мовою програмування, з якою я менш знайомий. Робитиму це задля власної цікавості, адже для кінцевого користувача така зміна буде майже непомітною. Проте це збільшить продуктивність вебзастосунку, а значить, і полегшить користування ним. 

Цей проєкт досить цікавий та елегантний у реалізації: він не перевантажений конструкціями чи технологіями. Поза тим, він дозволяє мені освоювати та одразу реалізовувати нові навички. Нині проєкт перебуває на репозиторії GitHub, і кожен охочий може ознайомитися з його вихідним кодом. 

Як це — створити матеріал для протимінного захисту: історія Анастасії Мініцької

Дівчина розробила технологію створення надлегкого металополімерного матеріалу, який буде помічним у протимінному захисті. З цим проєктом Анастасія перемогла у відділенні Конкурсу-захисту «Інженерія та матеріалознавство» (секція «Матеріали та адитивні технології»).

Як з’явилася ідея розробити такий матеріал?

Коли я дізналася про Малу академію наук і про те, що вона пропонує, то одразу захотіла долучитися! Однак спочатку не знала, чим саме хочу займатися: мої інтереси доволі різносторонні, мені подобається і математика, і хімія, і фізика. Виявилося, що матеріалознавство поєднує всі ці науки. 

З початком повномасштабного вторгнення я намагалася допомагати Збройним силам України. Долучалася до плетіння маскувальних сіток, збору гуманітарної допомоги, а пізніше захотіла масштабувати свою допомогу. Так дізналася, що військовим потрібні мобільні захисні споруди — своєрідні хатинки, які легко збирати, розбирати та переміщувати. Коли я докладніше почала вивчати тему, виявилося, що арсенал матеріалів для цих споруд зовсім простий. Зазвичай використовують листи сталі та алюмінію, а вони важкі. Тому в мене виникла ідея створити легкий та водночас міцний матеріал, який буде стійким до механічних впливів. 

Розкажи про особливості цього металополімеру.

Головна особливість — поєднання властивостей алюмінію та полімеру. Перший — міцний та добре захищає, другий — робить матеріал стійкішим до деформації. Полімер також стійкий до радіаційного впливу, а тому планую дослідити ще й стійкість мого металополімеру до радіації, бо, на жаль, це може стати актуально. 

Спочатку я планувала, окрім алюмінію, використовувати сталь, але вона важча та виділяє шкідливі речовини при нагріванні, тому відкинула цю ідею. 

У процесі роботи я просочувала алюміній полімером. Планувала перевірити властивості двох таких речовин: поліетилену низької густини та етиленвінілацетату. За всіма джерелами, другий мав би мати кращі властивості, проте експерименти показали протилежний результат. Просочення поліетиленом низької густини пройшло успішно, а от етиленвінілацетат розплавився та майже повністю витік — імовірно, я підібрала не ті тиск і температуру. 

Як уже використовуєш розробку? 

Поки що я досліджувала властивості матеріалу лабораторно, зокрема перевіряла стійкість до тиску. Далі планую перевірку в польових умовах, щоби бути точно впевненою у цьому металополімері. Є спеціалізовані лабораторії, які імітують умови вибухів, — це дуже важливо дослідити, перш ніж пропонувати практичне застосування моєї розробки. 

А як можна практично застосувати твою розробку?

Цей матеріал можна використовувати для мобільних захисних споруд, а ще — для захисних корпусів машин. Додатковий шар металополімеру на транспорті не перевантажуватиме його, але захищатиме від вибухів та осколків. Це зручно, адже важкі матеріали сповільнюватимуть рух машини, на відміну від мого легкого металополімеру. 

Чи плануєш далі розвиватися у матеріалознавстві?

Я хочу далі розвивати свій проєкт. Зараз планую представити його на міжнародній конференції, щоб більше людей дізналося про мою розробку. Думаю, це може полегшити подальшу роботу. 

Маю ідею використати ще й інші матеріали, окрім полімерів, для просочування алюмінію, щоб дослідити різні властивості, як-от стійкість до кислот. Тут велике поле для експериментів. 

Як це — створити розумний вулик: історія Ольги Третяк

Дослідниця розробила розумний вулик «Bee-Pi», який контролює показники всередині себе та захищається від шкідників. З цим проєктом Ольга перемогла у відділенні Конкурсу-захисту «Інженерія та матеріалознавство» (секція «Електроніка та приладобудування»).

