კონკურსი “ლეონარდო და ვინჩი” ახალგაზრდული ნოვაციები

არის წუთები, როცა კაცობრიობის პროგრესის შეუქცევადობა იმდენად გარდაუვალი გეჩვენება, რომ ფიქრობ – სამყარო, უბრალოდ, ლითონის მოლაპლაპე ბურთია, ხელისგულზე დაიდებ და ღიმილით მიაჩერდები ზედ არეკლილ თამამ ოცნებებს.

ისეთი წუთებიცაა, როცა ჟინი და ძიების წყურვილი ზედმიწევნით მატერიალურია, ხელშესახები. ახირებულ იდეას აღარ ჰგავს. ავტორები ჰყავს. ცივილიზაციაც სწორედ თამამი, სიახლის მაძიებელი ადამიანების გონებამ და გულმა შექმნა. ახალგაზრდულმა სილაღემ, ჯიუტმა მოდომებამ, გათენებულმა ღამეებმა.

და გჯერა: იგივე გონება ხვალ კიბოს დაამარცხებს, ატომურ ძალას აღუდგება წინ, მშვიდობისა და თანასწორუფლებიანობის უალტერნატივობაში დაგვარწმუნებს და მთელს გალაქტიკაში გაუხსნის გზას ახალი სივრცეების მაძიებლებს.

მომავალი ამ მგზნებარე იდეებშია, მათ ავტორებში, თოთხმეტი, თხუთმეტი, თექვსმეტი წლის გოგონებისა და ბიჭების ვარსკვლავებიან თვალებში.

შეუძლებელი არ გგონია არაფერი, თუ ყოველ წელს თვალს ადევნებ კონკურსს, რომელიც ქართველი მოსწავლე გამომგონებლების გაბედულ იდეებს აერთიანებს და მე-15-მე-16 საუკუნეების ერთ-ერთი ყველაზე თამამი გამომგონებლის, ლეონარდო და ვინჩის სახელს ატარებს.

მოსწავლე გამომგონებელთა და მკვლევართა კონკურსი „ლეონარდო და ვინჩი“ „შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდის“ ორგანიზებითა და „თიბისი ბანკის“ მხარდაჭერით წელს მეექვსედ ჩატარდა. 2010 წლიდან დღემდე მოზარდ მეცნიერთა 326 საკონკურსო განაცხადიდან გამარჯვებული 45 პროექტი გამოგონებად ჩაითვალა.

კონკურსის მიზანი მეცნიერებითა და ინოვაციებით დაინტერესებული, გამომგონებლობის ნიჭით დაჯილდოებული მოსწავლეების გამოვლენა და მათი სამეცნიერო ინტერესების განვითარებაა. გამოგონებად ითვლება იმ ტექნიკური პრობლემის ახლებური გადაწყვეტის იდეა, რომელიც ამ პროდუქტის მიღების ტექნოლოგიასთანაა დაკავშირებული. კონკურსში მონაწილეობა საქართველოს ზოგადსაგანმანათლებლო დაწესებულების მე-7-მე-12 კლასის მოსწავლეებს შეუძლიათ. ისინი პროექტებს როგორც ინდივიდუალურად, ისე ჯგუფურად (წევრთა რაოდენობა სამს არ უნდა აღემატებოდეს) წარადგენენ.

2016 წლის საკონკურსო განაცხადები შემდეგ სამეცნიერო მიმართულებებს მოიცავდა: საინჟინრო მექანიკა, რობოტიქსი და ინტელექტუალური მანქანები, ფიზიკა და ასტრონომია, გარემოსდაცვითი ინჟინერია, დედამიწისა და გარემოსდაცვითი მეცნიერებები, ქიმია, ბიოლოგია, ბიოსამედიცინო და ჯანდაცვის მეცნიერებები, დანერგილი სისტემები და სხვა.

წარდგენილი 42 განაცხადიდან კონკურსის მეორე ეტაპისთვის 26 ნამუშევარი შეირჩა, რომლებიც „თიბისი ბანკში“ გამოიფინა. გამოფენის პარალელურად, მიმდინარეობდა პრეზენტაციები პროექტების შესახებ. საკონკურსო კომისიამ გამარჯვებულები და სპეციალური პრიზების მფლობელები გამოავლინა.

