Пять изобретений, которые может собрать даже ребенок

17 января — международный день детских изобретений. Совместно с Детским технопарком Университета ИТМО мы подобрали несколько простых идей для поделок, которые можно реализовать в домашних условиях своими руками. Они облегчат вам работу по дому, разнообразят досуг или просто позволят похвастаться в Instagram. Роборука на гидравлике, умная кормушка для домашних животных, воздушный шар, который, можно запустить в стратосферу, – обо всем этом в материале ITMO.NEWS.

Роборука на гидравлике

Сложность реализации: просто

Ребенок какого возраста справится с изобретением: от 10 лет.

Необходимые инструменты: нож, пара шприцов, вода, картон, клей и несколько зубочисток.

Для начала нужно вырезать несколько прямоугольников из картона и скрепить их с помощью клея и зубочисток.

Получившаяся конструкция — основа для руки, к которой нужно добавить шприц. Движение будет происходить за счет второй конструкции. Ее также нужно вырезать из картона и закрепить с четырьмя шприцами с водой. Все движение будет происходить за счет перемещения воды между шприцами. В итоге, за несколько часов работы получится интересная игрушка, которой можно пугать домашнего питомца.

2. Мусорное ведро, которое само открывает крышку и сообщает о заполненности

Примерный возраст: 13 лет

Сложность реализации: средняя

Ребенок какого возраста справится с изобретением: от 13 лет.

Необходимые инструменты: ультразвуковой датчик, металлический сервопривод, микроконтроллер (все эти и другие предметы можно найти в специализированных магазинах по продаже электронных компонентов).

На мусорном ведре нужно закрепить несколько устройств. Во внутренней части — металлический сервопривод, который будет отвечать за поднятие крышки, и датчик, который будет следить за количеством мусора. Когда мусорка будет переполнена, датчик сработает и откроет ведро, чтобы напомнить о переполненности. На внешней части нужно поставить ультразвуковой датчик, который сработает при приближении человека.

Вся система управляется одним микроконтроллером. Чтобы все работало, нужны некоторые знания в программировании. Можно попробовать научиться работе с микроконтроллерами самостоятельно или пойти на курсы по робототехнике в ITMO.KIDS.

3. Автоматическая кормушка для домашних животных

Сложность реализации: средняя

Ребенок какого возраста справится с изобретением: от 13 лет

Необходимые инструменты: двигатель, контроллер и шнек (стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси)

Как и с мусорным ведром, на кормушке нужно закрепить детали механизма. Шнек нужно соединить с двигателем и расположить над кормом. Так, стержень будет проворачиваться и выдавливать еду для домашнего питомца. Проблема в том, как настроить процесс на нужное время. В этом нам поможет контроллер. Подключаем его к двигателю и настраиваем его внутренние часы на нужное время. Так он сможет определять, в какое время вывалить нужное количество корма. Полученную систему можно зарядить от блока питания и розетки.

4. Система умного дома, которая сама управляет светом

Сложность реализации: сложная.

Ребенок какого возраста справится с изобретением: от 15 лет, под присмотром родителей

Необходимые инструменты: микроконтроллер, датчики, реле (устройство, которое управляет ходом тока при внешнем воздействии, например, при кипении чайника именно тепловое реле отключает механизм)

Проект можно делать только под присмотром родителей, так как он предполагает работу с высоким напряжением при сборке.

К выключателю света нужно подключить реле, которое управляется микроконтроллером. Необходимо уделить особое внимание изоляции и работать только при выключенном напряжении в квартире, чтобы избежать короткого замыкания, а лучше — поручить работу со светом профессионалу.

Кроме реле, к микроконтроллеру нужно подключить датчик. Запрограммировать их работу нужно простой цепочкой: датчик уловил движение, послал сигнал к реле и оно включило свет.

Датчики можно использовать разные. Например, датчик движения, датчик звука, датчик пересечения луча. Таким образом, можно включать свет в разных случаях: когда в комнате что-то шумит, кто-то двигается или кто-то открывает дверь. Вариаций огромное количество. Посылать сигналы на контроллер можно и другими способами. Например, с помощью пульта управления или с приложения на телефоне через Wi-Fi или Bluetooth, но это усложняет реализацию.

