دانشجویان دستگاهی برای بازیافت بطری‌های پلاستیکی و تبدیل آنها به مواد چاپ سه‌بعدی طراحی کردند

گروهی از دانش‌آموزان با محصولات STEM، از جمله دستگاهی که بطری‌های پلاستیکی را به مواد چاپ سه‌بعدی بازیافت می‌کند (وسط)

خودت انجامش بده

دستگاه چاپ سه بعدی فیلامنت از بطری‌های پلاستیکی، یا به عبارت ساده‌تر، دستگاهی که بطری‌های پلاستیکی را به مواد چاپ سه بعدی بازیافت می‌کند، توسط گروهی از دانش‌آموزان کلاس یازدهم از جمله ترونگ نگو گیا بائو، لی هوآنگ بائو هوی، نگوین دین مین آن و دو هوآنگ فونگ ترانگ از ماه مارس ساخته شده است. تاکنون، این دستگاه شکل گرفته و به طور پایدار کار می‌کند و گروه دانش‌آموزان همچنان در حال "ارتقاء" رابط کاربری آن هستند تا آن را جذاب‌تر کنند.

گیا بائو، سرپرست تیم، اظهار داشت که انگیزه شروع این پروژه از این واقعیت ناشی شده است که نیاز به استفاده از چاپگرهای سه‌بعدی در مدارس، به ویژه برای آموزش یا فعالیت‌های باشگاهی در مورد STEM ( علوم ، فناوری، مهندسی، ریاضیات) در حال افزایش است. با این حال، قیمت جوهر چاپ سه‌بعدی از ۲۵۰،۰۰۰ تا ۳۰۰،۰۰۰ دونگ ویتنامی متغیر است که برای بودجه بسیاری از دانش‌آموزان مناسب نیست.

گیا بائو (چپ) و بائو هوی قطعات دستگاه را تکمیل می‌کنند

بائو گفت: «در آن زمان، ما در مورد نوعی جوهر چاپ سه‌بعدی که همان خواص بطری‌های پلاستیکی روزمره، یعنی پلاستیک PET را دارد، اطلاعات کسب کردیم. این کشف ما را بر آن داشت تا راهی برای بازیافت بطری‌های پلاستیکی به رشته‌های پلاستیکی واجد شرایط برای چاپ سه‌بعدی در آموزش STEM پیدا کنیم و همچنین به ما در پاسخ به سوالاتمان در مورد این حرفه کمک کند.»

بائو گفت که برای طراحی دستگاه بازیافت بطری‌های پلاستیکی، تیم مجبور بود از طریق کد منبع باز به ساختار آن مراجعه کند و همزمان در یوتیوب نحوه استفاده از نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی و نرم‌افزار برنامه‌نویسی را یاد بگیرد. سپس، تیم طرحی را ترسیم کرد که بر اساس آن اجزای دستگاه مانند چرخ‌دنده‌ها، پایه‌ها، برش‌دهنده‌ها و... را تولید کردند، موتور را با مدارهای کنترلی زیادی برنامه‌ریزی و مونتاژ کردند تا به الیاف پلاستیکی نهایی کمک کند خیلی شکننده نباشند و قطر مناسبی داشته باشند...

نمای کلی دستگاهی که بطری‌های پلاستیکی را به مواد چاپ سه‌بعدی و محصولات چاپ سه‌بعدی نهایی بازیافت می‌کند

بائو توضیح داد: «اصول عملکرد دستگاه بسیار ساده است. ابتدا، کاربر کف بطری پلاستیکی را صاف برش می‌دهد و سپس آن را به صورت مورب به الیاف بزرگ برش می‌دهد. سپس، سوئیچ را روشن می‌کند، دمای مناسب را تنظیم می‌کند و الیاف بزرگ را در سر گرم‌کننده قرار می‌دهد تا آنها را به الیاف کوچک تبدیل کند. در نهایت، کاربر الیاف کوچک را به چرخ‌دنده قلاب می‌کند و اجازه می‌دهد دستگاه این کار را کاملاً خودکار انجام دهد.» او افزود که ۴ بطری پلاستیکی ۱.۵ لیتری، رول‌های پلاستیکی برای چاپ ۲ مدل سه‌بعدی با ارتفاع ۱۵ سانتی‌متر در ۵ سانتی‌متر تولید می‌کنند.

به گفته اعضای تیم، سخت‌ترین بخش ساخت دستگاه بازیافت، اطمینان از «مطابقت» اجزا با طرح بود. به عنوان مثال، تیم نزدیک به بیست چرخ‌دنده مختلف را طراحی و دوباره چاپ کرد تا پایدارترین محصول نهایی برای دستگاه به دست آید. بائو به طور محرمانه گفت: «تقریباً هر مرحله نیاز به آزمون و خطای زیادی برای «نهایی کردن» ساختار کامل داشت.»