გრანპრი ახალგაზრდა გამომგონებლებს – გიორგი ნიორაძესა და ვახტანგ კონტრიძეს გადაეცათ, რომლებმაც პროექტი „მზის ელემენტების მარგი ქმედების კოეფიციენტის გაზრდის ინოვაციური ტექნოლოგია“ წარმოადგინეს. ისინი შემეცნებითი ტურით აშშ-ში გაემგზავრებიან და საქართველოს სახელით საერთაშორისო სამეცნიერო-საინჟინრო გამოფენაში Intel ISEF-ში მიიღებენ მონაწილეობას. I ადგილის მფლობელები – გიორგი ფხაკაძე და მარია ერაძე პროექტისთვის „ახალი თაობის „ცოცხალი“ საკვების შემუშავება საქართველოს სანედლეულო რესურსების რაციონალური გამოყენებით“ 5 000 ლარით დაჯილდოვდნენ. II ადგილისა და 3 000 ლარის მფლობელები – გიორგი მარგიანი და ბექა მიქაძე გახდნენ, რომლებმაც პროექტი „გვირილა მზის პანელის პარაბოლოიდური რეფლექტორის განშლადი კონსტრუქცია“ წარმოადგინეს. III ადგილზე გასული ჯგუფი – ალექსანდრე ხოხიაშვილი, დიმიტრი კორკოტაშვილი და თამარ კორკოტაშვილი- პროექტისთვის „მიკროკონტროლერის გამოყენებით თვითსწავლებადი სისტემის შექმნა“ კონკურსის ორგანიზატორებისგან 2 000 ლარით დაჯილდოვდნენ. „თიბისი ბანკმა“ მოსწავლე გამომგონებელთა და მკვლევართა კონკურსში საკუთარი რჩეულიც გამოავლინა და ქართველი დიზაინერის, ზვიად ციკოლიას დიზაინით დამზადებული საათი ახალგაზრდა გამომგონებელს რეზო კაპანაძეს პროექტისთვის „გონიერი ავზი“ გადასცა.

ახალი თაობის ,,ცოცხალი” საკვების შემუშავება საქართველოს სანედლეულო რესურსების რაციონალური გამოყენებით
/გიორგი ფხაკაძე, მარია ერაძე/

კვლევის მიზანია, ადგილობრივი მცენარეული ნედლეულის გამოყენებით, მაღალი ბიოლოგიური ღირებულების „ცოცხალი“ საკვების შემუშავება მეტაბოლური სინდრომით დაავადებულთა დიეტოთერაპიაში გამოყენების პერსპექტივით.

დიეტური პროდუქტების შესაქმნელად საქართველოს მდიდარი ბიორესურსებიდან დაბალგლიკემიური ნედლეული – სოიო, ამარანტი (ჯიჯლაყა), ოსპი და ტოპინამბური (მიწავაშლი) შეირჩა.

„ცოცხალი“ საკვები დანამატის მისაღებად გამოყენებულ იქნა მარცვლის საკუთარი ენდოფერმენტული სისტემის მოდიფიკაციის (გაღივების) მეთოდი. დეტალურად იქნა შესწავლილი ტექნოლოგიური ფაქტორების (დალბობის, დაშხურებისა და გაღივების ხანგრძლივობის, ტემპერატურის, ჰიდრომოდულის, დაშხურების ჯერადობის) გავლენა მარცვლის გაღივების ენერგიასა და სიჩქარეზე; მარცვლის ძირითადი შემადგენელი კომპონენტების – ცილების, ცხიმების, ნახშირწყლებისა და ზოგიერთი ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერების ცვლილების დინამიკა; გაღივების პროცესის ოპტიმიზაციისა და უვნებლობისათვის აპრობირებულია საქართველოს მინერალური წყლები – ბორჯომი, ნაბეღლავი, კურორტ წყალტუბოს სუსტი რადონის ქლორიდულ-ჰიდროკარბონატულ-სულფატური წყალი; შერჩეული ნედლეულისა და გაღივებული მარცვლის კომპლექსური გამოყენებით შემუშავდა მცენარეული რძე, ცილოვან-ცხიმოვანი პასტა და დიეტური პური; დამუშავდა რეცეპტურები, ტექნოლოგიები, გაანგარიშდა ენერგეტიკული და კვებითი ღირებულება.

ახალი დიეტური პროდუქტების გამოყენება ხელს შეუწყობს იმუნიტეტის გაძლიერებას, ახალი პროდუქტები იქნება დიეტური საკვები მეტაბოლური სინდრომის პრობლემების მქონე პირთათვის, ასევე ჯანსაღი კვების პროდუქტი ნებისმიერი ჯანმრთელი ადამიანისთვის. პროექტის შედეგების რეალიზაცია ხელს შეუწყობს ადგილობრივი ნედლეულის რაციონალურ გამოყენებას, უსაფრთხო კონკურენტუნარიანი, სამკურნალო-პროფილაქტიკური დანიშნულების ადგილობრივი პროდუქციის ასორტიმენტის გაფართოებას.

