STEMpowering Youth: Οι μαθητικές κατασκευές του τρίτου κύκλου

 Φέρνοντας τους νέους κοντά με την επιστήμη για έναν ακόμα κύκλο, ας γνωρίσουμε την καινούρια φουρνιά μικρών επιστημόνων!

Το πρόγραμμα “STEMpowering Youth” είναι ένα εξωσχολικό πρόγραμμα εκπαίδευσης STEM (Επιστήμη-Τεχνολογία-Μηχανική-Μαθηματικά) που πραγματοποιείται από τη SciCo με την υποστήριξη του Ιδρύματος Vodafone και της Ελληνογερμανικής Αγωγής από το 2017. Σκοπός του προγράμματος είναι να φέρει τους μαθητές απομακρυσμένων περιοχών της Ελλάδας σε επαφή  με την επιστήμη, την επίλυση προβλημάτων και την καινοτομία. Σε κάθε κύκλο του προγράμματος, μαθητές 13-16 ετών εκπαιδεύονται σε θέματα Φυσικών Επιστημών, Αστρονομίας και Προγραμματισμού με τη χρήση νέων τεχνολογιών και διαδραστικών εργαλείων, και συμμετέχουν σε πειραματικές δραστηριότητες καθώς και στο σχεδιασμό και την κατασκευή ερευνητικών εργασιών (project).   

Στο τέλος κάθε κύκλου, κάθε ομάδα αναλαμβάνει να δημιουργήσει το δικό της project, μια διαδικασία που περιλαμβάνει την έρευνα, το σχεδιασμό και τη συναρμολόγηση μιας κατασκευής η οποία βοηθάει στην επίλυση ενός καθημερινού προβλήματος της τοπικής κοινωνίας. Αυτό δίνει την ευκαιρία στους μαθητές να μάθουν τα βήματα της επιστημονικής επίλυσης ενός προβλήματος: πώς να αναγνωρίζεις το πρόβλημα, πώς να βρίσκεις και να εφαρμόζεις μια λύση χρησιμοποιώντας φαντασία και επιστημονικές γνώσεις. Οι μαθητές που συμμετείχαν στον 3ο  κύκλο δημιούργησαν 51 μοναδικές κατασκευές! Ως εκκολαπτόμενοι ερευνητές - μηχανικοί συνδύασαν τη δημιουργική τους σκέψη με τις νέες γνώσεις προγραμματισμού που απέκτησαν και χρησιμοποίησαν τον μικροελεγκτή Arduino ως βάση για να ελέγξουν τους αισθητήρες των κατασκευών τους! Λεπτομέρειες σχετικά με κάθε εργασία είναι διαθέσιμες στην εκπαιδευτική μας κοινότητα, στην πλατφόρμα του “Open Schools for Open Societies”. Πατώντας στους υπερσυνδέσμους των μαθητικών κατασκευών, μπορείτε να δείτε αναλυτικά τα διερευνητικά βήματα που ακολούθησαν οι μαθητές του “STEMpowering Youth”, καθώς και τα βίντεο που τράβηξαν για την παρουσίαση τους. Ας γνωρίσουμε την καινούρια φουρνιά μικρών επιστημόνων, μηχανικών και εφευρετών!


