Какие инновационные разработки предлагают наши учёные?
Как стать изобретателем?
Методику развития изобретательского таланта у детей отработал Ирек Ахметов, педагог-организатор казанского центра детского творчества «Детская академия». Сегодня она стала для республики особенно актуальной. Это доказывает победа педагога в конкурсе в номинации «Инновации в образовании».
– Эту методику я начал разрабатывать ещё в 1996 г., когда открыл кружок «Оч.умелые головы и руки», – рассказал Ирек Абдуллович. – Я хотел, чтобы дети научились не только выдвигать идеи, но и воплощать их в оригинальных самоделках. В основу методики легла популярная в 70-80-е годы теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Она построена на особых мыслительных приёмах. При рождении идей я предлагаю использовать методы развития воображения, среди которых, например, аналогии, ассоциации, мозговой штурм или фокальные объекты, то есть применение к предмету свойств других вещей.
Педагог рассказал, как однажды он предложил детям создать садовый совок с улучшенными свойствами. Ребята использовали метод фокальных объектов. Взяли первые попавшиеся слова из словаря – лемех, бульвар, шляпа. Из многих перечисленных свойств этих предметов на совок перенесли часть: острый, жёсткий, обтекаемый, цветной, цилиндрический, удобный. К тому же, благодаря неожиданно возникшей функциональной аналогии с дождевым червём совок сделали трубчатым, чтобы он пропускал землю через себя. Самоделку изготовили тут же.
К слову, с 2006 г. ребята, занимающиеся в центре детского творчества, изучили 41 приём ТРИЗ, а самые способные воплотили свои идеи в жизнь с помощью самоделок. Из 395 ребят, прошедших обучение по курсу «Учимся мыслить изобретательски», каждый четвёртый стал призёром различных тематических соревнований, выставок и конкурсов.
Реанимация для двигателя
Способ продлить ресурс работы сельхозтехники придумал Саид Шарифуллин, доктор технических наук, профессор из чистопольского филиала КФУ. Он предложил использовать с этой целью специальную добавку для картерного масла двигателя и стал победителем республиканского конкурса «50 лучших инновационных идей для РТ» в номинации «Наноимпульс».
– Вместе с маслом добавка попадает на узлы трения, где есть изношенные места, образуя на них стойкое защитное покрытие с малым коэффициентом трения, – объяснил Саид Насибуллович. – Благодаря этому зазоры между поверхностями сокращаются до нуля, уже имеющиеся на них царапины нивелируются, следовательно, ресурс работы двигателя значительно увеличивается. Сама же добавка заполнит зазоры и останется там «дежурить»: каждая новая царапина снова запустит механизм
В основе добавки – серпентинит или змеевик. Чудо-добавку «ТАТГЕО» учёный разрабатывал около четырёх лет. От аналогов она отличается минимум по десяти позициям, среди которых сырьё, состав, технология изготовления, производства и применения. Как утверждает разработчик, она эффективна для узлов трения любых машин, включая сельхозтехнику, грузовики, речные суда, токарные и фрезерные станки.
– Так, чтобы обработать двигатель «КАМАЗа» пробегом около 100 тыс. км в год, понадобится около 15 тыс. руб., включая установку, и всего 5 тысяч – без неё, – уточнил учёный. – Без такого «помощника» за год водитель потратит на заправку около 900 тыс. руб., а на техобслуживание машины как минимум 150 тыс. Добавка же на 15-20% увеличит мощность двигателя, позволит на 10% сократить расход топлива. Масло в двигателе можно будет менять в 2-3 раза реже, это ещё около 20 тыс. экономии. Также минимальными станут затраты на ремонт двигателя.
Фундамент для дороги
Помочь снизить затраты РТ на дорожное строительство решила Мария Соловьёва, аспирант КГАСУ, победитель конкурса в номинации «Старт инноваций». Для этого она предложила восполнить отсутствие в республике природных запасов высокопрочного щебня.
– Такой материал в республику завозят в основном с Урала, что достаточно дорого – до 1500 руб. за тонну, – пояснила Мария Владимировна. – Из-за активного развития дорожной инфраструктуры это сырьё постоянно в дефиците. Дело в том, что в нашем регионе добывают только карбонатный или известняковый щебень, который не годится для укладки дорог из-за низкой прочности, а также слабой водо- и морозостойкости. Если заложить такой материал в основу дорог, то от перепадов температур они быстро разрушатся. Но я нашла способ укрепить татарстанский щебень и сократить затраты на закупку этого материала на 30%.
Для этого учёная предложила пропитать его серой, назвав новый материал серощебнем. Он обойдётся дешевле привозного, но будет в 2-2,5 раза прочнее обычного известнякового щебня, почти таким, как гранит. При этом его морозостойкость увеличится в 2,5-3 раза, а водостойкость – втрое. К тому же, такой способ позволит решить проблему утилизации серы как отхода нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий.
– Для производства можно использовать мобильную установку, которую легко доставить прямо к карьеру, где добывают щебень, – отметила Мария Соловьёва. – Моей разработкой уже заинтересовался химзавод в Менделеевске. Я завершила лабораторные испытания. Сейчас нужно создать опытно-промышленную партию, из которой можно построить участок дороги, чтобы проверить, выдержит ли он климат РТ. Такую партию можно будет создать не ранее 2015 года.
Кстати, пропитки для щебня в РФ использовали и раньше. Но ноу-хау казанской исследовательницы не только в том, что для пропитки она решила использовать серу, но и в том, что она предложила применить полученный материал именно в дорожном строительстве.
Лекарство от пробок
Избавить столицу РТ от пробок предложил Искандер Хайруллин, ученик 9 класса ИТ-лицея при КФУ, резидент бизнес-инкубатора ИТ-парка Казани. По его мнению, для этого достаточно отрегулировать время горения зелёного и красного сигналов светофора. Именно с этой идеей он победил в конкурсе в номинации «Перспектива».
– Вместе с командой мы решили не заменять стандартный светофор полностью, как это сейчас делают в Казани, внедряя автоматизированную систему управления дорожным движением, а использовать дополнительное, менее затратное оборудование, – рассказал Искандер. – К обычному светофору достаточно подключить специальный бокс и камеру и за счёт этого сэкономить. Такая система подсчитает, сколько автомобилей в данный момент стоит на светофоре, а затем на основе созданной нами математической модели подскажет, через какое время нужно включить красный или зелёный сигнал светофора.
Проектом команда из бизнес-инкубатора занимается около года. Пока рабочего прототипа нет, есть только опытный образец, который дорабатывают. Есть надежда, что к лету он будет готов, и его можно будет установить на небольшом отрезке малозагруженной дороги, чтобы проверить его в действии. По расчётам разработчиков, для одного перекрёстка внедрение системы обойдётся примерно в 40-50 тыс. руб. Сейчас главное для команды – создать продукт, не уступающий по функциям аналогам. Но параллельно у ребят уже возникают новые идеи оптимизации дорожного потока. Например, они размышляют, как лучше организовать работу своей системы на таких перекрёстках, где водители после поворота должны уступить дорогу пешеходам.
Смотрите также:
- Золото из опилок. Как в Казани превращают отходы в бионефть →
- Вставай на «нанолыжи»! Что изобретают учёные Татарстана →
- ГРАНТиозные планы. Над чем работают казанские ученые? →