მზის ელემენტების მარგი ქმედების კოეფიციენტის გაზრდის ინოვაციური ტექნოლოგია
/გიორგი ნიორაძე, ვახტანგ კონტრიძე/

პროექტის მიზანია პოლიკრისტალური მზის ელემენტების მარგი ქმედების კოეფიციენტის (მქკ-ს) გაზრდა ენკაფსულაციის პროცესში, სილიკონის დამცავი აპკის ზედაპირის ფორმის მოდიფიცირებით. აპკის ფორმირება ხდება მატრიცის ზედაპირზე, რომელიც 3-განზომილებიანი პრინტერის გამოყენებითაა დამზადებული. მატრიცის ზედაპირი ცილინდრული ფორმის ჩაღრმავებების მასივს წარმოადგენს. მასზე განთავსებულია ასევე პოლიმერიზებული აპკი, რომელიც ლინზური ცილინდრებისგან შედგენილი ფირფიტითაა ამოზნექილი. ტექნოლოგია ორ ფუნდამენტალს ეფუძნება. კერძოდ: სინათლის გადანაწილება ელემენტის ზედაპირზე ლინზების, „რასტრების“, საშუალებით მზის ელემენტებზე დაფენილი ვერცხლის გამტარების გადამკვეთად.

მქკ არაწრფივად არის დამოკიდებული სხივების ინტენსივობაზე. ამიტომაც ელემენტის მიერ შთანთქმული ენერგია რამდენადმე იზრდება სინათლის კონცენტრაციის ადგილებში და იმდენადვე მცირდება შედარებით ჩაბნელებულ ადგილებზე. თუმცა ამ დროს გამომუშავებული ენერგია გაცილებით იზრდება სინათლის მაღალი კონცენტრაციის არეებში და გაცილებით უმნიშვნელოდ მცირდება ჩაბნელებულ არეებში, რის შედეგადაც, საბოლოო ჯამში, ელემენტრის მქკ იზრდება 3-5%-ით.

პირველი ადგილის მფლობელი გამოგონების ავტორები მონაწილეობას მიიღებენ ინტელის საერთაშორისო სამეცნიერო-საინჟინრო გამოფენაზე აშშ-ში.

გიორგი ნიორაძე: „თვითონ პროექტის იდეა ტექნიკური უნვერსიტეტის ბაზაზე არსებობდა. მზის ელემენტებს ფართომასშტაბიანი გამოყენება აქვს, მაგრამ მათი მოქმედება საკმარისად ეფექტური არაა, სტანდარტს ვერ აკმაყოფილებს. ჩვენი მიზანია, იმდენად გავზარდოთ მზის ენერგიის მარგი ქმედების კოეფიციენტი, რომ მის მიერ გამომუშავებული ელექტროენერგია საკმარისი იყოს თანამედროვე მსოფლიოსთვის. პროექტის ცოტა მეტად დახვეწის შემთხვევაში, სავსებით რეალურია და თავისუფლად შეიძლება მისი რეალობად ქცევა და პრაქტიკაში გამოყენება.

მე, პირადად, კონკურს „და ვინჩიში“ 2016 წელს მეხუთედ მივიღე მონაწილეობა. ყოველ წელს ახალ-ახალი იდეა მიჩნდებოდა. დიდი მოტივაციაა, როცა იცი, რომ არსებობს ადგილი, სადაც ყველაზე თამამი და, ერთი შეხედვით, უტოპიური იდეები იყრის თავს, ყველაზე გაბედული ჩანაფიქრები რეალიზდება. გარდა იმისა, რომ უამრავი საინტერესო ადამიანი გავიცანი და გამოცდილებაც შევიძინე, პრიზი – შეერთებულ შტატებში „ინტელის“ საერთაშორისო სამეცნიერო-საინჟინრო გამოფენაში მონაწილეობა – უზარმაზარი შანსია, მთელს მსოფლიოს წარუდგინო შენი პროექტი, გაიცნო ახალგაზრდა მეცნიერები დედამიწის ყველა წერტილიდან, დააინტერესო ინვესტორები და, რაც მთავარია, დახვეწო და განავითარო საკუთარი პროექტი”.

