«Парсинг дат», «умный дом», «катушка Тесла» и не только: о победивших темах «Высшего пилотажа»
Недавно завершился конкурс исследовательских и проектных работ школьников «Высший пилотаж». В МИЭМ НИУ ВШЭ проходил финальный очный этап по направлению «Технические и инженерные науки», где определялись победители и призеры, в число которых вошли старшеклассники из разных городов. Поздравляем и представляем наших героев в данном материале.
Константин Петросов, 11 класс, ГБОУ Гимназия №1526 г. Москва
Диплом 1 степени
Тема: «Вертикальная солнечная батарея»
Работа заключается в том, что почти любая вертикальная поверхность сможет быть солнечной батареей.
Что было для вас самым сложным при работе над Вашим проектом и в чём, на Ваш взгляд, ценность исследования?
Самым сложным было собрать опытный образец, так как фотоэлементы достаточной толщины пока не производят. Ценность работы состоит в том, что многие поверхности смогут использоваться для выработки электроэнергии, например, спутники в космосе перейдут на иное, менее тяжелое по массе оборудование.
Как же в итоге Вам удалось собрать образец без элементов нужного размера?
Вместо геля, который я собирался залить между стекол, я поставил между стеклами тонкие нити оптоволокна и свел их к фотоэлементу другого размера. Так как узкий фотоэлемент нужен был лишь при конструкции с гелем.
Что ж, оригинальное решение проблемы. А как давно Вы увлекаетесь энергетикой? Кто помогал Вам в его реализации?
Энергетикой начал увлекаться только после начала работы над проектом. Отец помогал мне в теоретических вопросах.
Как Вы отреагировали, когда узнали, что победили в конкурсе? Это было неожиданностью или же Вы чётко знали, что проект является победным?
Скорее второе.
То есть Вы изначально рассчитывали на победу?
Конечно!
Максим, где вы учитесь? В обычной школе или специализированной?
С сентября я учусь в ГБНОУ СО «Самарский региональный центр для одарённых детей», 10 класс, физико-математический профиль.
Как вы увлеклись электроникой?
В восьмом классе я впервые услышал словосочетание «катушка Тесла», заинтересовался. Ведя поиск информации по вопросу о том, как её собрать, нашёл на сайтах для радиолюбителей много других схем и устройств. В частности, летом между восьмым и девятым классами я собрал пушку Гаусса, летом между девятым и десятым собрал несколько катушек Тесла двух типов. В целом, в этом процессе и зародилось увлечение.
А какие еще у вас есть хобби, увлечения?
Я с семи лет занимаюсь стрельбой, владею луком, пневматической винтовкой, и пневматическим пистолетом. Провожу некоторые химические реакции, часть из них в самодельном электролизёре. С недавних пор занимаюсь робототехникой на ардуино. Готовлю вкусно, но крайне редко. Раньше писал стихи. Написал один рассказ. Участвую в различных олимпиадах. Интересуюсь многими областями физики, в частности, ядерной физикой, планирую собрать счётчик Гейгера и камеру Вильсона (не без помощи научного руководителя) и провести некоторые опыты.
Ничего себе… И как вам ардуино? Там же больше приходится программировать, а сбор самой схемы сильно упрощается. Будете дальше в этом направлении заниматься?
С ардуино интересно работать, можно сравнительно быстро менять конструкцию. Одно другому не мешает. Тем более, что на сегодняшний день автоматизируются очень многие процессы. Образно говоря, никто не бегает с градусником вокруг реактора и не меняет положение вольфрамовых стержней вручную.
Катушку Тесла вы собирали ради интереса, а потом просто оформили это как проект, так? Или пришлось еще что-то усовершенствовать?
Скорее нет, в течение года я многое усовершенствовал в в катушке Тесла на транзисторе, провёл эксперимент с фоторезистором (зависимость яркости свечения лампочки от расстояния), сделал три новых блока питания для классической катушки Тесла и испытал их, провёл эксперименты с магнетроном и сделал теоретический подсчёт, связанный с башней Ворденклиф.
Максим, как вы узнали про Высший пилотаж?
Узнал в процессе регистрации на Intel-Авангард.
Как вам очный этап? Страшно было выступать? И понравились ли еще какие-нибудь работы из вашей секции?
Нет, не страшно. Понравилась работа связанная, с окном-солнечной батареей, работа с дистанционным включением розеток тоже была интересной.
Екатерина Филиппова, 11 класс МАОУ "Лицей №3" города Чебоксары, Чувашская республика
Диплом 1 степени
Тема: «Исследование кристаллизации из растворов в электрическом поле»
Здравствуйте, расскажите немного о себе: где учитесь, что у вас за школа, как узнали о конкурсе «Высший пилотаж».
О проведении конкурса я узнала от своего научного руководителя.
Я учусь в МАОУ "Лицей № 3" города Чебоксары. Это школа с физико-математическим уклоном. От других школ города она отличается повышенным уровнем образования и, соответственно, высокими требованиями. В 2014 году лицей вошел в топ двадцати пяти лучших школ России.
В какой момент вы приняли решение участвовать в конкурсе?
Решение я приняла сразу, как узнала о конкурсе, поскольку была уверена в своих силах.
Как появилась тема для исследования? Она довольно специфична, к тому же на стыке дисциплин.
Тема появилась спонтанно. Я долгое время выращивала кристаллы, а потом задумалась, как повлияет изменение условий среды на этот процесс. Изучая воздействие различных факторов, я остановилась на влиянии электрического поля на процесс кристаллизации из растворов, а затем нашла этому возможное практическое применение.
Вам помогал ваш учитель?