Запуск воздушного шара в стратосферу

Сложность реализации: сложная

Ребенок какого возраста справится с изобретением: от 16 лет, под присмотром родителей

Необходимые инструменты: шар, гелий, модуль GPS, GPRS передатчик, микроконтроллер, аккумуляторы, камера

Специальный большой надувной шар нужно наполнить гелием, который расширяется при полете. К его концу закрепить груз с камерой GoPro, модулем GPS и GPRS передатчиком, которые будут понимать координаты шара и отправлять данные в виде SMS, и микроконтроллером, который обеспечит работу системы. Работать груз будет от аккумуляторов, которые также нужно закрепить на грузе. Вместе с шаром конструкция сможет подняться на высоту до 37 км, но затем упадет обратно на Землю. Камеру с сохраненными кадрами можно будет отыскать благодаря GPS и GPRS. 

К началу

Научные чудеса своими руками — Областная газета OGIRK.RU

Дотянуться до звезд, играть музыку на фруктах, выпустить джина из колбы, сделать самолет или корабль, управлять 3D-автомобилем. Эти и многие другие чудеса творили школьники и студенты на интерактивной выставке в рамках фестиваля «РУСАЛ ФестивAL #Наука», который прошел в Иркутске.

В субботний день холл ИРНИТУ превратился в настоящую научную лабораторию, где все бурлило, кипело, взрывалось… Здесь одновременно можно было попасть на стоянку первобытных людей, перенестись во времена древних греков, стать мастером на роботостанции, окунуться в виртуальную реальность.

– Мама, смотри, что я сделал! – мальчик Егор протягивает маме механическую руку, которую он смастерил из подручных материалов – картона, пластиковой трубочки и ниток.

В другой научной зоне на специальном тренажере школьники учились оказывать первую помощь пострадавшему – делать искусственное дыхание, массаж сердца, накладывать шину или жгут, чтобы остановить кровотечение.

– Поздравляю! Вы только что спасли жизнь человеку, который попал в аварию, – сказала девушка-волонтер, обращаясь к группе подростков.

Вместе со своими воспитанниками интерактивную выставку посетила Татьяна Радомская. Она ведет геологический кружок при Институте геохимии СО РАН, где занимаются школьники 5–11 классов.

– Мы в полном восторге! Успели «похимичить» с помощником доктора Николя. Это очень полезное мероприятие! Сегодня мало лабораторных опытов проводят в кабинетах химии. А такие выставки, как «РУСАЛ ФестивAL #Наука», позволяют детям и потрогать, и почувствовать, и поэкспериментировать, – поделилась Татьяна Радомская.

– Давай-давай, обгоняй его! – это школьники устроили виртуальные автомобильные гонки. Каждый разукрасил свою гоночную машинку, с помощью специальной программы в планшете «оживил» ее. На их глазах за считанные секунды на экране гаджета у каждого автогонщика появилась 3D-модель машины, которой они управляли в режиме онлайн.

– Вы когда-нибудь видели фруктовый оркестр? – спросил волонтер у мальчишек и девчонок. Те удивленно покачали головой. И вдруг они услышали, как издает звук банан, потом яблоко, далее апельсин и груша. На их глазах родилась весьма оригинальная музыка. Оказывается, с помощью проводов фрукты были подключены к компьютеру, который и помог воспроизвести фруктовые звуки.

Участники других экспериментальных зон из химических реагентов получали серебро и медь, с помощью клея и красок делали популярный у молодежи слайм (игрушка-лизун), вызывали джина из колбы и кидали друг в друга снежки из искусственного снега, а девушки, надев защитную маску, пробовали свои силы в сварке.