გვირილა-მზის პანელის პარაბოლოიდური რეფლექტორის განშლადი კონსტრუქცია
/ბექა მიქაძე, გიორგი მარგიანი/

რეფლექტორი წარმოადგენს ბრტყელი სარკეებისგან დამზადებულ კონსტრუქციას, რომლის ძირითადი დანიშნულება მზის პანელის გარშემო დაცემული სხივების კონცენტრაციაა. ატმოსფერული ნალექების გამო, ღია ცის ქვეშ დამონტაჟებული მზის პანელები საგრძნობლად ზიანდება, წარმოდგენილი კონსტრუქცია ნებისმიერი ატმოსფერული მოვლენის დროს დაიცავს პანელებს დაზიანებისგან. რეფლექტორი იკეცება ავტომატურად და იშლება გამოდარების შემდეგ.

წამოდგენილ განშლად რეფლექტორში ჩადგმული მზის პანელის კარკასი დამზადებულია მსუბუქი, მაგრამ ძალიან მტკიცე ორკედლიანი ფოროვანი პოლიმერული მასალისგან, კარბოლუქსისგან, ხოლო თვითონ კონსტრუქციას 8- (ან 16-) წახნაგა პირამიდის ფორმა აქვს და ნორმალურ პირობებში დაახლოებით ორას ვატ ელექტრულ ენერგიას გამოიმუშავებს. პროექტში წარმოდგენილი ინოვაციური გაგრილების სისტემა მზის ელემენტების ტემპერატურულ რეგულაციას ახდენს. წინასწარი ექსპერიმენტული გაზომვების შედეგიდან გამომდინარე, მოცემული დანადგარი წინა მოდელზე გაცილებით მეტ ელექტრულ ენერგიას გამოიმუშავებს.

რეფლექტორი იწყობა ცალკეული სექტორებისგან, ხოლო სექტორებისთვის ამრეკლი თვისებების მიცემა ადვილია მოსარკული პოლიმერული აპკების გამოყენებით, რომელიც ადგილობრივ ბაზარზე ხელმისაწვდომობით გამოირჩევა.

ბექა მიქაძე: „ეს პროექტი შარშანდელი პროექტის გაგრძელება და მისი უფრო დახვეწილი ვერსიაა. ის, საქართველოს ტექნიკურ უნივერსიტეტში, „საინჟინრო ფიზიკის ბაზაზე“, ჩვენი მენტორის, თეიმურაზ ჩიჩუას ხელმძღვანელობით დავამუშავეთ და ავაწყვეთ. მარტივად შეიძლება ამ გამოგონებას პრაქტიკული გამოყენება მოეძებნოს და ის მხოლოდ ტექნოლოგიურ მიგნებად არ დარჩეს. პრობლემა კი, რამაც იდეა გვიკარნახა, საქართველოს მაღალმთიანეთში დღემდე გადაუჭრელი ელექტროენერგიის პრობლემაა. ამ დაბალბიუჯეტიან სოფლებში მოსახლეობას არ შეუძლია ძვირადღირებული მოწყობილობის ყიდვა, რომელიც მზის ელემენტების ასამუშავებლადაა საჭირო. ამიტომ ჩვენი მიზანი იყო შეგვექმნა ხელსაწყო, რომელშიც მზის ელემენტები დამონტაჟდება. ეს ელემენტები ძალიან მგრძნობიარეა ქარის, სეტყვისა თუ გარემოს სხვა არახელსაყრელი პირობების მიმართ. ამ შემთხვევაში, დანადგარი მათ უსაფრთხოებას უზრუნველყოფს და, პარალელურად, მოცემულ ფასად უფრო მეტ ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს, ვიდრე მისი წინამორბედი ვერსია. ამდენად, მომხმარებელი იღებს წარმატებულ პროტოტიპს ხელმისაწვდომ ფასად.“

მიკროკონტროლერის გამოყენებით თვითსწავლებადი სისტემის შექმნა
/ალექსანდრე ხოხიაშვილი, დიმიტრი კორკოტაშვილი, თამარ კორკოტაშვილი/

სისტემას შეუძლია სხვადასხვა ქმედებაზე დაკვირვება და გარკვეული სწავლების შემდეგ ამ ქმედებების დამოუკიდებლად შესრულება (გამეორება). მიკროკონტროლერით შეიქმნა ზოგადი დანიშნულების მოდული. მოდულები მარტივად უკავშირდებიან ერთმანეთს, ერთიანდებიან ერთ ქსელად და ქმნიან სისტემას, რომელთა გავლით, შესაძლებელია სისტემაში მარტივად ჩაირთოს სენსორები, ძრავები, საკომუნიკაციო და მონიტორინგის სხვადასხვა საშუალება. მოდულის ძირითადი დანიშნულება – ნეირონული ქსელების ემულირებაა.

