Спецпроект "Нобелевские лауреаты": школьница придумала, как определять чистоту воды дома

Это совместный проект "Сегодня" и компании СКМ. В его рамках на протяжении 8 месяцев мы будем рассказывать об оригинальных изобретениях и открытиях украинских школьников и студентов. Лучший из лучших, которого определит наш экспертный совет, получит в качестве поощрения ноутбук. Если вы школьник или студент, у вас есть изобретение и вы хотите рассказать о себе, пишите на [email protected].

А сегодня нашей героиней стала ученица спецшколы №3 с углубленным изучением информационных технологий, физики и математики Ирина Адаменко. Она изобрела цифровое устройство, с помощью которого в домашних условиях можно определить, грязная вода или нет.

Как рассказывает юная изобретательница, склонность к точным наукам проявилась у нее еще в раннем детстве: она любила мастерить. Поэтому, когда пошла в школу, то с головой погрузилась в изучение математики и физики, знания по которым помогали ей совершенствовать ее детские разработки. Однако, несмотря на это, Ира решила не ограничиваться только материалом по школьной программе и записалась на физический кружок. "Во время занятий мы много практиковались. Например, проводили эксперименты, а также изучали, как действует тот или иной физический закон. Естественно, так познавать новое намного интереснее, чем читать обо всем этом в учебниках, — делится своими впечатлениями 11-классница. — Но в какой-то момент я поняла, что одних моих знаний по физике недостаточно для того, чтобы изобрести что-то стоящее. Поэтому чтобы расширить свои умения, я всерьез занялась электроникой на базе МАН".

ЭВРИКА! Что же до идеи будущего изобретения, в котором можно было бы применить знания по физике и электронике, то она, как говорит Ира, появилась сама собой. "Все чаще слышу жалобы, что наша вода — грязная и вредит здоровью. Плюс — те фильтры, которые все используют в быту для ее очистки, имеют существенный недостаток: когда исчерпываются их адсорбционные возможности, то они начинают выбрасывать в очищенную воду ранее накопленные примеси. Этот момент невозможно отследить дома самостоятельно без спецприбора. А устройств, которые бы позволяли определить качество воды (есть ли там примеси или нет) в домашних условиях, существует немного", — рассказывает изобретательница.

ПИТЬ ИЛИ НЕ ПИТЬ. Поэтому Ира решила изобрести именно такое. "Особенность моей придумки в том, что пользоваться ею может каждый человек без спецподготовки, — рассказывает о своем изобретении школьница. — А работает она так: для начала нужно залить воду в специальный встроенный стеклянный контейнер. Затем с помощью светодиода (грубо говоря, лампочки) на него направляется свет, который проходит через оптическую систему, состоящую из линз. Если никаких примесей в воде нет, то луч свободно проходит сквозь контейнер. В противном случае луч рассеивается, потому что отражается от загрязняющих воду частиц примеси, и этот свет попадает на фотодиод (он принимает свет). Последний, в свою очередь, подает сигнал на преобразователь, и на цифровом табло высвечивается количество примесей. Чем больше число, тем, соответственно, грязнее вода".

По словам изобретательницы, по сравнению с существующими аналогами, ее прибор — простой, менее "капризный" в работе и дешевый. "Его максимальная цена — 200 гривен, то есть позволить его себе сможет любая украинская семья", — говорит изобретательница. А использовать его можно не только дома, но и на очистительных и санитарно-эпидемиологических станциях. Плюс — исследовать можно не только воду, но и любую другую прозрачную жидкость. К слову, со своим изобретением школьница заняла 2-е место на всеукраинском этапе конкурса Малой академии наук (МАН), а также призовые места еще на нескольких изобретательских соревнованиях и выставках. Более того, разработкой уже заинтересовались специалисты, занимающиеся исследованиями качества воды и ее очисткой.

Читайте также: Полезности в сети для юных изобретателей

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Александр Рыбин, профессор, доктор техн. наук, декан радиотехнического факультета НТУУ "КПИ":

"Работа Ирины вызывает огромное уважение. Несмотря на то, что идея изобретения — не нова, это никак не умаляет его достоинства. Ведь школьница учла несколько важных нюансов, благодаря чему ей удалось избавиться от тех недостатков, которые были и есть в его аналогах. Например, подобные приборы очень чувствительны к постороннему свету, из-за чего их показания значительно искажаются, поэтому их затруднительно использовать в условиях, отличающихся от лабораторных. А вот прибору, изобретенному Ирой, такие световые помехи не страшны, потому что она изменила способ формирования и обработки светового сигнала. Также изобретательница заменила некоторые составляющие части похожих приборов на более современные, что позволило ей значительно уменьшить стоимость своей разработки.

Если же говорить о практическом применении, то прибор действительно позволяет оценить, пригодна вода для питья или нет. Однако он, увы, не сможет точно показать количество примесей, ведь их загрязняющие частицы разные по размеру. А этот прибор в том виде, в каком он есть сейчас, не приспособлен для этого. Сейчас он дает правильные показания, если частицы загрязнений — одинаковые. Поэтому, чтобы все заработало как следует, изобретение нужно усовершенствовать. Например, снизить энергопотребление, что позволит использовать автономные источники питания (батареи, аккумуляторы). Еще его нужно снабдить дополнительным фотодиодом для того, чтобы избежать погрешностей связанных с разным количеством света, который дает светодиод из-за того, что нагревается во время работы".