Στην Κομοτηνή, μια περιοχή συνηθισμένη σε σκληρούς και κρύους χειμώνες, δύο εκκολαπτόμενοι μηχανικοί έφτιαξαν ένα μετρητή στάθμης πετρελαίου για οικιακή δεξαμενή, το “έξυπνο καπάκι”  επιτρέπει την ακριβή μέτρηση της ποσότητας του πετρελαίου με τη βοήθεια ενός αισθητήρα υπερήχων και δείχνει την στάθμη σε μια συνδεδεμένη οθόνη LCD. Η πλημμύρα είναι ένα ακόμα πρόβλημα του βροχερού χειμώνα και έτσι μια ομάδα μικρών εφευρετών σχεδίασε και κατασκεύασε ένα μικρής κλίμακας λειτουργικό μοντέλο, όπου δοκίμασε ένα καινούριο σύστημα αυτόματης προστασίας πλημμυρίσματος υπογείου το οποίο ανιχνεύει την άνοδο της στάθμης του νερού χωρίς να χρησιμοποιεί κινούμενα μηχανικά μέρη. Το σύστημά τους αντλεί το νερό εάν χρειαστεί και με κάποιες τροποποιήσεις είναι έτοιμο να χρησιμοποιηθεί σε πραγματικές πολυκατοικίες! Κι αν νομίζατε ότι υπάρχει κάποιος κίνδυνος που ξέχασαν οι μαθητές της Κομοτηνής, ένα ακόμα νέος επιστήμονας σχεδίασε και προγραμμάτισε τον συναγερμό φωτιάς “Fire Detector Ultra Komotini (FDUK)”, ο συναγερμός διαθέτει αισθητήρες θερμοκρασίας, καπνού και υπέρυθρης ακτινοβολίας και είναι σχεδιασμένος να παίρνει τηλέφωνο τους κατοίκους του σπιτιού εάν ανιχνεύσει φωτιά! Η Κομοτηνή είναι επίσης γνωστή για τους ποδηλάτες της και ένας μαθητής παρατήρησε ότι στους ποδηλατόδρομους είναι συχνά παρκαρισμένα αυτοκίνητα! Έτσι αναπαρέστησε γνωστό δρόμο της πόλης του σε μια μακέτα και έφτιαξε έναν συναγερμό παράνομης στάθμευσης σε ποδηλατόδρομο, ο οποίος με τη βοήθεια στρατηγικά τοποθετημένου πομπού laser και φωτοαντιστάτη και όταν η επαφή τους διακοπεί για ένα χρονικό διάστημα, καταλαβαίνει ότι έχει σταθμεύσει ένα αυτοκίνητο στον ποδηλατόδρομο  και ειδοποιεί έναν απομακρυσμένο δέκτη, για να εκπέμψει συναγερμό με οπτικοακουστικά μέσα. Μια ομάδα δύο μαθητών δημιούργησε το έξυπνο κουδούνι σχολείου” (“smart school bell”), για να αντικαταστήσει το ήδη υπάρχον, που έχανε τις ώρες λόγω συχνών διακοπών ρεύματος και έπρεπε κάθε φορά να επαναρρυθμιστεί, “τρώγοντας” πολύτιμο χρόνο από το διάλειμμα! Η συσκευή τους, βασισμένη σε ένα ρολόι πραγματικού χρόνου (RTC - real time clock) είναι αυτόνομη και εύκολη στον προγραμματισμό, χρησιμοποιώντας touch screen για εύκολη χρήση. Μια μαθήτρια σκέφτηκε έναν τρόπο να προστατεύσει τους παραθεριστές από τη θερμοπληξία και την επικίνδυνη υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου. Με μια ξύλινη βάση και ταινίες LED σε κατάλληλο σχήμα, κατασκεύασε μια πινακίδα «θερμόμετρο παραλίας με ένδειξη υπεριώδους ακτινοβολίας» η οποία δείχνει σε πραγματικό χρόνο τη μέτρηση της θερμοκρασίας και τα επίπεδα υπεριώδους ακτινοβολίας, παίρνοντας δεδομένα από κατάλληλους αισθητήρες. Η πινακίδα είναι μεγάλων διαστάσεων, για να είναι ορατή από μακριά και να ενημερώνει τους λουόμενους όταν η θερμοκρασία ή η ακτινοβολία γίνει τόσο υψηλή που θα πρέπει να αναζητήσουν σκιά.

