Với mục đích góp phần bảo vệ môi trường bằng cách nâng cao ý thức của học sinh trong trường học, 2 học sinh Trần Văn Thương và Nguyễn Ngọc Diệp (lớp 11TN2, Trường THPT Vị Thủy, huyện Vị Thủy, tỉnh Hậu Giang) đã hình thành ý tưởng nghiên cứu “Thiết bị hỗ trợ giáo dục ý thức giữ gìn vệ sinh chung của học sinh” và thành công với sáng chế thiết bị phát hiện rác biết nói.

Theo chia sẻ của nhóm tác giả, từ khâu hình thành ý tưởng đến khi bắt tay vào nghiên cứu, luôn có những câu hỏi mà các bạn tự đặt ra cho sản phẩm của mình.

Nhóm tác giả trình bày về thiết bị phát hiện rác biết nói độc đáo.

“Khi nhận ra có người xả rác, thiết bị sẽ có phản ứng gì? Nó có thể giáo dục được ý thức của con người hay không? So với các thiết bị khác trên thị trường hiện nay thì thiết bị có ưu điểm gì nổi bật hơn? Thiết bị có thể ứng dụng ở khuôn viên rộng được không?”, em Trần Văn Thương chia sẻ.

Đưa ra các câu hỏi nghiên cứu, sau đó nhóm tác giả đã phải tự tìm tòi thông tin về các thiết bị cảm biến trên Internet và tham khảo ý kiến từ các giáo viên bộ môn.

Nhóm tác giả cho biết, định hình về cấu tạo của thiết bị gồm 5 bộ phận: pin; loa phát âm thanh; bộ phận thu âm thanh và điều chỉnh giọng nói; mạch từ kết nối với chíp nhỏ; khung sườn và lắp ráp vào các hợp khung.

Sau đó, quy trình thiết kế thiết bị trải qua các công đoạn: Kết nối mạch âm thanh với mạch dò line; kết nối nguồn năng lượng (pin 3V-7V); kết nối mạch âm thanh với mạch khuếch đại; cuối cùng là kết nối mạch cảm biến 4 kênh với các cảm biến.

Thiết bị hoạt động theo nguyên tắc, nếu thanh dò line cảm biến được rác chuyển động, hay rơi xuống (có người vứt rác vào khu vực đang có thiết bị lắp đặt) sẽ dẫn đến mạch âm thanh, rồi loa âm thanh phát ra một hiệu lệnh nhắc nhở: “Bạn đã bỏ rác không đúng nơi quy định, đề nghị bạn nhặt rác và bỏ vào nơi đúng quy định”. Để sáng chế ra được thiết bị trên, chỉ cần bỏ ra chi phí khoảng 400.000đ/sản phẩm hoàn chỉnh.

Với sản phẩm này, nhóm tác giả góp phần giáo dục, nâng cao ý thức của mỗi người, nhất là các em học sinh còn ngồi trên ghế nhà trường ý thức được việc bảo vệ môi trường xung quanh.

Em Nguyễn Ngọc Diệp chia sẻ: “Máy phát hiện rác biết nói được thiết kế nhỏ, gọn và có thể đặt bất cứ ở vị trí nào trong lớp học, hay xung quanh khuôn viên trường. Vì vậy, sau khi sản phẩm được đem ra thử nghiệm lần đầu, chúng em thấy hiệu quả mang lại rất tích cực. Bởi ý thức các bạn học sinh trong lớp được nâng lên, số lượng rác thải giảm đáng kể.

Đặc biệt, hạn chế thời gian trực vệ sinh lớp để có thể ôn bài đầu giờ”. Thế nhưng, một số cấu tạo trong thiết bị, như: bảng mạch điện, line cảm biến nhiệt thì khó tìm mua tại các chợ nông thôn, vì thế vấn đề cải tiến sản phẩm cần có một khoảng thời gian nhất định”.

Chia sẻ về những điểm còn hạn chế thiết bị của mình, nhóm tác giả cho biết: “Sản phẩm còn mắc phải một số vấn đề như đặt ở môi trường bên ngoài nếu gặp mưa thì máy sẽ hoạt động hạn chế. Ngoài ra, line cảm biến chưa phân biệt rõ được thân nhiệt của con người và các vật khác nên dễ xảy ra hiểu lầm, phát ra hiệu lệnh.

Đồng thời phạm vi cảm biến của máy còn hạn chế trong quá trình thực nghiệm. Nên chúng em đang nghiên cứu thêm để cải tiến line cảm biến phân biệt được nhiệt rõ ràng và mở rộng phạm vi hoạt động nhằm giúp sản phẩm đạt hiệu quả hơn.

Từ ý tưởng sáng tạo độc đáo trên, thiết bị phát hiện rác biết nói của 2 học sinh Thương và Diệp đã đạt giải Nhì trong cuộc thi sáng tạo thanh, thiếu niên nhi đồng cấp tỉnh năm 2015; giải Ba cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp tỉnh và giải đặc biệt cấp Quốc gia khu vực phía Nam năm 2016.

Ngoài việc tiếp tục nghiên cứu tìm ra cách khắc phục những mặt hạn chế của thiết bị phát hiện rác biết nói, nhóm tác giả còn hình thành ý tưởng sáng chế máy lọc nước mặn thành nước ngọt để giúp cho bà con nông dân trong đợt hạn mặn tới đây.

Trần Lĩnh