دانش‌آموزان کلاس نهم دستگاهی برای تولید برق از گام‌هایشان ساختند

دو دانش‌آموز کلاس نهم در نین توان ، با شروع پیاده‌روی روزانه تا مدرسه، دستگاهی ساختند که از قدم‌هایشان برق تولید می‌کند.

Pham Thi Thuy Trinh (سمت چپ)، Nguyen Thi Thanh Thuy و مربی Le Minh Phuong - عکس: AN ANH

این دستگاه توسط دو دانش‌آموز کلاس نهم اختراع شده است و به تبدیل انرژی مکانیکی حاصل از قدم‌ها به برق برای تأمین انرژی دستگاه‌های الکتریکی کوچک مانند چراغ‌های LED یا تلفن‌ها کمک می‌کند.

این اختراع به تازگی جایزه اول مسابقات علمی و فناوری استان نین توان برای سال تحصیلی 2024-2025 را از آن خود کرده است و نماینده نین توان برای رقابت در مسابقات ملی علمی و فناوری در ماه مارس آینده خواهد بود.

از پیاده‌روی تا تولید برق از گام‌ها

دو دانش‌آموز به طور موازی از دیسک‌های بلندگوی سرامیکی برای ساخت دستگاهی که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند، استفاده کردند - عکس: AN ANH

صاحبان ابتکار تولید برق از صدای قدم‌ها، دو دانش‌آموز به نام‌های فام تی توی ترین و نگوین تی تان توی هستند که هر دو دانش‌آموز کلاس نهم و سوم مدرسه ابتدایی و متوسطه وو نگوین جیاپ در بخش دونگ های، شهر فان رانگ - تاپ چام (نین ثوان) می‌باشند.

توی ترین و تان توی گفتند ایده ساخت دستگاهی که از قدم‌هایشان برق تولید کند از این واقعیت ناشی شد که آنها هر روز پیاده به مدرسه می‌روند. هر قدم انرژی تولید می‌کند، اما این انرژی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

توی ترین گفت: «بر اساس این مشکل عملی، ما به فکر ساخت دستگاهی بوده‌ایم که انرژی مکانیکی حاصل از قدم‌ها را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.»

پس از مطرح شدن این ایده، توی ترین و تان توی آن را با آقای لی مین فونگ، معلم شیمی در مدرسه ابتدایی و متوسطه وو نگوین جیاپ، در میان گذاشتند.

به لطف راهنمایی آقای فونگ، ۳ ماه بعد، دستگاه تولید برق از ردپاها تکمیل شد که شامل ۳ بخش بود: صفحه کف پیزوالکتریک، سیستم یکسوکننده برای ذخیره برق و دستگاه مصرف‌کننده برق.

تان توی و توی ترین اظهار داشتند که نکته جدید این دستگاه بر اساس اصل پیزوالکتریسیته از جنس دیسک بلندگو سرامیکی پیزوالکتریک برای تبدیل انرژی مکانیکی (نیروی ضربه) به انرژی الکتریکی است.

اصل عملکرد دستگاه این است که وقتی نیرو (صدای پا یا فشار دیگری) اعمال می‌شود، حسگر بلندگوی سرامیکی جریان ولتاژ تولید می‌کند.

جریان متناوب (AC) خروجی از سنسور توسط مدار یکسوساز به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌شود. این منبع تغذیه DC، برق مورد نیاز دستگاه‌های الکتریکی را فراهم می‌کند یا برای تامین برق غیرمستقیم در باتری ذخیره می‌شود.

طبق گفته‌های Thuy Trinh و Thanh Thuy، هر حسگر از دیسک بلندگوی سرامیکی می‌تواند بسته به نیروی اعمال شده، ولتاژی از 0.5 ولت تا 8 ولت تولید کند. از آنجا که جریان تولید شده بسیار کم است، لازم است که بسیاری از دیسک‌های بلندگوی سرامیکی با هم ترکیب شوند.

توی ترین گفت: «بلندگوهای سرامیکی را می‌توان به صورت موازی یا سری به هم متصل کرد تا راندمان تبدیل انرژی مکانیکی حاصل از قدم‌ها به انرژی الکتریکی افزایش یابد. هرچه تعداد بلندگوهای سرامیکی بیشتر باشد، ولتاژ تولید شده برای تأمین نیاز انرژی دستگاه‌های الکتریکی بیشتر است.»

سازگار با محیط زیست

مارس آینده، توی ترین و تان توی نماینده نین توان در مسابقات ملی خواهند بود - عکس: AN ANH

توی ترین و تان توی گفتند که اختراع فوق بیشتر از موادی استفاده می‌کند که به راحتی پیدا می‌شوند، کم هزینه هستند و برای شرایط واقعی مناسبند.

تان توی گفت: «این دستگاه نه تنها از گام‌ها انرژی تولید می‌کند، بلکه می‌تواند برق را در باتری‌ها یا خازن‌ها ذخیره کند و استفاده طولانی‌مدت و کارآمد را برای دستگاه‌های کوچکی مانند چراغ‌های LED یا شارژرهای تلفن تضمین کند.»

علاوه بر این، دستگاه آنها را می‌توان در راهروها یا پله‌های مکان‌های شلوغ مانند مدارس، مراکز خرید، پارک‌ها، خیابان‌های پیاده‌روی و غیره نصب کرد تا از گام‌های انسان بیشترین بهره را برای تولید برق برد.

توی ترین توضیح داد: «هر فرد در مرکز خرید ۵ بار روی دستگاه قدم می‌گذارد، اگر ۲۰۰ نفر باشند، تعداد ضربات ۱۰۰۰ بار خواهد بود که معادل ۱۰۰۰ قدم است. در آن زمان، برق تولید شده می‌تواند ۱-۲ تلفن همراه را در ۳-۴ ساعت شارژ کند. هرچه ضربات بیشتر باشد، برق بیشتری تولید می‌شود و بسیار سازگار با محیط زیست است.»

معلم لی مین فونگ گفت که با توجه به کاربرد عملی این ایده، او تان توی و توی ترین را راهنمایی کرد تا آن را به یک محصول واقعی تبدیل کنند.

این محصول تکمیل شد و نظرات خوبی دریافت کرد، هم معلمان و هم دانش‌آموزان راضی بودند. با این حال، این محصول هنوز محدودیت‌های خاصی از نظر حفظ یا قابلیت ضد اکسیداسیون هنگام نصب تجهیزات در فضای باز دارد.

آقای فوونگ گفت: «در حال حاضر، من و معلمانم همچنان در حال تعمیر تجهیزات هستیم تا آنها را کامل‌تر کنیم و روان‌تر کار کنند.»

منبع: https://tuoitre.vn/hoc-sinh-lop-9-che-tao-thiet-bi-tao-dong-dien-tu-nhung-buoc-chan-20250214104654139.htm