Στην Ορεστιάδα, μια ομάδα μικρών εφευρετών σχεδίασε ένα σύστημα αυτόματου ποτίσματος το οποίο χρησιμοποιεί έναν ανιχνευτή υγρασίας για να καταλάβει πότε το φυτό χρειάζεται πότισμα, και διοχετεύει το νερό δίνοντας σήμα σε ένα μικρό μοτέρ να στρέψει το δοχείο του στη σωστή γωνία, εφαρμόζοντας αρχές υδροδυναμικής! Μια άλλη ομάδα μαθητών σχεδίασε έναν αυτόματο “σχολικό τροχονόμο” δείχνοντας μας σε μακέτα προσομοίωσης την ιδέα τους. Όταν κάποιος πεζός πλησιάζει τη διάβαση, αισθητήρες απόστασης ανιχνεύουν την παρουσία του και δίνουν σήμα στο κόκκινο λαμπάκι-φανάρι και στο μοτέρ που ανεβοκατεβάζει μια μπάρα, για να σταματά την κίνηση των οχημάτων και να περάσουν οι μαθητές με ασφάλεια. Τρεις μαθητές βρήκαν ένα τρόπο να κάνουν τους συμμαθητές τους να καταλάβουν πότε κάνουν τόση φασαρία που το μάθημα δεν μπορεί να συνεχιστεί: Το φασαριόμετρό τους διαθέτει τρία διαφορετικά φωτάκια για τα τρία επίπεδα ήχου που λαμβάνει από έναν αισθητήρα ήχου. Όταν τα επίπεδα του θορύβου ξεπεράσουν τα όρια, το κόκκινο φανάρι πληροφορεί τους ταραξίες ότι ενοχλούν! Όμως η διασκέδαση (κατά τη διάρκεια των διαλειμμάτων!) είναι από τα πιο σημαντικά πράγματα στη ζωή- γι’ αυτό δύο νεαροί εφευρέτες από την Ορεστιάδα εφάρμοσαν τις νέες γνώσεις τους για να φτιάξουν ένα τρελό ρομποτάκι το οποίο χοροπηδάει ξεκαρδιστικά όταν χτυπήσεις τον αισθητήρα του με μια δέσμη laser, ενεργοποιώντας το μοτέρ του.

Στο ακριτικό Διδυμότειχο, μια δεύτερη ομάδα με βλέψεις στην πυροσβεστική, αξιοποίησαν την αγάπη τους για τα ρομποτικά οχήματα για να φτιάξουν έναν κινούμενο ανιχνευτή φωτιάς, που χρησιμοποιεί αισθητήρες απόστασης για να περιπολεί στο δωμάτιο και ειδοποιεί μέσω οπτικοακουστικού συναγερμού, όταν ενεργοποιηθεί ο αισθητήρας καπνού που διαθέτει. Η αγροτική και κτηνοτροφική παραγωγή είναι μια βασική απασχόληση στην περιοχή, γι’ αυτό δύο νέοι επιστήμονες σκέφτηκαν έναν τρόπο να αντιμετωπίσουν καθημερινά προβλήματα των παραγωγών, δημιουργώντας ένα αγροτικό radar με πολλαπλές χρήσεις! Η ανίχνευση κίνησης γίνεται μέσω περιστρεφόμενου αισθητήρα υπερήχων, και μπορεί να οπτικοποιηθεί σε οθόνη υπολογιστή μέσω περιβάλλοντος processing ή σε smartphone μέσω εφαρμογής που δημιούργησαν οι μαθητές στο Αpp Inventor. Το ραντάρ χρησιμοποιείται για να ανοίγει και να κλείνει αυτόματα τις πόρτες του στάβλου όταν πλησιάζουν τα ζώα και να ηχεί ένα κανονάκι όταν πλησιάζουν πουλιά που θέλουν να τραφούν με τα σπαρτά.

Τρεις μαθητές από τον Ίασμο Ροδόπης σχεδίασαν προγραμμάτισαν και κατασκεύασαν έναν συναγερμό ειδοποίησης διαρροής φυσικού αερίου, που μπορεί να εγκατασταθεί σε περιοχές μεταφοράς ή αποθήκευσης φυσικού αερίου. O αισθητήρας φυσικού αερίου είναι προγραμματισμένος να ανάβει κόκκινα λαμπάκια και να ενεργοποιεί ηχητικό συναγερμό όταν τα επίπεδα του αερίου ξεπεράσουν το επιτρεπτό όριο ασφαλείας. Δύο ομάδες αποφάσισαν να αντιμετωπίσουν ένα πρόβλημα που είναι τόσο τοπικό όσο και παγκόσμιο - την προσβασιμότητα για τυφλούς και άτομα με προβλήματα όρασης. Η πρώτη ομάδα κατασκεύασε ένα μπαστούνι για τυφλούς το οποίο διαθέτει αισθητήρα απόστασης και ένα buzzer που ειδοποιεί το χρήστη για την παρουσία εμποδίου. Η δεύτερη ομάδα χρησιμοποίησε την πλακέτα Arduino, φωτάκια LED και ένα ηχείο για να κατασκευάσει ένα φανάρι κυκλοφορίας για τυφλούς, το οποίο εκπέμπει διαφορετικούς ήχους για να ειδοποιήσει αν το φανάρι είναι κόκκινο ή πράσινο.