– Мои ученики приняли участие в Кубке инженеров, который прошел в ДК «Металлург». Ребята за три часа создали модель гидравлического манипулятора. Этот аппарат смог поднять все кубики за одну минуту. Чтобы механизм заработал, нужно было просчитать все до мелочей. Мои ребята все сделали правильно и выиграли состязание! Сегодня приехали за своими призами и попали в настоящую научную лабораторию. Как тут здорово! Самое главное – дети забыли про свои гаджеты. Они не сидят в сотовых и планшетах, а познают мир. Спасибо РУСАЛу за такой праздник! – рассказала Ольга Ярцева, учитель химии школы № 6 города Шелехова.

Также за своей наградой в ИРНИТУ приехала команда «Химические огни» шелеховской школы № 2. Ребята одержали победу в химическом квесте.

Еще больше юных сибиряков удивило открытие самого фестиваля. Оно было креативным, фееричным, искрометным, ярким! Например, организаторы предложили почетным гостям не разрезать красную ленту, как это делается традиционно, а разбить ее молотками, предварительно заморозив ткань с помощью жидкого азота.

– Мы рады, что наш надежный деловой партнер компания РУСАЛ организует такие интерактивные выставки, где у ребят есть уникальная возможность прикоснуться к инженерно-техническому творчеству. Уверен, что такие эксперименты будут вас все больше и больше вовлекать в интересный технологический процесс. А сама компания РУСАЛ, с креативным подходом, обеспечит вам интересную работу и карьерную перспективу, – такими словами открыл фестиваль Михаил Корняков, ректор ИРНИТУ.

Помимо интерактивной выставки в холле университета, программа «РУСАЛ ФестивAL #Наука» включала другие мероприятия. Перед школьниками и студентами выступил профессор биологического факультета МГУ Вячеслав Дубынин с лекцией «Мозг и еда», а его коллега – руководитель группы «Микробные биотехнологии» биофака МГУ Андрей Шестаков рассказал про микробную кулинарию.

– «РУСАЛ ФестивAL #Наука» является частью масштабного благотворительного проекта нашей компании, который включает в себя такие направления, как театр, кино, вело и т.д. Для чего мы делаем научный фестиваль? Чтобы помочь школьникам и студентам в регионах присутствия выбрать свою профессию, построить свое будущее. Этот фестиваль демонстрирует технические достижения нашей компании. И кто знает, может когда-нибудь и ваши изобретения будут внедрены на нашем производстве, – обратился к участникам Сергей Шишкин, директор по персоналу Иркутского алюминиевого завода ОК РУСАЛ.

В этом году празднуется 150-летие Периодической таблицы химических элементов, величайшего открытия русского ученого Д.И. Менделеева. Поэтому часть научной выставки фестиваля была посвящена таблице Менделеева, особое внимание уделено 13-му элементу – алюминию.

На правах рекламы

7+ самодельных гаджетов, которые вдохновят изобретателя внутри вас

Если вы не любите ничего, кроме создания полезных вещей дома, мы собрали несколько отличных самодельных гаджетов, в которые вы можете вонзить зубы. Приведенные здесь примеры далеко не исчерпывающие, но вы также можете использовать их в качестве вдохновения для создания собственных изобретений.

Не знаете, с чего начать? «Необходимость — мать всех изобретений», как говорится. Итак, если вы хотите изобрести что-то свое, вам сначала нужно найти проблему, которую нужно решить. Но, конечно, это только начало процесса. Разработка изобретения потребует самоотверженности, тяжелой работы и решимости.

Хотя вас невозможно научить, как это сделать, есть несколько важных шагов, которые вы должны предпринять, чтобы развить свою идею и убедиться, что у вас действительно полезное изобретение.

1. Документируйте и записывайте свои идеи изобретения.
2. Убедитесь, что ваше изобретение еще не запатентовано.
3. Проведите небольшое исследование, чтобы убедиться, что у вашей идеи есть рынок.
4. Создайте прототип (т. е. докажите, что ваша идея может работать в реальной жизни).
5. Подать заявку на патент.

В сети уже есть бесчисленное множество примеров «лайфхаков». Но вот несколько замечательных задач, которые вы можете использовать, чтобы придумать свои собственные инновационные идеи: 

• Как легко переносить висящую одежду при переезде.
• Предотвращает постоянное соскальзывание бинтов.
• Больше никаких лавин из замороженных овощей.
• Поместите все свои майки на одну вешалку.
• Отделить желтки бутылкой с водой.
• Спринклер своими руками.
• Пакеты для льда своими руками.
• Ниндзя Фолд.

