المخترع الصغير.. أمل مصر

سيارة "نهلة" بالجاذبية.. وطائرة نانو لفاطمة وعمار وأحمد

من أجل تعزيز ثقافة البحث والابتكار وتغيير نظرة المجتمع تم الاتفاق بين شركة انتل ومؤسسة "مصر الخير" علي رعاية وتنظيم معرض العلوم والهندسة سنوياً تحت رعاية وزارة التربية والتعليم والذي يستهدف مشاركة الطلاب من المحافظات المختلفة. ومن بين ملايين الباحثين الشباب الذين يشاركون في المعارض العلمية المحلية في انحاء العالم كل عام فإن جزءاً صغيراً منهم فقط يصل إلي أكبر مسابقة في العالم لما قبل المرحلة الجامعية. وهي مسابقة "معرض انتل الدولي للعلوم والهندسة" فهو معرض يلتقي فيه الباحثون من الطلاب والطالبات في المرحلتين الإعدادية والثانوية من سن "14 - 18".
يقوم المعرض علي أساس التنافس علي البحث والتقصي للوصول للفكرة. أو المعلومة أو النظرية.
ومن أهم أهداف المعرض تشجيع الطلاب علي الاهتمام بالعلوم والتكنولوجيا والانضمام إلي برامج العلوم والرياضيات والابتكارات الهندسية وتعزيز ثقة الشباب والطلاب المصريين في أنفسهم بشأن قدرتهم علي تحويل الأفكار والابتكارات إلي واقع ملموس بالاضافة إلي تحسين المهارات الشخصية للطلاب والشباب المصري مثال: العمل الجماعي. مهارات الاتصال. حل المشكلات والبحوث التطبيقية والتصميم والتطوير والابتكار. مع اتاحة الفرصة للطلاب المصريين للمنافسة في نهائيات محلية واقليمية وعرض مشاريعهم العلمية بحضور مجموعة من العلماء والشخصيات الاجتماعية البارزة.
في بداية الاحتفال الذي أقيم بمدينة العلوم التكنولوجيا التابعة لوزارة التربية بالسادس من أكتوبر أكد د.علي جمعة مفتي مصر السابق ورئيس مجلس ادارة جمعية مصر الخير أهمية الانتماء للوطن والمحافظة عليه وعلي اسمه في كل وقت وحين. كما دعاء أولياء الأمور من الحضور إلي غرس روح الوطنية داخل أولادهم. كما دي الفائزين من شباب مصر إلي حب الوطن وعدم التخلي عنه تحت أي ضغوط. أو بعد الوصول إلي أعلي المناصب في دول العالم بسبب أبحاثكم. لأنها مصر الذي تعلم فيها كل شاب وفتاة. وأعطته وأسرته الكثير من خيرها.
جهود مشكورة
أثني د.عبدالله عمارة وكيل وزارة التربية والتعليم بالقليوبية علي المجهودات المبذولة داخل المعرض من تلاميذ المدارس الإعدادية والثانوية حيث اشترك من محافظة القليوبية مدرسة واحدة "الشمس التجريبية" وتقدم تلاميذها بخمسة مشروعات تم تصعيد واحد منها علي مستوي الدول العربية.
وقرر د.عمارة زيارة المدرسة للاحتفال بالتلاميذ من حالفهم الحظ ومن لم يحالفهم فهذا وسام تفخر به مديرية التربية والتعليم.
"السيارة والجاذبية"
صاحبة الفكرة الطالبة نهلة زكريا محمود طاهر تلميذة بالمرحلة الثانوية تقول: ملخص بحثي بدأ منذ أعلنت الوكالة الدولية للطاقة أن المخزون العالمي للبترول سيبدأ في النضوب ببداية عام 2020م. كما قرأت دراسة للدكتور حسين عبدالله رئيس جهاز التخطيط والطاقة ووكيل وزارة البترول السابق بعنوان "أزمة نضوب البترول والغاز في مصر" وأن مصر ستكون بحاجة لاستيراد الطاقة عام 2017م حيث إن قطاع البترول يمثل نحو 14% من الناتج المحلي الإجمالي المصري وحجم الاستهلاك من البنزين بجميع أنواعه يصل إلي 15 ألف طن يومياً في أثناء الأزمات. وتتراوح المعدلات الطبيعية في الاستهلاك ما بين 14 . 14.5 ألف طن يومياً. ويظهر أثر ذلك في مختلف المجالات كالصناعة. النقل. الكهرباء. وكل شيء يعتمد علي البترول كوقود بالاضافة إلي رؤية المشكلة كل يوم بأعيننا في طوابير المحطات.