Ταξιδεύοντας από τη Θράκη στα νησιά του Βορειοδυτικού Αιγαίου, συναντάμε τους μικρούς επιστήμονες της Μυτιλήνης: εδώ, οι “πυροσβέστες” από την Κομοτηνή και το Διδυμότειχο θα μπορούσαν να συνεργαστούν με μια ομάδα δύο συναδέλφων, οι οποίες κατασκεύασαν και προγραμμάτισαν ένα σύστημα ανίχνευσης και συναγερμού φωτιάς, εξοπλισμένο με έναν αισθητήρα φλόγας και ένα ηχητικό buzzer. Στη Μυτιλήνη αυξάνονται και τα μέλη της ομάδας “οικιακής προστασίας” του STEMPowering Youth: μια νέα μηχανικός σχεδίασε και δημιούργησε μια “έξυπνη κλειδαριά” χρησιμοποιώντας ένα RC522 RFID Card Reader, ο χρήστης πρέπει να τοποθετήσει τη σωστή κάρτα στη συσκευή ανάγνωσης ώστε να ανάψει το πράσινο λαμπάκι και να του επιτραπεί η πρόσβαση. Τρεις μικροί εφευρέτες σκέφτηκαν ένα τρόπο να προστατεύσουν το περιβάλλον, αξιοποιώντας στο έπακρο το λαμπερό φως του Αιγαίου: το “έξυπνο φωτοβολταϊκό” τους, περιστρέφεται στη βάση του έτσι ώστε οι ακτίνες του ήλιου να πέφτουν πάντα σε γωνία 90 μοιρών, μεγιστοποιώντας την ενεργειακή απόδοση. Δύο συνάδελφοί τους πήγαν ένα βήμα παραπέρα: το αυτόνομο μετεωρολογικό σύστημα για αγρότες το οποίο σχεδίασαν, διαθέτει και αυτό ένα φωτοβολταϊκό πάνελ που περιστρέφεται σε έναν μεταλλικό βραχίονα ώστε να ακολουθήσει τη γωνία του ήλιου με βάση τις μετρήσεις φωτοευαίσθητων ανιχνευτών, αποθηκεύοντας την ενέργεια σε ένα powerbank. Tαυτόχρονα, το σύστημα διαθέτει αισθητήρα υγρασίας, θερμοκρασίας και υπεριώδους/υπέρυθρης/ορατής ακτινοβολίας, οι οποίοι παρέχουν μετρήσεις καιρικών συνθηκών σε μια οθόνη LCD. Η κατασκευή διαθέτει και «farmer’s advice» αφού συγκρίνει τις τιμές που λαμβάνει με τον γενικό μέσο όρο και συμβουλεύει τον αγρότη με μήνυμα στην οθόνη, για τα μέτρα που πρέπει να λάβει.

Κι από τη Μυτιλήνη στη Σάμο, όπου μια ομάδα μαθητών, εμπνευσμένοι από την εμπειρία τους στο διαγωνισμό “Aegean Robotics Competition” του 2018, εφάρμοσαν τις γνώσεις τους στη ρομποτική για να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της αποκομιδής σκουπιδιών από την αυλή του σχολείου τους, ελπίζοντας να ενθαρρύνουν τους συμμαθητές τους να μην πετάνε σκουπίδια. Το όχημα συλλογής απορριμάτων με arduino που κατασκεύασαν ανιχνεύει τα σκουπίδια με έναν αισθητήρα υπερήχων, τα μαζεύει με έναν ρομποτικό βραχίονα και κατευθύνεται στον κάδο μέσω αισθητήρων υπερύθρων- σχεδόν έτοιμο για την εξερεύνηση του Άρη! Και στη Σάμο, τρεις μικροί μετεωρολόγοι κατασκεύασαν ένα πλήρως λειτουργικό μετεωρολογικό σταθμό, τον οποίο έχουν εγκαταστήσει στην αυλή του σχολείου τους. Ο σταθμός καταγράφει με χρήση αισθητήρων την θερμοκρασία και υγρασία, ανιχνεύει τη βροχόπτωση και τη χιονόπτωση με αισθητήρα υπερήχων και μετράει την ταχύτητα του ανέμου με μια μίνι τουρμπίνα φτιαγμένη από επαναχρησιμοποιημένα υλικά μιας χαλασμένης συσκευής! Μια άλλη ομάδα μαθητών αποφάσισε να αντιμετωπίσει ένα κρίσιμο πρόβλημα: την απουσία διασκέδασης κατά τη διάρκεια των διαλειμμάτων. Έτσι χρησιμοποιώντας το μικροελεγκτή Raspberry Pi έφτιαξαν την δική τους πλήρως λειτουργική Retro Arcade παιχνιδομηχανή! H κατασκευή της, τους έδωσε την ευκαιρία να μάθουν για την αρχιτεκτονική και την συνδεσμολογία υπολογιστών και τους προσομοιωτές παιχνιδομηχανών- αλλά και να παίξουν PAC-MAN!

