Chủ nhân của sáng kiến Robot dọn rác trên mặt nước là em Nguyễn Minh Nhật và em Nguyễn Hoàng Sang, học sinh lớp 9C, Trường THCS Nguyễn Thị Minh Khai, thị trấn Plei Kần, huyện Ngọc Hồi, tỉnh Kon Tum.

Ý tưởng cho sáng chế trên xuất phát từ việc 2 em phải chứng kiến cảnh rác thải do nhiều người dân vứt nổi lềnh bềnh trên mặt hồ, công nhân vệ sinh phải lội xuống hoặc dùng vợt để vớt rác rất cực khổ, hai em đã nảy ra ý tưởng sáng chế “Robot dọn rác trên mặt nước” để thuận tiện hơn trong việc dọn rác trên mặt hồ.

Với các kiến thức được học trên lớp, tìm tòi thêm một số kiến thức trên internet và sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên chủ nhiệm, hai em đã đưa ra bản thiết kế mô hình, sau đó tìm các vật liệu phù hợp rồi tiến hành lắp ghép.

Robot hoạt động nhờ nguồn điện từ tấm pin năng lượng mặt trời (dài 35cm, rộng 25cm, công suất 35W), 1 pin dự phòng 12v, bình tích điện 12v, được tận dụng từ các vật liệu của đồ chơi cũ như động cơ điều khiển của ô tô, máy bay và các vật liệu khác như dây điện, mạch dẫn, mạch điều khiển, trục quay, xốp, ốc vít, dây thép…

Khung robot được làm bằng các sợi dây thép tạo thành hình con thuyền dài 98cm, rộng 26cm; hai bên thân gắn hai cánh dài 30cm, được trang bị túi lưới, miệng túi hướng về phía trước, có chức năng dọn rác; giữa thân robot được thiết kế 1 khung hình hộp chữ nhật để làm giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời; phần đáy được gắn các mảnh xốp vào khung, dán keo nến kĩ càng để nước không lọt vào khoang thuyền.

Sản phẩm hoạt động như con thuyền nổi trên mặt nước với hai động cơ riêng, một động cơ gắn với trục và bánh lái, động cơ còn lại gắn với trục và chân vịt. Cả hai động cơ được đặt trong khoang robot, trong khoang có gắn thêm hệ thống bơm nước làm mát động cơ. Những lúc không có nắng, robot sẽ hoạt động bằng bình tích điện hoặc pin dự phòng được đặt trong khoang. Ngoài ra robot còn được lắp đèn chiều sáng để hoạt động vào ban đêm.

Khi robot hoạt động, trục đóng vai trò truyền lực từ động cơ đến chân vịt và bánh lái. Khi muốn robot tiến lùi linh hoạt thì điểu khiển chân vịt. Còn điều khiển sang trái, phải thì sử dụng bánh lái. Trong quá trình di chuyển, túi lưới hai bên cánh robot sẽ có nhiệm vụ thu gom rác trên mặt nước, di chuyển theo sự quan sát của người điều khiển. Khi rác đầy túi, người điều khiển đưa robot vào bờ và thu dọn rác trong túi lưới.

Trước đó, mô hình “Thiết bị dọn rác dưới đáy biển” do nhóm tác giả: Lê Hoàng Hương Thảo, Trần Hồng Long, Tô Cảnh Mạnh, Nguyễn Thu Trang (học sinh lớp 9A1, Trường THCS Lý Tự Trọng, TP Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh) cũng nhận được nhiều lời khen vì lợi ích bảo vệ môi trường.

Mô hình “Thiết bị dọn rác dưới đáy biển” của nhóm bạn nhỏ được làm bằng những vật liệu đơn giản, dễ tìm. Thiết bị có 3 chế độ hoạt động: Thu gom rác trên mặt nước; thu gom rác lơ lửng ở dưới nước; thu gom rác dưới đáy biển. Cơ chế chung của thiết bị là sử dụng bảng điều khiển, 2 động cơ đẩy để thiết bị nổi, dừng ở độ sâu thích hợp hoặc chìm sát dưới đáy biển và thu gom rác vào giỏ. “Chúng em vận dụng kiến thức về vật lý để thiết kế, thực hiện mô hình. Vấn đề nào khó, chưa được học chúng em liền hỏi thầy cô giáo. Khi làm mô hình, chúng em cũng phải làm đi làm lại mấy lần mới thành công...” - em Trần Hồng Long chia sẻ.

Khi đã hoàn thành mô hình, nhóm tác giả cho chạy thử nghiệm ở bể bơi của Trường THCS Lý Tự Trọng và thấy rằng thiết bị có thể thu gom rác trên mặt, trong lòng và dưới đáy bể bơi. Trọng lượng riêng của thiết bị tương đương trọng lượng riêng của nước. Hai động cơ thẳng đứng giúp cho thiết bị có thể chuyển động lên, xuống, nổi lên mặt nước, lặn xuống đáy bể dễ dàng. Em Tô Cảnh Mạnh khẳng định: Sau khi quan sát hoạt động của thiết bị, em nghĩ có thể triển khai rộng trên thực tế nhằm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường nước, giúp nâng cao năng suất thu gom rác dưới đáy biển, ao, hồ...

Vân Anh