تضيف دفعني ذلك إلي البحث عن مصادر اخري كوقود بديل للبترول للسيارة فتبين لي أن شركات السيارات العالمية والعلماء قاموا بالبحث إلي أن توصلوا للسيارة الكهربائية بشتي أنواعها "المائية. الشمسية. بالشحن الكهربي" وبالبحث تبين لي عيوب كل منها وهي أن اقصي سرعة تصل إليها الشمسية والشحن الكهربي 40كم/ ساعة وأن السيارة تعمل بالشحن ولا يتوافر محطات لشحنها. أما سيارة الخلايا الشمسية فهي مكلفة جداً حيث إن السيارة تحتاج 12500 وات واللوح الواحد من الخلايا يعطي 560 وات وتكلفته 756 دولاراً تقريباً إذن تكلفة الألواح الخاصة بالسيارة تعادل 16875 دولار تقريباً أما المائية فتتمثل مشكلتها في صعوبة الاحتفاظ بغاز الهيدروجين.
لذا قمت بتصميم سيارة تتغلب علي العيوب السابق ذكرها والتي تمنع الناس من الاقبال علي السيارات الكهربائية البديلة للوقود وبعد اجراء التجربة تبين أنه يمكن تسيير السيارة بالطاقة الكهربائية المشحنة المتولدة عن الجاذبية الأرضية بعد تكبيرها بمولدات راقعة للجهد لحل أزمة نقص الوقود وذلك اعتماداً علي قانون امبير: "eMF - B.L.V" تدل الاشارة السالبة في القانون علي الاتجاه فقط وللوصول إلي أعلي قيمة يجب أن يكون السلك عمود علي خطوط الفيض المغناطيسي.
استخدام مولدات رافعة للجهد الكهربي وبما أن الجهاز يقيس فرق الجهد بين طرفي السلك في المتوسط 5 .32 ميكروفلت في السلكة الواحدة "بطول السيارة اللعبة" ففي 10000 سلكة يكون الناتج 325000 ميكروفولوت مما يمكن مضاعفته واستخدامه في محرك السيارة عن طريق محول رافع للجهد الكهربي.
"طائرات النانو"
طائرات النانو عمل مشترك بين مجموعة من طلاب المرحلة الثانوية هم: فاطمة صلاح محمود عبدالخالق وعمار عبدالحكيم محمد وأحمد خالد جازي لافي.
وعن مشكلة البحث تقول الطالبة فاطمة صلاح: في الطائرات المادة المستخدمة في صناعة هيكلها "هي سبائك الالومنيوم" ثقيلة الوزن مما يؤثر علي أجهزة الطائرة بحيث لا يجعلها تعمل بالكفاءة المطلوبة. مما يؤدي إلي بطء سرعة الطائرة واستهلاكها كمية أكبر من الوقود وذلك يؤدي إلي ارتفاع التكلفة الاقتصادية للطائرة ويؤثر ايضا ثقل وزن المادة علي المحركات مما يزيد الحمل والمجهود عليها. وذلك يؤثر علي كفاءتها ويقلل من عمرها الافتراضي وقوة تحملها. ومن خلال البحث وجدنا أن شركات الطيران استخدمت سبائك الألومنيوم في الزيادة من قوة الطائرات وخفه وزنها كما استخدمت بعض الشركات الخاصة بالطيران الأنابيب النانونية الكربونية في دهان هيكل الطائرة من الخارج للتقليل من الاحتكاك والزيادة من السرعة.