Мой научный руководитель (и учитель в одном лице) сыграл довольно значимую роль в выполнении работы. Вместе с ним мы проводили опыты, поскольку было важно соблюдение техники безопасности, особенно при использовании источника высокого напряжения в 25 кВ. Также мы анализировали полученные результаты и обосновывали их с научной точки зрения.
Попробуйте в нескольких предложениях описать свою работу с расчетом на человека, не слишком искушенного в подобных темах.
Тема моей работы – «Изучение кристаллизации из растворов в электрическом поле". Я помещала электролит в электрическое поле, и наряду с электролизом образовывались кристаллы растворенного вещества на подложке. Мы изучили влияние постоянного электрического поля и СВЧ-излучения на процесс кристаллизации различных водорастворимых солей. В ходе исследований мы установили, что повышение напряженности электрического поля по-разному влияет на характер кристаллизации солей NaCl, CuSO4·5H2O, KMnO4.Высокое напряжение приводит к уменьшению размеров кристаллитов. СВЧ-излучение препятствует кристаллизации.
У вас есть хобби? И каковы ближайшие планы?
Я увлекаюсь баскетболом и волейболом.
В моих ближайших планах продолжить обучение в одном из высших учебных заведений Москвы.
Королев Артем, 11 класс,МБОУ СОШ №27 г. Мытищи Московской области
Диплом 2 степени
Тема: «Умный дом»
Артем, вы принимали участие в конкурсе раньше?
Не принимал
А участвовали в подобных конкурсах или научных конференциях? Или это Ваш первый опыт?
Ранее несколько раз участвовал в научно-практической конференции школьников "Шаг в науку"
И каковы были успехи?
1 раз - призёр, 2 раза – победитель.
Расскажите о своём проекте. Почему Вы выбрали именно эту тему?
Заинтересовался темой. Появились идеи по реализации, и я понял, что мне это под силу.
Предположим, есть человек, который решил сделать свой дом комфортнее и, как говорится, «умнее». Как Ваше изобретение ему поможет?
Человеку следует подключить моё устройство к электросети, а к нему необходимые приборы (например, лампу, вентилятор, колонки). После этого у него появляется возможность дистанционного включения и отключения этих устройств. Кроме того, имеется возможность настроить устройство, чтобы оно автоматически включало и отключало электроприборы в зависимости от внешних условий, информацию о которых устройство получает со встроенных датчиков. Также можно подключить моё устройство к интернету, что даёт возможность управления и наблюдения за квартирой из любой точки Земли. Также имеется функция сигнализации с оповещением владельцев по электронной почте и через социальные сети.
С какими трудностями Вы столкнулись во время подготовки проекта?
Поиск информации. Но мне очень помогло знание английского. Ещё пришлось много паять.
Из каких источников Вы брали информацию? Был ли это только интернет, или Вам также помогала учебная литература?
Главным образом, интернет, но иногда помогал учебник по физике.
Кто помогал Вам в Вашей работе?
Если честно, почти всю работу я проделал самостоятельно.
А в чём, если не секрет, потребовалась помощь?
Советы по изготовлению корпуса.
Очень здорово, что Вы прошли весь этот путь почти сами! Волновались на защите проекта?
Немножко. Всё-таки первый раз в «Вышке».
Щецова Анна, 11 классМБОУ лицей №6 им. Акад. Г.Н. Флерова, г. Дубны Московской области
Диплом 2 степени
Тема «Парсинг дат из «Википедии»
Расскажите про свою школу
Я учусь в лицее и у нас с 10 класса разделение по профилям - в моем классе упор на информатику.
Ваша работа - про парсинг дат из Википедии. Как вы увлеклись программированием и как вообще пришла в голову эта идея?
Программированием я увлеклась довольно давно. В нашей школе информатику преподают по авторской программе, так что свою первую программу я написала ещё в 4-м классе - мы рисовали картиночки на бейсике. Летом после 7-го класса я попала в Международную Компьютерную Школу, где первый раз, ещё на паскале, написала свой небольшой проект - дешифратор к определенному тексту.
А проект по парсингу Википедии я делала во время зимней смены Математического Лагеря «Слон». На самом деле, парсинг Википедии - это только маленькая часть большого проекта по созданию интерактивной карты событий geo-history.org . Идея принадлежит моему научному руководителю Илье Воронцову, он же и начинал вместе с другими ребятами ещё летом 2016 писать сайт. Зимой ребята столкнулись с проблемой некачественных дат, что привело к написанию своего парсера.
А на каком языке вы парсер писали? Только не говорите, что на бейсике, это должно быть не очень удобно. Ну и вообще, на каком языке, в основном, пишете?
Парсер написан на python, а так пишу на с++ и pascal.
Как вы узнали про «Высший пилотаж»? И почему решили участвовать?
Я собираюсь поступать в Вышку, поэтому писала «Высшую пробу». А когда в январе вернулась из лагеря, увидела, что идёт подача работ на «Высший пилотаж» и решила попробовать.
И как вам очный этап? Волновались?
Очный этап очень понравился, было интересно слушать выступления других ребят. Сама я выступала предпоследняя, поэтому успела изрядно понервничать, особенно боялась вопросов членов жюри
А что запомнилось из работ других ребят?
Очень запомнилась работа, победившая на конкурсе. Парень собрал свою собственную солнечную батарею практически из того, что было под рукой.
Члены жюри вас не сильно засыпали вопросами?
К моему большому удивлению, они задавали довольно простые вопросы. Мой научный руководитель, пришедший со мной, даже немного расстроился, что жюри не стало меня мучить.
Материал подготовили:
Марина Евтеева, студентка 3-го курс бакалавриата
Полина Криворотова, студентка 1-го курса бакалавриата