Nhà sáng chế "nhí"

(Baonghean) - “Chúng em mong muốn rằng, năng lượng mặt trời, nguồn năng lượng sạch của tự nhiên sẽ được khai thác để phục vụ nhiều hơn cho cuộc sống con người”, đó cũng chính là ý tưởng khởi nguồn cho đề tài khoa học “Khai thác năng lượng mặt trời bằng động cơ đốt ngoài” của 2 em Đậu Văn Thuận và Nguyễn Ngọc Chính (lớp 9B, Trường THCS Diễn Hải, Diễn Châu) xuất sắc giành giải Nhì tại cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học năm học 2014 - 2015.

Em Đậu Văn Thuận chia sẻ: “Ở quê em, điện lưới chưa được kéo ra tận đồng nên người dân quê vẫn rất vất vả. Một lần đi làm đồng, thấy bố mẹ em vẫn phải nai lưng kéo dây điện, chờ vận hành máy bơm nước, dưới cái nắng chang chang, em chợt bật ra ý tưởng “sao không biến năng lượng mặt trời thành điện năng để phục vụ tưới tiêu?"

Từ ý tưởng đó, Thuận chia sẻ với người bạn thân cùng lớp là Nguyễn Ngọc Chính. Điểm chung của hai cậu học trò này chính là niềm đam mê khoa học, nhà Thuận có nghề phụ làm mộc gia dụng nên hai em thường tận dụng các dụng cụ của xưởng mộc như gỗ, thép để thoả mãn sở thích tự mày mò, lắp ráp, thiết kế mô hình.

Các em Đậu Văn Thuận và Nguyễn Ngọc Chính giới thiệu đề tài “Khai thác năng lượng mặt trời bằng động cơ đốt ngoài”.

Khi nhà trường phát động cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật, các em hào hứng tham gia. Đề tài “Khai thác năng lượng mặt trời bằng động cơ đốt ngoài” dựa trên nguyên lý hội tụ ánh sáng. Mô hình được thiết kế với các dụng cụ, một gương cầu lõm dùng để hứng ánh sáng mặt trời và biến chùm sáng song song của ánh sáng mặt trời thành chùm sáng hội tụ, nghĩa là biến quang năng thành nhiệt năng, để làm biến đổi thành cơ năng, giúp cho động cơ hoạt động. Tuy nhiên từ ý tưởng đến mô hình là một quá trình đầy thử thách với hai cậu học trò lớp 9.

Để hoàn thiện đề tài Thuận và Chính phải bổ sung kiến thức cho mình bằng các loại tài liệu vật lý và tra cứu trên mạng internet, xây dựng những thông số kỹ thuật cho mô hình. Đó là quãng thời gian mà các em tự mình mày mò sáng chế. Sau những giờ học Thuận và Chính lại tranh thủ thời gian tìm kiếm các loại vật dụng tái chế lon bia, hộp sữa, ni lông, thanh sắt… để cắt, gọt thành những bộ phận của động cơ như: pít tông, xi lanh, bánh đà. “Có những bộ phận đòi hỏi độ chính xác với thông số kỹ thuật của cấu tạo mô hình, như bánh đà hình tròn, dẹt làm bằng sắt, hai chúng em phải mất rất nhiều thời gian tìm kiếm ở các tiệm sửa chữa và cửa hàng gò, hàn mới có được vật liệu vừa ý” - Thuận chia sẻ.

Sau khi có được các nguyên vật liệu cần thiết, hai bạn nhỏ cần mẫn với những buổi thực hành lắp ghép cùng thầy hướng dẫn. Khó nhất là công đoạn làm gương cầu lõm, với đường kính khoảng trên 1 mét. Các thanh thép phải được cắt đều nhau, rồi uốn cong thành hình tròn làm bệ đỡ; tấm mica cắt thành hàng chục hình cánh quạt nhỏ, đều nhau để dán thành cầu lõm đòi hỏi sự tỉ mẩn với từng chi tiết. Đã có hàng chục lần cắt, gọt nhưng không đúng yêu cầu phải làm lại. Nhưng có lẽ nhớ nhất vẫn là lần mô hình đã hoàn thành khâu cuối cùng, thầy trò mang ra thử nghiệm. Dưới ánh nắng mặt trời, gương cầu hội tụ ánh sáng nhưng phản chiếu ngược lên trên, vị trí thu nhiệt làm chưa đúng chuẩn nên gương cầu lõm mà hai học trò cùng thầy giáo dồn tâm sức làm trong mấy tháng trời bị cháy sém.

Trao giải cho các em

Thầy và trò lại đau đầu tính toán tìm ra lỗi để khắc phục. Đồng hành cùng hai học trò suốt thời gian dài, ấn tượng đặc biệt của thầy giáo Nguyễn Minh Đồng về hai học trò nhỏ của mình chính là sự chịu khó, chăm chỉ, không ngừng học hỏi và sáng tạo. Sau mỗi lần thất bại, các em lại rất quyết tâm và tự giác học hỏi, tìm tài liệu để tự đưa ra hướng giải quyết mà không hề nản chí. Nếu Thuận nổi trội ở tố chất thông minh và giỏi phát hiện vấn đề thì Chính lại luôn kiên trì và tỷ mẩn, chính xác đến từng chi tiết nhờ vậy mà các em đã bổ trợ cho nhau để xây dựng đề tài thành công.

Sau 6 tháng ròng miệt mài, mô hình động cơ đốt ngoài khai thác năng lượng mặt trời hoàn thiện. Với những ưu điểm vượt trội như: khai thác được nguồn năng lượng sạch vô tận (hướng đi mới trong thời đại ngày nay, tài nguyên thiên nhiên ngày càng bị khai thác cạn kiệt); đồng thời góp phần bảo vệ môi trường sống; sử dụng động cơ đốt ngoài có thể đạt được hiệu suất cao nhất so với các loại động cơ nhiệt khác, giảm tiếng ồn và giảm lượng khí thải thoát ra môi trường; thiết bị được gắn với một bộ tích lưu để tích điện năng phòng khi thiếu ánh sáng mặt trời, máy vẫn có thể vận hành được... nhờ đó mà công trình của các nhà “khoa học nhí” đã giành được giải Nhì tại cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học năm học 2014 - 2015.

Thành công trong cuộc thi vừa qua là nguồn động lực lớn giúp các em nỗ lực hơn để vươn lên trong học tập. Đồng thời gửi gắm mong ước rất đỗi giản dị của hai cậu học trò miệt biển “mong rằng trong tương lai, mô hình động cơ đốt ngoài khai thác nguồn năng lượng mặt trời có thể được ứng dụng rộng rãi để vận hành các loại máy móc trong gia đình như máy bơm nước, máy khoan, máy tuốt lúa, quạt… nhằm tiết kiệm chi phí và công sức, giúp người nông dân trong việc cày, cấy hay những ngày ra khơi, vào lộng ở các miền quê, góp phần thiết thực và hữu ích với cuộc sống của những người dân những nơi chưa có điện lưới như hải đảo, vùng sâu, vùng xa...”.

Đinh Nguyệt