А вот небольшая подборка забавных и полезных самодельных гаджетов, над которыми вы можете поработать прямо сейчас.

1. Самодельный усилитель WiFi

Источник:  mattparkinson.eu/shtfpreparedness

Используя консервную банку и некоторые другие детали, вы тоже можете сделать этот отличный усилитель WiFi для дома. Сборка довольно проста, а награды впечатляют.

Этот технический проект, который с юмором называют «кантенной», сделает ваш день незабываемым.

«Кантенна» действительно может повысить мощность вашего сигнала WiFi, если она ниже номинала. Это не только легко сделать, но и не обойдется в кругленькую сумму.

Менее чем за $5 вы можете получить все необходимое. Помимо консервной банки или банок, вам понадобятся несколько гаек и болтов, разъем для монтажа на панель с гнездом N-типа, провод и некоторые другие инструменты и предметы, которые могут лежать под рукой.

Если вас это интересует, ознакомьтесь с удобным руководством Shtfpreparedness.

2. Вот крутой самодельный кондиционер

Источник:  ladyleeshome

Дома немного жарко, и вы не можете позволить себе домашний кондиционер? Тогда почему бы не подумать о том, чтобы сделать свой собственный?

Этот урок от ladyleehome покажет вам, как сделать это, используя материалы, которые могут быть у вас дома. Сборка действительно очень проста, и вы можете сделать все это менее чем за $ 25 .

С помощью простого вентилятора, автомобильного аккумулятора (для применения в сети), кулера и нескольких пластиковых труб вы можете быстро получить собственный дешевый самодельный блок переменного тока.

Источник:  lovethispic

Хотите проецировать любимое видео с телефона на ближайшую стену, но не хотите раскошелиться на проектор? Тогда почему бы не подумать о том, чтобы приготовить его дома?

Самое популярное

Это руководство от lovethispic позволит вам спроецировать все, что вы хотите, со своего смарт-устройства в кратчайшие сроки. Все, что вам понадобится, это картонная коробка приличного размера, увеличительное стекло и некоторые другие предметы домашнего обихода.

Дешёвый в изготовлении и очень хорошо работает! Попробуй сам.

4. Как насчет того, чтобы сделать ракетную печь своими руками?

Источник: Подготовленные домохозяйки

Если вам нравится много отдыхать, но вам надоело платить за канистры с пропаном, вы можете подумать о том, чтобы сделать себе ракетную печь. Сборка займет менее часа, и вы можете использовать множество предметов, которые есть в вашем доме.

В этом руководстве от Prepared Housewives есть удобное пошаговое руководство, как сделать именно это. Приобретение необходимых бит не будет стоить дорого, а конечный продукт будет просто потрясающим!

В качестве топлива можно использовать все, что горит, но предпочтительнее твердое топливо, такое как ветки или палки. По словам создателя, вы можете приготовить еду для всей семьи, используя «всего лишь горсть веточек»!

Лучше всего то, что вы можете использовать его снова и снова. Если он сломается, просто сделайте еще один!

5. «Bluetoothify» старое старинное портативное радио

Источник: ke4mcl/Instructables

Если у вас есть старое старинное портативное радио, почему бы не использовать его как динамик Bluetooth? Он не только привлечет внимание на вечеринке, но и поможет вернуть старую технику из мертвых.

Если вы хотите попробовать сами, ознакомьтесь с учебным пособием Instructables. Однако имейте в виду, что для завершения этого проекта вам потребуется некоторый опыт пайки и работы с базовой электроникой.

Конечно, окончательный результат может отличаться для вас в зависимости от дизайна и конструкции старинного радиоприемника, который вы используете.

6. Хотите сделать очки ночного видения своими руками?

Источник: John Rapp/Techwalla

Если вы мечтаете о интересном домашнем научно-техническом проекте, почему бы не подумать о том, чтобы сделать очки ночного видения своими руками? После сборки вы можете ходить ночью, зная, что никто не сможет подкрасться к вам в темноте.