Στη Ρόδο, τρεις μαθητές δημιούργησαν ένα σύστημα προειδοποίησης για πεζούς σε μορφή ζώνης, χρησιμοποιώντας αισθητήρες απόστασης. Στην Κω, μια ομάδα τεσσάρων εφερευτών με περιβαλλοντική συνείδηση αποφάσισε να φτιάξει μια χαλασμένη πινακίδα πυρκαγιάς του νησιού και να την αυτοματοποιήσει! Έτσι κατασκεύασαν τον αυτοματοποιημένο ημερήσιο χάρτη πρόληψης πυρκαγιάς που διαθέτει αισθητήρα θερμοκρασίας δίνοντας σήμα στον δείκτη να στραφεί στη σωστή θέση, δείχνοντας το επίπεδο του κινδύνου, και συμβάλλοντας στην προστασία των ιστορικών δασών του νησιού. Τρεις συμμαθητές τους εμπνεύστηκαν με την ίδια ιδέα από τους “φασαριομέτρες” της Ορεστιάδας, και την επέκτειναν σε επίπεδο πόλης: το χειροποίητο διάγραμμα φωνητικού επιπέδoυ που κατασκεύασαν μπορεί να τοποθετηθεί σε πολυσύχναστους δρόμους όπου καταγράφει και επικοινωνεί τα επίπεδα του περιβάλλοντος θορύβου- βοηθώντας στην προστασία του περιβάλλοντος, αλλά και των νεύρων...

Αποδεικνύοντας ότι τα μεγάλα πνεύματα συναντώνται - αλλά και πόσο σημαντική είναι η πυρασφάλεια στη χώρα μας - μια ακόμα ομάδα τριών μαθητών στην Λέρο σχεδίασε το δικό τους σύστημα πυρασφάλειας, το οποίο όταν ανιχνεύσει υψηλή θερμοκρασία και καπνό, ενεργοποιεί ηχητικό σήμα και παίρνει τηλέφωνο την πυροσβεστική!  Ένα ακόμα πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι κάτοικοι της Λέρου είναι η χαμηλή πίεση από το τοπικό δίκτυο υδροδότησης και η γενική έλλειψη νερού. Τέσσερις μικροί μηχανικοί σχεδίασαν και κατασκεύασαν την “έξυπνη δεξαμενή νερού, ένα αυτοματοποιημένο σύστημα το οποίο μετράει τη στάθμη του νερού με κατάλληλο αισθητήρα και ανάβει ένα πράσινο, κίτρινο ή κόκκινο λαμπάκι ανάλογα με την ένδειξη.Τέσσερις εφευρέτες αποφάσισαν να αντιμετωπίσουν ένα πρόβλημα της καθημερινής τους σχολικής τους ζωής, ένα απότομο σκαλοπάτι που ήταν αιτία να σπάσει το πόδι του συμμαθητής τους. Η ομάδα εγκατέστησαν στη σκάλα μια αυτόματη λάμπα που ενεργοποιείται με αισθητήρα κίνησης. Προσπαθήσατε ποτέ να μετρήσετε κάτι πολύ μακρύ, και χρειαζόσασταν κάποιον να σας κρατάει το μέτρο στην άλλη μεριά; Τέσσερις μαθητές έφτιαξαν τη δική τους “αόρατη μεζούρα” η οποία χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα υπερήχων/ποτενσιόμετρο για να μετράει αποστάσεις, τις οποίες προβάλλει σε μια οθόνη LCD- είναι έτοιμo για χρήση!