تلافي المشكلات
ولحل المشكلات سالفة الذكر يقول عمار عبدالحكيم: قررنا انه اذا قمنا بتغيير المحرك من الطائرة وشراء واحد اخر أكثر كفاءة مثلما في الدول الأجنبية. ولكن ذلك سوف يكلف مصر كثيراً من المال وهذا لا يعتبر حلاً. لذلك قررنا تغيير الجسم الخارجي للطائرة وهو مصنوع من الألومنيوم والصلب والمواد المركبة والتيتانيوم بجسم آخر أخف وزناً وأقوي علي الخضوع لارتفاع الضغط وبحثنا لايجاد العنصر المناسب ليتم استبداله مع العنصر الحالي في جسم الطائرة وبالبحث وجدنا ان استخدام الأنابيب النانونية الكربونية بادخالها علي سبائك الألومنيوم في هيكل الطائرة للتخفيف من وزنها والزيادة من كفاءة المحركات وسرعة الطائرة مما سيؤدي إلي قلة استخدام الوقود وقلة التكلفة الاقتصادية.
حصد النتائج
وعن النتائج يقول أحمد خالد جازي: بعد ادخال مادة الأنابيب النانونية الكربونية علي سبائك الالومنيوم يكون ذلك مركباً محسناً في خصائص الألومنيوم فيصبح أخف وزناً وأقوي مما سيساعد المحركات علي العمل بكفاءة اكبر ويجعل الطائرة تطير بسرعة أكبر مما سيقلل في تكلفاتها الاقتصادية بسبب استهلاكها الأقل للوقود.
والجدير بالذكر أن هذا المشروع الأول في مجال هندسة الطاقة والنقل وتم تصعيده ليمثل مصر علي مستوي معرض الدول العربية خلال الصيف القادم.
سرطان العين
ومن المشروعات الفائزة والتي تم تصعيدها لتمثل مصر مشروع جماعي عن التطبيق الذكي لسرطان العين علي هواتف المحمول. اشترك فيه الطلاب آية فوزي. محمد علاء. محمود رفعت. وسرطان العين مرض نادر لكي يتم الكشف عنه يتم ذلك من خلال خطوات كثيرة ومتعبة ويأخذ وقتاً طويلاً للكشف عنه ولكن هناك طريقة أسهل لحل هذه المشكلة وهي عمل تطبيق علي أجهزة المحمول: android يتم من خلال تصوير المريض ليحلل ألوان الصورة ثم يقارن ألوان الصورة بألوان الإنسان المريض والسليم ثم يحدد إما كان هذا الانسان مريضاً أم مصاباً بالسرطان "سرطان العين".. مميزات التطبيق أنه رخيص وسهل الاستخدام ويمكن لأي شخص استخدامه من دون الذهاب إلي الطبيب ويمكننا من اكتشاف المرض قبل فوات الأوان.
الخياشيم الصناعية
مشروع "الخياشيم الصناعية" للطالب كيرلس موسي المنيا ملوي والفائز في المعرض يقول: الاختراع عبارة عن جهاز تنفس تحت الماء بدون اسطوانات أكسجين وهذا الجهاز مبني علي التحليل الكهربائي للمياه وبه مصدر طاقة دائم.. المشروع تم تصعيده إلي معرض الدول العربية في الصيف القادم.
تحلية مياه البحر
ايضا مشروع تحلية مياه البحر باستخدام تكنولوجيا النانو وهو مشروع مشترك بين الطلاب ميار مسعد. ومروة عبدالرءوف ودميانا عياد.
وهذا المشروع ابتكار نظام جديد لتحلية مياه البحار باستخدام تقنية النانو مع مراحل لإعداد المياه لدخول مرحلة النانو وأخيراً إعادة اضافة الأملاح المفيدة لجسم الانسان لجعلها صالحة للشرب.
والجدير بالذكر أن هذا المشروع تم تصعيده لمعرض الولايات المتحدة الامريكية في شهر مايو القادم.