Giải nhất 2018

Trong xã hội ngày càng phát triển, con người ngày càng quan tâm đến sức khỏe, giá trị cảm quan, ý thức môi trường sống cũng ngày được nâng cao. Mọi người, mọi nhà sẽ có xu hướng sử dụng các sản phẩm, chế phẩm tự nhiên, thân thiện với môi trường, an toàn cho người sử dụng. Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu tạo chế phẩm màng sinh học từ kén tơ tằm thải bằng phương pháp chiếu xạ gamma để bảo quản trái dâu tây tươi. Sau đó thực hiện các thí nghiệm ứng dụng màng sinh học trong bảo quản trái dâu tây tươi ở điều kiện nhiệt độ khác nhau và kiểm tra tính hiệu quả của chế phẩm.

Nhóm tác giả đã nghiên cứu thành công quy trình sản xuất fibroin tan từ tơ tằm thải kém chất lượng làm màng bảo quản trái dâu tây tươi trên cơ sở xử lý fibroin khó tan bằng bức xạ gamma kết hợp với dung dịch kềm loãng. Các thông số được chọn để thực hiện trong quy trình gồm có: Liều xạ 7 kGy, dung dịch NaOH 0,2%, nhiệt độ 1210C và thẩm tích tinh sạch sản phẩm. Sản phẩm fibroin thu được ở dạng dung dịch màu vàng nhạt, hàm lượng fibroin 30gam/lit, pH 6,8-7,2. Ứng dụng màng sinh học (fibroin) bảo quản trái dâu tây tươi cũng đã được thực nghiệm. Hàm lượng fibroin tan sử dụng để tạo màng có hiệu quả với nồng độ 3gam fibroin/lít. Khi trái dâu được bọc màng fibroin này thì độ thoát nước, độ hụt khối của trái dâu tây tươi sau 7 ngày giảm đáng kể khi bảo quản ở nhiệt độ 18-250C và nhiệt độ 6-80C. Phối trộn màng với tinh dầu chanh ở nồng độ 0,5% đã làm giảm tỷ lệ thối, chậm chín, trái cứng, đài quả tươi hơn.

Sau khi nghiên cứu nhóm tác giả đã áp dụng cho một số vườn dâu tây tại tỉnh Lâm Đồng để bảo quản trái dâu tây, hiểu quả kinh tế thu được tương đương với kết quả thực nghiệm đã tính toán. Màng sinh học này có thể dùng để bảo quản các loại trái cây khác như nho, cà chua, chuối, hồng, táo, lê…

Giải nhì 2018

Những năm gần đây, cùng với tốc độ phát triển của kinh tế, hàng loạt khu đô thị, khu chung cư tại các thành phố lớn ra đời. Kèm theo đó là rất nhiều vấn đề phát sinh trong thực tiễn, nổi cộm lên là tình trạng cháy nổ tại các khu chung cư, nhà cao tầng.

Chính vì những trăn trở đó mà chúng em có ý tưởng làm " Mô hình hệ thống cứu sinh thông minh cho các khu chung cư khi có hỏa hoạn xảy ra".

Mô hình mô phỏng lại việc khi có hỏa hoạn xảy ra, hệ thống điện sẽ bị cắt, hệ thống máy nổ dự phòng sẽ tự động khởi động để cung cấp điện cho hệ thống quạt tăng áp, hệ thống còi báo động, hệ thống loa phát thanh tự động, hệ thống đèn tín hiệu và hệ thống ống trượt thông minh.

Hệ thống ống trượt thông minh được làm bằng sợi tổng hợp có độ co giãn cao và chống cháy. Hệ thống ống được lắp tại các tầng cao, nơi mà thang cứu hỏa không thể với tới được. Bình thường hệ thống ống trượt này nằm ở trạng thái nghỉ. Nhưng khi có hỏa hoạn xảy ra, hệ thống ống này sẽ tự động đẩy ra và thả xuống và người có thể trượt trong ống xuống đất an toàn. Hệ thống còi báo động và hệ thống đèn tín hiệu sẽ cảnh báo có cháy và địa điểm cháy xảy ra, giúp các cơ quan chức năng xác định nhanh và đúng mục tiêu để kịp thời đến cứu trợ giảm thiệt hại đến mức tối thiểu về người và tài sản.

Giải nhì 2018

Rác thải sinh hoạt là vấn đề nhức nhối hiện nay do việc phân loại rác ngay tại nguồn chưa được thực hiện hoặc thực hiện chưa tốt vì ý thức của người dân còn kém. Vì vậy chúng em có ý tưởng tạo ra một chiếc thùng rác thông minh chạy bằng năng luongj mặt trời để giải quyết triệt để vấn đề này.

Thùng rác thông minh được làm bằng nhựa composite sơn 2 màu xanh lá cây và màu vàng. Bên ngoài ngăn màu xanh lá cây để chứa rác hữu cơ có dán decal ảnh các loại rác hữu cơ. Bên ngoài ngăn màu vàng chứa rác vô cơ có dán decal ảnh các loại rác vô cơ.Trên thùng rác được gắn hệ thống đèn chiếu sáng gồm 20 chiếc LED. Trên thùng hữu cơ, được gắn Pin mặt trời 0,55W, 5V được kết nối với hệ thống pin Lipo dự trữ 3,7V 800mA nhằm giúp cho đèn được thắp sáng cả đêm mà không cần cung cấp thêm nguồn điện ở ngoài vào. Bên trong thiết bị chiếu sáng có gắn cảm biến ánh sáng giúp cho việc bật đèn khi tối và tắt đèn khi sáng nhằm giúp cho tiết kiệm điện năng và tăng tuổi thọ của đèn.