Μια ακόμα ομάδα τριών μαθητών από το Μπελλένειο Γυμνάσιο και Μπουλαφέντειο Λύκειο της Λέρου  σχεδίασε μια έξυπνη λύση για τη διαχείριση της κυκλοφορίας σε στενούς κεντρικούς δρόμους του νησιού, όπου κάθε φορά που περνάει το ΚΤΕΛ ή άλλο ογκώδες όχημα δημιουργείται αυξημένη συμφόρηση, προκαλώντας καθυστερήσεις και εκνευρισμό στους κατοίκους. Το “Smart traffic light” αποτελείται από δύο σταθμούς οι οποίοι διαθέτουν ανιχνευτές υπερήχων που όταν συνδυαστούν υπολογίζουν το ύψος και την ταχύτητα των οχημάτων που διέρχονται δίπλα τους. Οι δύο σταθμοί τοποθετούνται στις δύο εισόδους του στενού δρόμου, σε αντίθετα ρεύματα και όταν ένα μεγάλου ύψους όχημα, όπως το λεωφορείο, ανιχνεύεται στο ρεύμα εισόδου, τότε ο σταθμός της εξόδου ανάβει ένα κόκκινο φανάρι, εμποδίζοντας αυτοκίνητα να εισέλθουν από την αντίθετη κατεύθυνση και ένα πράσινο φανάρι όταν οι οδηγοί μπορούν να περάσουν. Το σύστημα είναι ακόμα σε αρχικά στάδια, αλλά υπάρχουν συζητήσεις με τις δημοτικές αρχές της Λέρου για την εφαρμογή του!

Οι Λειψοί είναι ένα σύμπλεγμα 30 μικρών νησιών και βραχονησίδων, γεμάτα από απόκρημνα ακρωτήρια, όπου οι φάροι είναι απαραίτητοι για την ασφαλή ναυσιπλοΐα. Μια ομάδα μαθητών αξιοποίησαν τις γνώσεις και τις δεξιότητές τους για να κατασκευάσουν ένα μικρής κλίμακας λειτουργικό φάρο, ο οποίος ανάβει αυτόματα όταν χάνεται το φως της ημέρας, χάρη στον αισθητήρα φωτός που διαθέτει. Μια άλλη ομάδα δημιούργησε ένα μικρής κλίμακας μοντέλο του τοπικού οινοποιείου, φωταγωγημένο από αυτοματοποιημένο φωτισμό LED- αποκτώντας γνώσεις τόσο για την παραγωγή κρασιού και τα τοπικά προϊόντα όσο και τον προγραμματισμό. Τους έμεινε όμως χρόνος και για διασκέδαση, ώστε να προγραμματίσουν και να συναρμολογήσουν ένα αυτοκίνητο Lego® βασισμένο σε arduino.

Από τα μικρά νησιά των Λειψών πάμε στην Κρήτη! Στo Βάμο Χανίων μια ομάδα τεσσάρων μαθητών με κοινωνικές ανησυχίες, δημιούργησε το “talking thermometer” ένα θερμόμετρο χώρου για τυφλούς και άτομα με προβλήματα όρασης. Όταν οι αισθητήρες κίνησής του καταλάβουν ότι κάποιος πλησιάζει, το θερμόμετρο διαβάζει δυνατά την ένδειξη της θερμοκρασίας, με ηχητικά κλιπ που έχουν ηχογραφήσει από πριν οι μαθήτριες που το κατασκεύασαν. Εμπνευσμένοι από τις δυσκολίες ενός μέλους της οικογένειάς του, ένας μικρός εφευρέτης και η ομάδα του έφτιαξαν το “power sensor glove” το οποίο μετράει την πίεση που ασκείται από τα δάχτυλα του γαντιού και τα επικοινωνεί μέσω μιας οθόνης LCD- σκοπός του είναι να βοηθάει άτομα που έχουν χάσει την αίσθηση της αφής να ξέρουν πόση δύναμη βάζουν όταν χειρίζονται αντικείμενα. Μια τρίτη ομάδα ευαισθητοποιημένων μαθητών δημιούργησε ένα σύστημα επικοινωνίας μεταξύ τυφλών και κωφών, το οποίο χρησιμοποιεί ένα κύκλωμα με arduino και δύο κινητά τηλέφωνα, ώστε να μετατρέπει ηχητικά σε γραπτά μηνύματα και αντίστροφα.