بطری‌های پلاستیکی که قرار است بازیافت شوند، از سر گرم‌کننده (جعبه سیاه، پوشش سمت چپ) عبور می‌کنند تا تحت عملیات حرارتی قرار گرفته و به رشته‌های کوچک مناسب برای چاپگرهای سه‌بعدی تبدیل شوند.

چرخ‌دنده‌های طراحی و چاپ سه‌بعدی به دستگاه کمک می‌کنند تا رشته‌های پلاستیکی را به صورت رول بکشد.

دستاوردهای قابل توجه

گیا بائو پیش از ساخت دستگاه بازیافت پلاستیک، در مسابقات جهانی رباتیک MakeX مقام اول را در سطح ملی کسب کرده بود و سپس در مسابقات جهانی که در گوانگژو چین برگزار شد، رتبه ششم را کسب کرد. علاوه بر این، این دانشجوی پسر 7 جایزه در سطح شهر برای رباتیک و سایر پروژه‌های فناوری نیز کسب کرده است.

اعضای گروه به یک اندازه با استعداد هستند. بائو هوی در مسابقه ریاضی سطح شهر جایزه دوم و در مسابقه تحقیقات علمی سطح شهر جایزه سوم را کسب کرد. مین آن در مسابقه المپیک ماه آوریل در رشته علوم طبیعی مدال برنز و در مسابقه علم و فناوری سطح شهر جایزه سوم را کسب کرد. فوئونگ ترانگ در مسابقه المپیک ماه آوریل در رشته جغرافیا مدال طلا را از آن خود کرد.

گنجاندن در برنامه درسی مدرسه

این گروه از دانش‌آموزان، علاوه بر پروژه‌های شخصی، دستگاه بازیافت پلاستیک چاپ سه‌بعدی از بطری‌های پلاستیکی را به فعالیت‌های باشگاه STEM در دبیرستان نگوین تی مین خای نیز آوردند، جایی که همگی اعضای کلیدی آن هستند. در اینجا، اعضای جدید می‌توانند نحوه ساخت و کار با یک محصول فنی را بیاموزند و در عین حال منابع بیشتری از مواد برای تولید محصولات چاپ سه‌بعدی مانند مدل‌هایی برای مونتاژ مدارهای الکتریکی، اتصالات برای ربات‌ها و ... داشته باشند.

فوئونگ ترانگ (چپ) و مین آن عمدتاً مسئول ویرایش محتوا و طراحی تصویر هستند.

آقای نگوین ون با، معاون مدیر دبیرستان نگوین تی مین خای، افزود که از سال تحصیلی گذشته، STEM به صورت برنامه‌ای برای ثبت‌نام دانش‌آموزان طراحی شده است که معلمان متخصص مسئول آن هستند و یک جدول زمانی و برنامه درسی مشخص دارد. به لطف این امر، اعضای باشگاه STEM مانند گیا بائو به "نیروی" اصلی برای حمایت از معلمان و همسالان در کلاس نیز تبدیل شده‌اند.

به گفته آقای با، برای توسعه برنامه STEM و حمایت از دانشجویان در تحقیقات علمی و اجرای پروژه، این مدرسه نه تنها در امکانات سرمایه‌گذاری می‌کند، بلکه از دانشگاه‌ها و مشاغل نیز بودجه دریافت می‌کند. محصولات دانشجویان مانند دستگاهی که پلاستیک را به مواد چاپ سه‌بعدی بازیافت می‌کند نیز برای اهداف تصویرسازی و آموزشی در این برنامه گنجانده شده است.

از طریق پروژه‌های عملی، بسیاری از دانشجویان برای مطالعات آینده خود تجربه کسب کرده‌اند.

تولید، برنامه‌نویسی... مهارت‌هایی هستند که می‌توانند از همان دوران مدرسه به دانش‌آموزان آموزش داده شوند.

آقای با گفت: «تاکنون، برنامه مدرسه به طور خاص و فعالیت‌های STEM به طور کلی به یک «مقصد» معتبر تبدیل شده‌اند. دانش‌آموزان نه تنها از طریق فعالیت‌های مرتبط، توانایی‌های خاص خود را توسعه می‌دهند، بلکه در حین تحصیل، جهت‌گیری شغلی عملی نیز دریافت می‌کنند.»

بائو هوی نیز با همین نظر گفت که از «فردی که هیچ چیز نمی‌دانست»، دانش و تجربه بیشتری در مدارهای الکتریکی و برنامه‌نویسی کسب کرده است و این او را برای اشتیاقش به کار در صنعت مهندسی هوانوردی آماده‌تر می‌کند. مین آن و فونگ ترانگ موافق بودند که روند کاری اخیر به آنها کمک کرده است تا نقاط قوت خود را کشف کنند و همزمان تجربه بیشتری در این صنعت کسب کنند.

لینک منبع: https://thanhnien.vn/hoc-sinh-thiet-ke-may-tai-che-chai-nhua-thanh-vat-lieu-in-3d-185231115172140019.htm