Розкажи детальніше про особливості твого вулика.

Я створила розумний вулик «BeePi»: у назві поєднала англійське слово «bee», тобто «бджола», та частину назви «Raspberry Pi» — мінікомп’ютера, на базі якого і створила розробку. 

Цей вулик може вимірювати вологість, температуру, вагу та звук усередині себе. Усі дані надсилає в застосунок «Blink» на смартфоні пасічника. А застосунок на основі цієї інформації вирішує, чи потрібно людині перевірити вулик власноруч та щось змінити. 

Критерії, які перевіряє система, — критично важливі для функціонування рою у вулику. Підвищена вологість може провокувати розвиток хвороб, через неї утворюється конденсат узимку. Зміна температури може підказати пасічнику про перенаселення вулика, а вага — про потребу викачати мед. Звук вулика теж має важливе значення: матка починає «співати» під час роїння, щоб переконатися, що з’явилася нова матка і вона з роєм готова покинути вулик. А ще підвищення шуму може сповіщати про хвороби. Аномальна зміна будь-якого показника сигналізує пасічникові про потребу оглянути вулик. 

Ще мій вулик має зовнішній огляд. Перед входом є надбудова з USB-камерою, яка за допомогою машинного навчання може відрізняти бджіл від шкідників: ос, джмелів, шершнів чи кліщів. Коли система виявляє когось із них, то закриває вхід до вулика. 

Розумний вулик дає змогу пасічникові вчасно виявляти потенційні загрози, зменшувати час на обслуговування пасіки та аналізувати продуктивність вулика. А ще — зменшує рівень стресу у бджіл. Адже постійне відкривання та перевіряння вуликів збиває налагоджену роботу бджіл та лякає їх. 

Чому вирішила створити такий проєкт?

Моя родина займається бджільництвом: дідусь та батько — пасічники. А до викачування меду долучається вся сім’я. Тому мені було цікаво поєднати традиційне ремесло з технологіями, сприяти сталому розвитку та розробити новий підхід до бджільництва. 

Бджоли — це основа біорізноманіття та екологічної стабільності. А відсутність контролю за умовами їхньої життєдіяльності може мати вплив на все сільське господарство. Саме бджоли — основні запилювачі всіх культур. Також бджільництво продукує не лише мед, а й віск та прополіс, які відіграють важливу роль у медицині та косметології. 

Що нового дізналася під час роботи над проєктом?

Під час роботи над проєктом я спілкувалася з батьком та іншими бджільниками. Моя мета — не зашкодити своєю розробкою бджолам. 

Коли вирішувала, де у вулику причепити датчики, то побачила, що бджоли дуже якісно заліплюють стіни та щілини воском. Тому попередньо порадилася з пасічниками, як не порушити цієї системи. Мені підказали місце, в якому датчик не турбуватиме бджіл і вони його не чіпатимуть. 

У перших прототипах система захисту від шкідників закривала вулик доволі гучно — бджоли лякалися. Виявилося, що це їхній природний інстинкт. Раніше бджоли жили в дуплах, а гупання означало загрозу — наприклад, наближення ведмедя. Тому я налаштувала механізм так, щоб він закривався повільніше і тихіше. Що цікаво: на крик або співи на пасіці бджоли не реагують. 

Як уже використовуєш розробку?

Мені ще не вдалося використати розробку на практиці, але планую це зробити цього літа. 

Наразі ми розробили аналог розумного вулика та протестували його в лабораторних умовах. Наприклад, змінювали вологість, а ще за допомогою реалістичних макетів бджіл та ос перевіряли, як система контролю навчилася розпізнавати шкідників. Результати успішні!

Чи плануєш виводити свою розробку на ринок?

Спочатку планую вдосконалити вулик, протестувати його роботу на справжніх пасіках і переконатися, що моя розробка приносить користь. Я вважаю, що така річ сприятиме сталому розвитку сільського господарства. Тому планую в майбутньому отримати патент та вивести розумний вулик на ринок. 

Один пасічник уже зацікавився моєю розробкою. У нього 120 вуликів — їм потрібно приділяти багато уваги, щотижня перевіряти їх. А коли людина має основну роботу в місті, далеко від пасіки, це забирає багато часу та сил. Тому цей бджоляр налаштований влітку протестувати мій пристрій на своїй пасіці. 

Ілюстрації: Олена Ковальчук