Όπως οι συνάδελφοί τους στη Μυτιλήνη, οι μαθητές των ηλιόλουστων Χανίων σκέφτηκαν και αυτοί έναν τρόπο να δαμάσουν την ηλιακή ενέργεια, φτιάχνοντας το σύστημα solar charge controller το οποίο χρησιμοποιεί ένα παλιό φωτοβολταϊκό του σχολείου τους, τροποποιημένο για να φορτίσει μια μπαταρία και να ανάψει τη λάμπα της σχολικής αυλής κατά τις νυχτερινές ώρες, προβάλλοντας τα επίπεδα φόρτισης και τη θερμοκρασία σε μια οθόνη LCD. Μια ομάδα εφευρετών βρήκε έναν δημιουργικό τρόπο εξοικονόμησης ενέργειας: ο μετρητής επισκεπτών/αυτόματος διακόπτης που σχεδίασαν μετράει τον αριθμό των ατόμων που μπαίνουν σε ένα δωμάτιο με ανιχνευτές κίνησης, κι όταν είναι άδειο, σβήνει τα φώτα!  Στοχεύοντας στην εξοικονόμηση νερού, μαθητές από τα Χανιά εξόπλισαν τον κήπο του σχολείου τους με ένα σύστημα αυτόματου ποτίσματος, βασισμένο σε αισθητήρες υγρασίας.

Στις Μοίρες Ηρακλείου, οι μικροί επιστήμονες αποφάσισαν να φέρουν τον αυτοματισμό στην τοπική κτηνοτροφική και αγροτική παραγωγή: Τέσσερις νεαροί εφερεύτες δημιούργησαν το “έξυπνο κοτέτσι το οποίο αποτελείται από μια ποτίστρα ζώων η οποία γεμίζει αυτόματα όταν ο αισθητήρας στάθμης νερού ενεργοποιήσει την συνδεδεμένη ηλεκτροβάνα, και μια ταΐστρα η οποία γεμίζει είτε αυτόματα είτε με το πάτημα ενός κουμπιού- κι αν ο αισθητήρας της ανιχνεύσει ότι το δοχείο έχει αδειάσει από τροφή; Μην ανησυχείτε, στέλνει SMS στον ιδιοκτήτη για να τον ειδοποιήσει!

Στοχεύοντας να βοηθήσουν τους αγρότες της περιοχής τους στην εξοικονόμηση νερού, τρεις νεαροί μηχανικοί σχεδίασαν και κατασκεύασαν ένα πλήρως λειτουργικό σύστημα αυτόματου ποτίσματος για υπαίθριες καλλιέργειες: ένας αισθητήρας πίεσης νερού ανοίγει τη ροή όταν χρειάζεται με βάση τις μετρήσεις των αισθητήρων υγρασίας εδάφους. Μια ακόμα ομάδα μαθητών από τις Μοίρες είχε μεγάλες επιδιώξεις: το αυτοματοποιημένο θερμοκήπιό τους χρησιμοποιεί διάφορους αισθητήρες για να μετρήσει επίπεδα υγρασίας, θερμοκρασίας, φωτός και υγρασίας εδάφους, με βάση τα οποία ελέγχει το σύστημα ποτίσματος καθώς και τα παράθυρα, τα οποία ανοιγοκλείνει για να ρυθμίσει τις περιβαλλοντικές συνθήκες- χρησιμοποιώντας για μανιβέλα μια παλιά ζάντα ποδηλάτου! Το σύστημα είναι προγραμματισμένο να στέλνει τις μετρήσεις του στον ιδιοκτήτη μέσω SMS, και έχει εφαρμοστεί σε πραγματικό θερμοκήπιο.

Στο Σπήλι Ρεθύμνου, τρεις μαθητές σχεδίασαν ένα μικρής κλίμακας “έξυπνο κάδο σκουπιδιών”, ο οποίος διαθέτει ένα μοτέρ για να ανοίγει και κλείνει με το πάτημα ενός κουμπιού, και ειδοποιεί όταν γεμίζει με τη βοήθεια ενός αισθητήρα υπερήχων. Όπως είπαμε, η πυρασφάλεια είναι ένα πολύ σημαντικό πρόβλημα στη χώρα μας, ιδιαίτερα τους καλοκαιρινούς μήνες, αλλά οι μαθητές μας έχουν αναλάβει το θέμα! Δύο ακόμα μαθητές από το Σπήλι προστέθηκαν στην ομάδα πυροπροστασίας του STEMpowering Youth, κατασκευάζοντας τον δικό τους ανιχνευτή καπνού εξωτερικού χώρου.  Μια ομάδα με κοινωνικές ανησυχίες σχεδίασαν και έφτιαξαν τη “χείρα βοηθείας” προγραμματίζοντας ένα ρομποτικό βραχίονα να σηκώνει και να μετακινεί αντικείμενα, για να βοηθήσουν άτομα με κινητικές δυσκολίες ή για εργασίες “λεπτοδουλειάς”.

