Проекты

Капсула жизни

Работа – призёр открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Прикладная химия. Материаловедение» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Биоинженерия
Авторы работы: ГБПОУ ОК «Юго-Запад», ГБОУ Школа № 199
Предметы: Математика, Химия, Информатика
Классы: 10 класс, 1 курс СПО
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 2020 года

Актуальность

Жизнь человека тесно связана с лесом. Как бы ни менялись условия материальной и культурной жизни, лес всегда имел и имеет большое значение в жизни человека.

Истощение лесоресурсов связано с человеческой деятельностью. Исследования показывают, что восстановление лесов после климатических или антропогенных воздействий в среднем составляет около 60–200 лет в зависимости от нанесённого ущерба.

В мире существует высокотехнологичное решение для восстановления лесных массивов, основанное на использовании дронов, искусственного интеллекта и биоинженерии. Беспилотники – это передовая разработка, способная переломить ситуацию в сфере управления лесами. К сожалению, в России этой технологии нет, да и во всем мире она только начинает развиваться.

Цель

Восстановление лесных массивов, основанное на использовании дронов и биоинженерии

Задачи

1. Разработка конструкции модели биокапсулы

2. Подбор биоразлагаемого материала для её изготовления

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Компьютер с программами: Inventor, Photoshop, Cura
  • принтер CubeX duo, Easy3Dnano

Описание

Авторы рассмотрели проблемы, связанные с истощением лесоресурсов; нашли решение быстрого восстановления лесов; разработали прототип модели биокапсулы и предложили на рассмотрение виды биоразлагаемого пластика для её изготовления.

Этапы работы над проектом

1. Эскизирование предполагаемых вариантов конструкции биокапсулы.

2. Создание виртуальной 3D-модели биокапсулы по выбранному эскизу.

3. Печать прототипа биокапсулы на 3D-принтере.

4. Анализ ошибок в конструкции и выбор оптимального проектного решения.

5. Выбор биополимера для изготовления капсулы.

Все этапы работы выполнены непосредственно авторами проекта.

Результаты работы/выводы

1. Проведён анализ информационных источников, отражающих процессы восстановления лесов после антропогенного воздействия человека. Проанализирована ситуация по использованию различных технологий восстановления лесов.

2. Изучен ассортимент, номенклатура и свойства используемых в настоящее время и находящихся в разработке биоразлагаемых полимеров. В результате был предложен материал для изготовления корпуса модели прототипа капсулы: PLA.

3. Разработана конструкция капсулы с учётом факторов, воздействующих на неё в процессе использования.

4. Выполнен чертеж и 3D-модель разработанной капсулы.

5. Изготовлена модель разработанной капсулы с использованием 3D-печати.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем планируется создать прототипы из выбранных биоматериалов, рассчитать себестоимость изготовления капсулы, определить физико-механические свойства материалов, спроектировать пневмопушку для запуска капсул, подобрать и адаптировать дрон, создать бизнес-план проекта.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Городской конкурс «Юные техники и изобретатели – 2020» – призёр

Мнение автора

«Результаты, представленные в докладе, – это лишь начальная стадия работы над проектом. Проект дорабатывается, и в будущем планируется его участие в конкурсах и конференциях.

Участие в Конференции «Наука для жизни» дало возможность обсудить свои идеи на более широком уровне; овладеть навыками творческой и коммуникативной деятельности, самостоятельного научного поиска»