Сборка довольно проста, и дублирование проекта не должно стоить вам слишком дорого. Для получения полных инструкций ознакомьтесь с отличным руководством Techwalla о том, как сделать свой собственный.

7. Сделайте свои собственные динамики из стеклянных банок

И последнее, но не менее важное: обратите внимание на эти самодельные колонки из стеклянных банок. Они отлично выглядят, но также работают так же хорошо, как и другие портативные колонки, которые вы можете купить на рынке (в разумных пределах, конечно).

Сборка очень проста и не требует больших затрат на необходимые материалы. Все, что вам понадобится, это пара банок для каменщика (очевидно) и необходимые компоненты динамика для размещения в них.

Если вы хотите сделать свой собственный, ознакомьтесь с руководством в видео выше.

Для вас

Культура

Наташа Кодилл — влиятельный человек в социальных сетях и защитник доступности, который отлаживает для вас монохромный мир. Она рассказала журналу «Интересная инженерия» о своем жизненном опыте, взаимодействии в социальных сетях, защите интересов и участии в обнародовании НАСА первых изображений с космического телескопа Джеймса Уэбба.

Баба Тамим | 16.01.2023

инновацияЭта 23-летняя компания делает прочную водостойкую мебель из картона

Дина Тереза| 17. 08.2022

InnovationLIFTbuild: новая революционная система строительства небоскребов

Christopher McFadden| 05.02.2023

Еще новости

инновации
Исследователи планируют суперкомпьютеры на базе клеток человеческого мозга

Дина Тереза| 28.02.2023

инновации
У одной компании есть план по охлаждению планеты — использовать собственное тепло Земли, чтобы помочь

John Loeffler| 28.02.2023

инновация
Чипы NVIDIA стоимостью 10 000 долларов США призваны обеспечить революцию в области искусственного интеллекта

Jijo Malayil| 27.02.2023

5 шагов для превращения идеи изобретения в продукт

Лампочка над вашей головой светится так ярко, что грозит ослепить всех вокруг. Но что делать со своими великими идеями изобретения? Прежде чем вы начнете болтать о своем изобретении не тому человеку или побежите к первой компании, которая предложит его купить, вам нужно сделать одно: защитить его.

Связано: 11 способов помешать компаниям украсть ваше изобретение украсть вашу идею, это подать заявку на патент в Ведомство США по патентам и товарным знакам. Это может быть пугающим процессом, поэтому мы поговорили с Энди Гиббсом, автором  Essentials of Patents , чтобы помочь вам разбить его на пять простых шагов.

 

Shutterstock

Шаг 1. Задокументируйте это

Простое наличие «идеи» бесполезно — вам нужно иметь доказательство того, когда вы пришли к идеям изобретения. Запишите все, что, как вы думаете, относится к вашему изобретению, от того, что это такое и как оно работает, до того, как вы будете его производить и продавать. Это первый шаг к тому, чтобы запатентовать вашу идею и защитить ее от кражи. Вы, наверное, слышали о «патенте бедняка» — вы записываете свою идею и отправляете ее себе по почте в запечатанном конверте, чтобы у вас было датированное доказательство концепции вашего изобретения. Это ненадежно и вряд ли подтвердится в суде.

Запишите свою идею в журнале изобретателя и подпишите ее свидетелю. Этот журнал станет вашей библией на протяжении всего патентного процесса. Журнал изобретателя может вестись любой переплетенной тетрадью, страницы которой пронумерованы последовательно и не могут быть удалены или повторно вставлены. Вы можете найти специально разработанные журналы изобретателей в книжных магазинах, таких как Nolo Press или Book Factory, или вы можете сэкономить деньги и купить обычный блокнот. Просто убедитесь, что он соответствует указанным выше требованиям.

 

Shutterstock

Шаг 2: Изучите

Вам нужно будет исследовать свою идею с юридической и деловой точек зрения. Прежде чем подать заявку на патент, вы должны сделать два основных шага.

Завершить первоначальный патентный поиск.

