От LEGO до лазеров: дети изобретают самые крутые вещи

Jul 28, 2023

Политики и эксперты говорят о разрушающейся инфраструктуре Америки. Но команда ученых из Огайо хотела что-то сделать.

Это какой-то прототип: элементы LEGO и лазерные датчики демонстрируют будущее крыш складов... [+] мониторинг безопасности по замыслу участников FIRST LEGO League Challenge 8 to Automate.

В 2019 году исследовательский персонал посетил местных чиновников по всему штату и в их родном городе Дублине, штат Огайо. Они совещались со специалистами по строительству и брали интервью у архитекторов — коллективный молоток в поисках гвоздя.

Вскоре они нашли это: одна большая проблема, требующая решения.

Ежегодно по всей Северной Америке около 4000 плоских крыш, например, над складами и магазинами, прогибаются под тяжестью снега. Команда разработала автоматизированную систему раннего обнаружения с использованием волоконно-оптических лазерных датчиков и построила прототип.

Учащиеся седьмого и восьмого классов. Использование LEGO.

«Наше исследование показало, что обрушение плоской крыши — это реальная проблема», — сказал руководитель группы, 13-летний Малкольм Масри. «Требовалось уникальное решение».

Тот, который теперь появился благодаря группе амбициозных молодых людей, безусловно, можно считать уникальным, не говоря уже о впечатляющем – и важном.

Во многих юрисдикциях в нормы строительства плоских крыш были внесены поправки с учетом более тяжелых снеговых нагрузок. Но многие нормы не изменились, и бесчисленное количество старых крыш остаются уязвимыми. Для этого требуются специальные, ненадежные, дорогостоящие и опасные решения, основанные на использовании лопат. Дополнительная проблема: при пожаре на складе плоские крыши обычно в течение нескольких минут становятся небезопасными для пожарных.

Масри вместе с несколькими своими одноклассниками из средней школы Уилларда Гриззелла создали запатентованную систему оценки деформации крыши (REST), способную обнаруживать, когда балки открытых ферм начинают даже слегка прогибаться. Назвав себя «8 для автоматизации» и взяв на вооружение домашнего талисмана осьминога, созданного LEGO, «Очо», ребята из Дублина, штат Огайо, вошли в число 20 других команд-полуфиналистов из более чем 1000 участников, признанных в июне на десятом ежегодном конкурсе. Награда за глобальные инновации FIRST LEGO League Challenge, врученная Disney. Команда 8 to Automate заняла второе место, одно из двух занявших вторые места.

Команда-победитель, Aldeatrón Robotix, родом с Канарских островов, Испания, разработала экологически чистые строительные блоки с контролируемой температурой; Другой занявший второе место, команда QuickBots из Дейтона, штат Огайо, изобрела термохромный охлаждающий агент для обжига горячего оборудования игровых площадок.

Частично сообщество робототехники, частично STEM (наука, технологии, инженерия и математика) — канал подачи талантов, некоммерческая организация FIRST (За вдохновение и признание науки и технологий) — детище изобретателя и предпринимателя Дина Кеймена.

Он начал его, чтобы поощрять и вдохновлять учащихся K-12 – и не только так называемых одаренных – искать образование STEM и делать карьеру в этих областях. Одна из нескольких практических программ FIRST, FIRST LEGO League (партнером-учредителем которой является LEGO Education), объединяет более полумиллиона студентов в более чем 110 странах.

Основы инженерного дела построены, кубик LEGO Duplo за кубиком LEGO Duplo. Со временем участники программы переходят в смежные области, включая робототехнику. Учащиеся начинают обучение в FIRST еще в детском саду и постепенно повышают свои навыки и уровень конкуренции. Масри начал свою карьеру в 9 лет. Его товарищи по команде — Арвен Чжан, Сатвик Аллипурам, Сай Ришик Лингам, Лиам Суэйн, Максвелл Имамура и Аня Чжан — представляли собой смесь новичков и ветеранов FIRST LEGO League. Отец Масри, Фарид, инженер-механик, является одним из 300 000 волонтеров FIRST, как и мама Джуди. Оба отдают свое время наставникам в команде 8 to Automate.

«За последние четыре года в FIRST LEGO League было замечательно видеть, как студенты развивают глубокие исследовательские навыки», — сказала Джуди Масри, которая исследует глобальные акции в качестве менеджера портфеля государственного пенсионного фонда.

«Углубленное изучение проблемы развивает критическое мышление», — сказала она. «Чувство лидерства, уверенность в себе и способность к общению наших студентов значительно возросли. Эти навыки перенесутся в их образование и карьеру».