Ο τελευταίος σταθμός του “STEMpowering Youth” ήταν η Σητεία Λασιθίου, όπου οι προσπάθειες εξοικονόμησης νερού συνεχίστηκαν: Μια ομάδα δημιούργησε τα “νερό...μετρήματα” ένα σύστημα αυτόματης μέτρησης του ρυθμού ροής του νερού που αποτρέπει τη σπατάλη μετρώντας πόσο νερό έχει περάσει από το μετρητή.  Με τον ίδιο σκοπό, δύο συμμαθητές τους χρησιμοποίησαν την τεχνολογία arduino για να φτιάξουν ένα μικρής κλίμακας σύστημα αυτόματου ποτίσματος για οικιακά φυτά. Τέσσερις συνάδελφοί τους αποφάσισαν να στοχεύσουν το πρόβλημα της λειψυδρίας με διαφορετικό τρόπο, κατασκευάζοντας έναν ηλιακό αφαλατωτή- μια έξυπνη και φτηνή λύση που εφαρμόζει βασικές αρχές φυσικής: θαλασσινό νερό εισάγεται σε ένα κλειστό δοχείο, και το αφαλατωμένο νερό που συμπυκνώνεται μετά την εξάτμιση απορρέει και συλλέγεται σε δεύτερο δοχείο, έτοιμο για χρήση!

Τρεις μαθητές, ευαισθητοποιημένοι από το οικογενειακό τους περιβάλλον, σχεδίασαν μια έξυπνη λύση για να βοηθήσουν τους ηλικιωμένους ασθενείς να θυμούνται τα πολλά και διαφορετικά χάπια που πρέπει να παίρνουν σε διάφορες ώρες της ημέρας! Το “Χάπι - hour” είναι μια high- tech θήκη φαρμάκων, με αριθμημένες θέσεις για κάθε ημέρα, η οποία είναι προγραμματισμένη να δέχεται τις ώρες και τις ημέρες χρήσης των φαρμάκων και να τις προβάλλει μέσω της οθόνης LCD keypad. Όταν έρθει η ώρα ο ασθενής να πάρει κάποιο φάρμακο, ένα buzzer χτυπάει σαν “ξυπνητήρι” για αρκετή ώρα, μέχρι ο ασθενής να το απενεργοποιήσει πατώντας το κουμπί και να πάρει το σωστό χάπι, με βάση τον αριθμό θέσης που φαίνεται στην οθόνη!

Τρεις συμμαθητές τους συνδύασαν την αγάπη τους για την επιστήμη με την αγάπη για τον αθλητισμό, δημιουργώντας τους “υπερ...ηχητικούς αγώνες” : το σύστημά τους χρησιμοποιεί αισθητήρες υπερήχων ώστε να καταγράψει με απόλυτη ακρίβεια τους χρόνους και τη σειρά τερματισμού- ένα νέο “photo-finish”. Στο βίντεο των μαθητών, ο αντιδήμαρχος της πόλης και πρώην αθλητής, μας μιλά εντυπωσιασμένος για το ενδιαφέρον των μαθητών και τα οφέλη της ιδέας τους στον αθλητικό τομέα. Τέλος, μια ομάδα μικρών εφευρετών έβαλε στο στόχαστρο ένα πολύ “δικό τους” πρόβλημα: την αναστάτωση που δημιουργείται στο μάθημα όταν οι μαθητές ξεχνούν να πάρουν τα πράγματα που χρειάζονται για την επόμενη ώρα πριν κλειδωθούν οι τάξεις για διάλειμμα- ο “μαθηματο-μπούσουλάς τους, είναι προγραμματισμένος να προβάλλει το μάθημα της επόμενης ώρας σε εμφανές σημείο, ώστε οι μαθητές να προετοιμάζονται κατάλληλα!