Костюм для реабилитации пациентов с переломом позвоночника, новое транспортное средство для города - смесь велосипеда и гироскутера, зарядное устройство на водороде для ноутбука. Российские школьники, воспитанники детских технопарков, Кванториумов Минпросвещения, буквально живут наукой и техникой и придумывают удивительные изобретения.

Многие родители хотят, чтобы их дети связали свою жизнь с наукой и новыми технологиями.

 В ходе исследований выяснилось, что 20% родителей мечтают, чтобы их чада осваивали искусственный интеллект, 15% — робототехнику, 13% — биоинженерию.

В целом среди одаренных детей и молодежи в России больше всего ребят занимается в сфере науки — 408,7 тысячи человек. Это 77,9% от общего числа талантливых молодых людей, внесенных в ГИР — государственный информационный ресурс о людях, проявивших выдающиеся способности.

Расскажем об изобретениях, патенты на которые получили самые молодые ученые нашей страны.

Система высадки деревьев с беспилотников

Кто изобрел: команда школьников — Александр Стариков, Глеб Юнусов, Евгений Митрофанов, Леван Тарба, Платон Александров, Артем Митин, Сергей Поливанов
Возраст на момент изобретения: 8—10 лет

Изобретение пермских школьников — это автономная капсула для высадки растений и специальный модуль для ее перемещения. Капсулы — это емкости с водой, в которые помещаются маленькие саженцы деревьев. Посадочные капсулы переносит и сбрасывает дрон. Школьники сконструировали особую систему сброса, благодаря которой растение приземляется строго вертикально. После удара о землю капсула с водой лопается. По расчетам ребят, устройство сможет преодолевать расстояние до 50 км.

В 2024 году изобретение зарегистрировали в Роспатенте. Официальными правообладателями патента являются родители и наставники ребят. Школьники числятся авторами объекта интеллектуальной собственности.

Лесные пожары ежегодно уничтожают огромные массивы деревьев и растений. В 2023 году площадь распространения огня в лесах России составила 4,6 млн. га.  Изобретение школьников из Перми поможет быстро и экономно восполнять лесной фонд.

Робосокол для отпугивания птиц

Кто изобрел: Иван Филипчик и Тимофей Пунгин
Возраст на момент изобретения: 11 лет

Пятиклассник из Кирова Тимофей Пунгин заметил, как на огороде у бабушки птицы воруют ягоды. Это стало идеей для нового изобретения. Вместе с Иваном Филипчиком и под руководством педагога кировского «Кванториума» они создали роботизированную систему для отпугивания птиц «Сокол».

Устройство выглядит как модель хищной птицы — с головой, крыльями, хвостом и лапами. Если рядом пролетает птица, робот начинает махать крыльями и издавать громкие звуки,

Со своим изобретением ребята стали победителями нескольких региональных и всероссийских конкурсов молодых ученых. Изобретение запатентовали в 2023 году.

Птицы не всегда реагируют на традиционное огородное пугало. Разработка школьников имитирует движения и звуки хищной птицы, что лучше отпугивает птиц от посевов, а значит, увеличивает урожайность.

Прибор для лечения косоглазия

Кто изобрел: Глеб Смородинов
Возраст на момент изобретения: 15 лет

Сейчас косоглазие лечат по методу Поспелова — в глаза попеременно светят специальным фонариком. Заниматься с пациентом рекомендовано около часа, при этом нужно переключать вспышки вручную и следить, чтобы ребенок сидел спокойно.

Девятиклассник Глеб Смородинов помогал маме лечить сестру по методу Поспелова и понял, как автоматизировать этот процесс: ребенок сам смотрит в окуляры и нажимает определенные кнопки.

В 2023 году Глеб получил патент на свое изобретение. Конструкцию также одобрили специалисты из Нижнего Новгорода, у которых наблюдается сестра школьника. Глава Роспатента Юрий Зубов пообещал, что поможет масштабировать проект школьника — договорится с предпринимателями, которые будут готовы вложить деньги и запустить прибор в производство.

В России косоглазием страдает около 9 – 12 % детей. Методы лечения существуют, но они затратны по времени. Разработка упростит процесс лечения.

Глеб и его прибор для лечения косоглазия.

 

Микроводоросли для очистки водоемов от нефти

Кто изобрел: Светлана Лужикова, Мария Турьева, Ольга Вальковец, и Татьяна Щемелинина
Возраст на момент изобретения: 14—15 лет

Школьницы из Сыктывкара вывели микроводоросли, которые помогут очистить водоемы от разлива нефтепродуктов в случае промышленных аварий. Девочки экспериментировали и подбирали условия для выведения водорослей под руководством кандидата биологических наук Надежды Лихановой. Их микроводоросли разлагают пленку нефтепродуктов, а питательной средой выступает обычная вода из любого водоема.

Юные ученые получили патент и продолжают работу над улучшением биоматериала. Выведенные микроводоросли уже прошли испытания на одном из промышленных предприятий республики Коми,где подтвердили эффективность изобретения.

Уникальные микроводоросли не требуют специальной питательной среды: достаточно воды любого качества, в том числе из реки или озера. Это позволяет начинать очистку быстро и на месте разлива. Особенно ценно то, что выведенные школьницами водоросли можно использовать в условиях Крайнего Севера.

Переносная микроГЭС

Кто изобрел: Артём Овчаров
Возраст на момент изобретения: 16 лет

Старшеклассник из Армавира сделал переносную проточную микроГЭС для ручьев и небольших рек. Конструкция крепится на берегу и генерирует электроэнергию за счет течения. Артем получил четыре патента на полезную модель.