Ngoài ra, hệ thống còn được gắn thêm thiết bị cảm biến di chuyển. Khi có người di chuyển trong phạm vi 120⁰ và 3-5m thì hệ thống đèn sẽ nhận biết và bật sáng giúp cho mọi người nhận biết thùng rác dễ dàng. Khi người ra khỏi vùng quét 20s đèn sẽ tự tắt.

Thùng rác còn gắn thêm cảm biến khối lượng rác trong thùng theo thời gian thực và thiết bị định vị để thông báo về trung tâm. Từ đó thông qua phần mềm lập ké hoạch lộ trình, những người thu gom rác tối ưu được lộ trình thu gom rác, cũng giúp cho việc lập kế hoạch làm sạch, phân loại và thu gom rác được dễ dàng hơn.

Với sản phẩm này, em tin là sẽ giải quyết được vấn đề phân loại rác và xử lý rác thải một cách tối ưu nhất.

Giải ba 2018

Với những người khuyết tật chân có lẽ mơ ước được di chuyển một cách bình thường là mơ ước lớn nhất. Bởi bản chất con người mang khát vọng di chuyển. Một khi không thực hiện được khát vọng đó thì sẽ có nhiều vấn đề nảy sinh từ nhu cầu cuộc sống của con người. Họ sẽ không thể đi lại, không thể chạy nhảy, không thể vui chơi, không thể sinh hoạt như con người bình thường được. Để hiện thực hóa ước mơ di chuyển bình thường của người khuyết tật chân và đảm bảo tính kinh tế cho họ, em đã chế tạo ra “chân robot hỗ trợ người khuyết tật” với nhiều ưu điểm nổi trội.

Cấu tạo của chân robot gồm có: Pin lipo cấp nguồn cho thiết bị; Board xử lý trung tâm được sử dụng là Arduino Mega2560 xử lý các tín hiệu sau đó truyền đến các động cơ và xi lanh; Xilanh điện điều khiển khớp nối; cảm biến cơ bắp sử dụng các điện cực dán lên các vị trí xác định sẵn trên chân nhằm cảm biến các dòng điện khi các bó cơ chuyển động giúp chân di chuyển nhằm truyền tín hiệu về vi xử lý nhằm giúp chân robot di chuyển chính xác như chân thật; cảm biến đo độ góc nghiêng giúp xác định độ nghiêng của đùi, để điều khiển xi lanh kéo khớp nối hoạt động; modul sim A800 lấy tọa độ và gửi về số điện thoại được lập trình sẵn báo tọa độ người khuyết tật khi gặp sự cố hoặc tai nạn; modul GPS Neo6M xác định tọa độ của thiết bị; nút báo khẩn cấp giúp cho người khuyết tật báo nhanh cho người thân khi gặp sự cố hoặc tai nạn.

Với hai chế độ hoạt động là dựa trên cảm biến của các bó cơ hoặc dựa trên cảm biến độ nghiêng của xương đùi, chân robot sẽ hoạt động 1 cách chính xác và hiệu quả, giúp việc di chuyển của người khuyết tật dễ dàng hơn, giải quyết được các công việc sinh hoạt hàng ngày của mình, giúp họ tự tin hơn trong cuộc sống.

Giải ba 2018

Việc phát hiện trong nước có ion kim loại nặng là công việc phức tạp, cần có máy móc hiện đại, hiện nay chưa có thiết bị đơn giản nào có thể phát hiện nhanh ion kim loại nặng ở nồng độ thấp (<10-6M) trong nước. Chúng em đã nghiên cứu và đưa ra giải pháp dùng màng PVA có phủ chấm lượng tử Cacbon trên bề mặt kết hợp với đèn UV để phát hiện nhanh ion kim loại nặng trong nước.

Cấu tạo: Màng PVA được phủ chấm lượng tử Cacbon tổng hợp từ axit citric, urea và thiourea

Qui trình vận hành: Nhỏ 1 hoặc 2 giọt dung dịch cần xác định lên màng huỳnh quang, sấy khô ở 60oC trong 15 phút sau đó kiểm tra màng dưới đèn UV, nếu trong dung dịch có chứa ion kim loại nặng thì phần màng huỳnh quang tiếp xúc với dung dịch không còn phát quang nữa.

Tính mới, tính sáng tạo của sản phẩm

- Tổng hợp CQDs từ thiourea (CH4N2S - một loại urea có chứa lưu huỳnh) một nguyên liệu chưa có công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế nào công bố.

- Chế tạo màng huỳnh quang từ PVA và CQDs kết hợp với đèn UV để phát hiện ra các ion kim loại nặng trong nước ở nồng độ rất thấp (<10-6 M), có kết quả sau thời gian 20 phút và có thể thực hiện ở bất cứ đâu với chi phí thấp.

Với chi phí khoảng 20.000 VNĐ, có kết quả sau 20 phút cho một lần thử mẫu nước, tiết kiệm rất nhiều kinh phí cho việc kiểm tra chất lượng các nguồn nước.

Việc phát hiện sớm nguồn nước bị ô nhiễm ion kim loại nặng hỗ trợ rất nhiều cho các cơ quan quản lý về môi trường trong việc phát hiện nguồn gây ô nhiễm để có giải pháp sử lý kịp thời ngăn chặn sự ô nhiễm vượt khỏi tầm kiểm soát để bảo vệ sức khỏe cộng đồng hướng đến sự phát triển bền vững.