То, что вы не видели своего изобретения, не означает, что его еще нет. Прежде чем нанять патентного поверенного или агента, выполните элементарный бесплатный поиск на сайте www. uspto.gov , чтобы убедиться, что никто другой не запатентовал вашу идею. Вам также следует выполнить непатентный поиск по уровню техники. Если вы обнаружите какое-либо произведение искусства или дизайн, связанный с вашей идеей, вы не сможете запатентовать его — независимо от того, был ли подан предыдущий патент.

Изучите рынок.

Конечно, ваш брат думает, что ваша идея нового дождевателя для газона — отличная идея, но это не значит, что ваш сосед купит его. Более 95 процентов всех патентов никогда не приносят прибыли изобретателю. Прежде чем вкладывать слишком много времени и денег в патентование своего изобретения, проведите предварительное исследование целевого рынка. Это то, что люди действительно будут покупать? Как только вы узнаете, что существует рынок, убедитесь, что ваш продукт можно производить и продавать по достаточно низкой цене, чтобы ваша розничная цена была разумной. Вы можете определить эти затраты, сравнив аналогичные продукты, представленные в настоящее время на рынке. Это также поможет вам оценить вашу конкуренцию, которая у вас будет, независимо от того, насколько уникальным вы считаете свое изобретение.

 

Shutterstock

Шаг 3. Создание прототипа

Прототип — это модель вашего изобретения, которая реализует на практике все, что вы написали в дневнике изобретателя. Это продемонстрирует дизайн вашего изобретения, когда вы представите его потенциальным кредиторам и лицензиатам. Не подавайте заявку на патент, пока не сделаете прототип. Вы почти всегда обнаружите недостаток в своем первоначальном дизайне или подумаете о новой функции, которую хотели бы добавить. Если вы запатентуете свою идею до того, как разработаете эти перегибы, будет слишком поздно включать их в патент, и вы рискуете потерять патентные права на новый дизайн в пользу кого-то другого.

Вот несколько общих правил, которые следует учитывать при создании прототипа вашего изобретения:

1. Начните с чертежа. Прежде чем приступить к этапу прототипирования, запишите все свои идеи в дневник изобретателя.

2. Создайте концептуальный макет из любого материала, который позволит вам создать 3-D модель вашего дизайна.

3. Когда макет вас удовлетворит, создайте полноценную модель своей идеи. Существует множество книг и комплектов, которые помогут вам создавать прототипы. Если ваше изобретение будет стоить больших денег или его создание прототипа нецелесообразно, например процесс нефтепереработки или новый фармацевтический препарат, подумайте об использовании виртуального прототипа с компьютерной анимацией.

Shutterstock

Шаг 4: Подача заявки на патент

Теперь, когда вы устранили все недостатки вашего дизайна, пришло время подать заявку на патент. Есть два основных патента, из которых вам придется выбирать: патент на полезность (для новых процессов или машин) или патент на промышленный образец (для производства новых, неочевидных орнаментов). Вы можете написать патент и заполнить заявку самостоятельно, но не подавайте ее самостоятельно, пока квалифицированный специалист по патентам не просмотрит ее.

Если изобретение действительно ценное, на него кто-то будет посягать. Если у вас нет сильного патента, написанного патентным поверенным или агентом, вы будете рвать на себе волосы позже, когда конкурент найдет лазейку, которая позволит ему скопировать вашу идею. Лучше всего получить юридическую помощь сейчас, чтобы избежать юридических проблем в будущем.

Выполните следующие действия, чтобы выбрать лучшего патентного специалиста.

1. Сделай домашнее задание. Имейте при себе журнал вашего изобретателя, прототип и заметки. Это сэкономит им время, а вам деньги. Это также поможет убедить их работать с вами.

2. Убедитесь, что они зарегистрированы в Бюро по патентам и товарным знакам США.

3. Спросите их, каковы их технические знания. Если ваше изобретение связано с электроникой, найдите патентного специалиста, который также является инженером-электриком.

4. Обсудить сборы. Сосредоточьтесь на более мелких патентных фирмах.