С помощью микроГЭС можно нагреть чайник, зарядить телефон или другое устройство. Переносная электростанция быстро разбирается-собирается, не требует устройства плотины или перепада высот по течению реки. Изобретение может быть полезно для туристов, охотников и рыбаков, геологов, а также спасателей.

Перчатка-экзоскелет для космонавтов

Кто изобрел: Илья и Алексей Оразовы
Возраст на момент изобретения: 15 и 17 лет

Два брата изобрели перчатку-экзоскелет для космонавтов. Устройство встраивают в скафандр: во время работы в космосе конструкция снижает нагрузку на кисть.

Идея возникла после того, как Илья надел на себя настоящий скафандр в проекте «Большие вызовы». Оказалось, что нужно приложить силу в 20 кг, чтобы просто сжать кулак. Тогда братья стали думать, как усовершенствовать скафандр. Они придумали перчатку с функцией дополнительного сжатия.

В 2020 году Илья и Алексей получили патент, однако перчатка-экзоскелет — не единственное их изобретение. Ребята неоднократно становились победителями всероссийских конкурсов в сфере космических технологий. Сейчас в космосе летает спутник, который братья Оразовы смоделировали на занятиях образовательного центра «Сириус».

Перчатка-экзоскелет снижает нагрузку на кисть во время работы в космосе. Разработку можно использовать в космической индустрии, медицине, строительной отрасли, на промышленных предприятиях.

"Копитрайк" - новый вид транспорта: смесь велосипеда и гироскутера. Сыктывкар.

Трехколесный электровелосипед ездит теперь на улицах Сыктывкара, собирая любопытные взгляды окружающих. Экологически чистый транспорт (на аккумуляторе) - скорость до 25 километров в час, легкий вес и полное отсутствие выхлопов.

"Дело в том, что у моего наставника из Автоквантума пылился дома сломанный гироскутер, - рассказывает создатель "Копитрайка", ученик Александр Ярушин. - А я с детства люблю велосипеды. И я придумал инновацию: приделать колеса от гироскутера - к велосипеду. Мы накидали план и стали собирать конструктор".

Александр даже написал письмо директору местного веломагазина - попросил велодетали. Предприниматель так проникся идеей, что бесплатно отдал Александру новенький велосипед. И работа закипела. Две недели школьник лично варил алюминий для копитрайка. А затем поехал на своем новом чудо-велосипеде на городской фестиваль "Велоночь", где произвел фурор. Не считая краски и регуляторов для колес, "копитрайк" обошелся его создателям бесплатно.

Костюм для реабилитации пациентов с переломом позвоночника. Нижний Новгород.

Восьмиклассница Арина Филимонова очень хотела помочь своему другу, который упал с дерева и повредил позвоночник. Парень провел в постели почти год.

"Я давно изучаю тему миостимуляторов (устройств для воздействия на мышцы тела). Решила сделать специальный костюм с датчиками, которые будут фиксировать состояние больного и воздействовать на мышцы. Благодаря костюму, люди с больным позвоночником смогут чувствовать себя комфортно и безопасно при ходьбе", - отметила разработчица.

Целый год Арина работала в Квантортиуме Минпросвещения Нижнего Новгорода над проектом: консультировалась с наставниками, ходила к врачам местной больницы, заказывала датчики, искала специальную компрессионную ткань, из которого шьют спортивную одежду. Два слоя ткани обеспечивают костюму достаточную жесткость и не пропускают влагу. Датчики находятся с внутренней стороны костюма и определяют температуру, давление и состояние кислорода в крови. Готовый костюм его создательница уже протестировала.

"Сейчас я планирую доработать проект, купить мощные датчики. - заявила Арина Филимонова. - Врачи похвалили мой костюм, я думаю, что он действительно может помочь больным".

Механизм управления солнечной панелью. Тольятти.

Три школьника Геогрий Касаев (занимался программной частью), Степан Григориев (астрономия) и Никита Румянцев (3D-моделировал) создали механизм управления солнечной панелью, который позволяет автоматически поворачивать ее точно к солнцу. Механизм получает данные от GPS-спутников и ориентирует панель. Устройство простое и не требует особых знаний монтажа. В нем еще и встроенные моторчики, датчик ветра. Если устройство почувствует сильный ветер, солнечная панель сама выстроится горизонтально, чтобы избежать повреждений. Ветер закончится, и она снова развернется к солнцу.

Надувные многофункциональные сани

Впервые во Владимирской области школьник Артем Маркеев получил три патента за изобретение надувных саней. 

От детского увлечения что-то мастерить — к серьезным научным патентам. Восьмиклассник Артем Маркеев два года работал над созданием многофункциональных надувных саней, которые могут передвигаться по снегу, льду и воде.

Идея пришла внезапно. Научный руководитель Артема — Сергей Апреликов, предложил модифицировать «ватрушку». Артем решил добавить к саням специальный купол. Он сделан из светопрозрачного материала со специальным напылением, которое преобразует солнечные лучи в электроэнергию. Ток поступает на микропроцессор, питающий светодиоды. Изобретение будет полезно для работы спасателей МЧС и для любителей зимних промыслов.

Артем Маркеев, изобретатель: «Оно будет использоваться в основном рыбаками и охотниками. Для рыбаков, допустим, они, если рыбачат на тонком льду, если лед прорвется, то не утонут, а останутся на воде. А для охотников там есть в куполе сетка, благодаря которой его не видят животные, таким образом они смогут использовать ватрушку как камуфляж».

Изобретением школьника уже заинтересовались в Германии. Сейчас оно полностью готово к производству, но потенциал саней не использован до конца. У Артема большое будущее, говорит Сергей Апреликов, и это — только начало.