Проекты

Принцип работы подушки безопасности / The principle of operation of the airbag

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Мастер-классы на иностранном языке»

Направление работы: Прикладная химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 853
Предметы: Химия, Английский язык
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Один из примеров того, как химия помогает человечеству в повседневной жизни – подушки безопасности. И хотя подавляющее большинство людей даже не задумываются, каким же образом устроены подушки безопасности, они спасают наши жизни повсеместно. Так как же они работают? Мастер-класс поможет разобраться в этом вопросе.

Цель

Разработать мастер-класс, демонстрирующий принцип работы подушки безопасности в условиях школьной лаборатории.

Задачи

  1. Изучить имеющиеся теоретические материалы по данной теме.
  2. Разработать и провести эксперименты, моделирующие работу подушки безопасности.
  3. Выявить проблемы существующей технологии, а также определить пути её дальнейшей оптимизации.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Компьютер для поиска и анализа информации
  • Лабораторный штатив
  • Пробирки
  • Спиртовка
  • Стакан
  • Пипетка
  • Стальная пластинка
  • Газовая горелка
  • Лабораторные весы
  • Деревянные лучины
  • Азид натрия
  • Нитрат калия
  • Натрий
  • Бензин
  • Кислотно-основный индикатор (фенолфталеин)

Описание

Рис. 1                                                                                          Рис. 2

В рамках проекта на первом этапе работы автором были установлены основные химические реакции, обеспечивающие работу подушки безопасности. На втором этапе были разработаны и проведены вышеприведённые эксперименты в условиях школьной лаборатории (см. рис. 1, 2). Третьим этапом работы стало определение проблем существующей технологии: высокая травмоопасность, новые экологические проблемы и риск воспламенения. Кроме того, автором были обозначены пути дальнейшего развития технологии: 1) разработка подушек безопасности, которые не вызывают столь серьёзных травм при раскрытии; 2) использование в подушках безопасности вместо порошка таблеток, которые можно было бы при необходимости извлекать и утилизировать; 3) поиск менее опасных химических соединений, которые могли бы заменить азид натрия.

Результаты работы/выводы

  1. Подготовлены методические и иллюстративные материалы, объясняющие принцип работы подушки безопасности с точки зрения химии.
  2. Разработаны демонстрационные эксперименты, иллюстрирующие принцип работы подушки безопасности.
  3. Обозначены проблемы, связанные с использованием подушек безопасности, и методы их решения.

Перспективы использования результатов работы

Данный мастер-класс может быть использован в качестве наглядного пособия в учебных заведениях для иллюстрации принципа работы подушки безопасности.

Мнение автора

«Для меня основной целью проекта было как можно понятнее и проще объяснить устройство подушки безопасности, чтобы, с одной стороны, показать, что изобретения, спасающие так много жизней, основаны на не очень сложных химических реакциях, которые доступны для понимания школьнику, с другой стороны – чтобы подчеркнуть значение химии в современном мире»