პროექტის უნიკალურობა მდგომარეობს იმაში, რომ მარტივი (იაფი) კომპონენტების გამოყენებით, შესაძლებელია საკმაოდ მოქნილი სისტემის აგება, რომლის საშუალებითაც ბევრი საინტერესო ამოცანის გადაჭრააა შესაძლებელი.

სისტემის მუშაობა რამდენიმე ამოცანის საშუალებით შემოწმდა:

1. ფერების ამომცნობი ამოცანა – სამი ფერის ფოტორეზისტორის გამოყენებით (ადამიანის თვალის მსგავსად), გარკვეული სწავლების შემდეგ სისტემას შეუძლია ნასწავლი ფერების გარჩევა;

2. ხაზზე მოსიარულე მანქანა – აღჭურვილია ფოტოსენსორების ორი მწკრივით, რომლებიც მანქანის წინამდებარე არეალის სკანირებას ახდენს და გარკვეული სწავლების შემდეგ შეუძლია, მაგალითად, ზოლზე სიარული.

3. კამერით მოსიარულე მანქანა – იგივე ამოცანაა, ოღონდ ფოტოსენსორების ნაცვლად, გამოყენებულია დაბალი გარჩევადობის კამერა.

ამოცანების შედეგების საფუძველზე შეფასდა მოდულებით აგებული სისტემის შესაძლებლობები. დამუშავების პროცესში გამოყენებულ იქნა სხვადასხვა ტიპის ნეირონული მოდელი.

ალექსანდრე ხოხიაშვილი: „ზოგადად, სულ ვჩხირკედელაობთ და ვცდილობთ, სხვადასხვა ამოცანას გავართვათ თავი. ეს ერთგვარი აზარტია. რაც უფრო რთულდება ეს ამოცანები, მით უფრო საინტერესოა მათი გადაჭრაც, თუმცა გარკვეულ ეტაპზე ეს ამოცანები იმდენად რთულდება, რომ მათ გადაჭრას დროც და ძალისხმევაც დიდი უნდა. ჩვენი სისტემის არსი კი ამ საკითხის ავტომატური გზით გადაჭრაშია: ჩვენ შეგვიძლია ნებისმიერი ამოცანა სწავლების მეთოდით ავამუშავოთ. შევასწავლოთ „მას“ – სისტემას – და შემდეგ ის უკვე თავისით შეძლებს იმუშაოს, დაპროგრამების საფუძველზე თავად მიიღოს გადაწყვეტილებები, რა შემთხევევაში როგორ მოიქცეს. მარტივ ამოცანებზე მეთოდი უკვე მუშაობს. თუმცა ჩვენ დღესაც ვაგრძელებთ მის დახვეწასა და სრულყოფაზე მუშაობას. ვფიქრობ, კონკურსი „და ვინჩი“ არაჩვეულებრივ შანსს გაძლევს, რომ თუ რამე იდეა ან შესაძლებლობა გაქვს, სხვასაც ანახო, ხოლო იმ შემთხვევაში, თუ გაგიმართლა, საერთაშორისო კურნკურსზე მიდიხარ, სადაც მთელი მსოფლიოდან გნახულობს შემფასებელი”.

დიმიტრი კორკოტაშვილი: „მაღალი მათემატიკური ამოცანების გადაჭრისას შექმნილმა სხვადასხვა სირთულემ გვიკარნახა იდეა. შესაძლოა, სახელი „მიკროკონტროლერის გამოყენებით თვითსწავლებადი სისტემის შექმნა“ რთულად და უტოპიურადაც კი ჟღერდეს, მაგრამ სავსებით რეალურია პროექტის რეალობად ქცევა. ტექნიკურად მხოლოდ სენსორების სისტემასთან მიერთება და „მასწავლებელია“, რომელიც ამა თუ იმ სირთულის ამოცანების გადაჭრისთვის დააპროგრამებს მექანიზმს, შემდეგ კი მოქმედებაში მოვიყვანთ მას. კონკურსი „და ვინჩი“ ერთი-ერთი საუკეთესო გზაა საქართველოში – შემფასებელს წარუდგინო შენი პროექტი და, პარალელურად, მათ პროექტებსაც გაეცნო, ვისაც შენსავით უყვარს მეცნიერება”.

www.statusdonates.ge

მიიღეთ მონაწილეობა ისეთი პროექტების, ორგანიზაციების და ადამიანების წარმატებაში რომლებსაც მხარდაჭერა ესაჭიროებათ

ფოტო: გიორგი დადიანი