«Устройство снижения нагрузки на сеть при электроотоплении», «Анализатор воды в бензине», «Устройство определения порога чувствительности слуха и зрения», «Проект моста через железную дорогу»… - изобретательское мастерство белгородских школьников не знает границ. Год от года они берутся за всё более сложные исследования и, как показывает практика, справляются с ними на отлично.

Вопросы не дают покоя

В этом году 19 юных исследователей и изобретателей из Алексеевского, Красногвардейского, Красненского, Краснояружского, Новооскольского, Ровеньского, Волоконовского, Яковлевского, Борисовского районов, Губкинского городского округа и городов Старый Оскол, Белгород и Валуйки представили свои разработки в номинациях «Наследие Белгородчины», «Мой дом - зелёная столица», «Охрана окружающей среды» и «Качество производства в XXI веке» на областном «Шуховском форуме» в рамках конкурса творческих открытий и инициатив «Мы -
белгородцы! Думай, решай, действуй!».

Что же волнует современных школьников? Сохранение памятников архитектуры, народных достижений, состояние окружающей среды… Отсюда и предложения - строительство социально-реабилитационного центра для детей, попавших в сложную жизненную ситуацию, создание музейного комплекса «История водонапорных башен», а также этнографического музея народных кукол, всевозможные проекты озеленения и благоустройства территорий. Многим мальчишкам и девчонкам не дают покоя вопросы использования энергосберегающих ламп и альтернативных источников электрического тока.

- Источники тока стали неотъемлемой частью нашей жизни. А что будет, если их не станет? Сможет ли человек из окружающих объектов получить так необходимую для него энергию. Для выработки электричества необходимо топливо. Но и нефть, и уголь, и даже уран когда-нибудь закончатся. Выход может быть в создании вечного термоядерного реактора. Но получится ли его создать - неизвестно. На что тогда человечеству надеяться? - размышляет ученица 10 класса Троицкой средней школы Губкинского городского округа Светлана Конарева. - Можно понадеяться на возобновляемые ресурсы - солнце, ветер, воду. Но, оказывается, и помимо них в окружающей среде много источников почти «бесплатного тока».

Фруктовая батарейка

Из различных литературных источников Света выяснила, что все овощи и фрукты имеют небольшое количество электрического заряда. Следовательно, они могут быть источниками энергии. Ведь не зря учёные утверждают: если у нас дома отключат электричество, мы сможем некоторое время освещать свой дом при помощи лимонов. Это открытие было сделано ещё двести лет назад итальянским физиком Александром Вольта, который и изобрёл первую фруктовую батарейку. Именем этого учёного назвали единицу измерения напряжения, а его фруктовый источник энергии стал прародителем всех нынешних батареек.

Так, юная исследовательница решила найти источник электрического тока в сельхозпродуктах, ведь все они содержат растворы солей и кислот.
С чего же начать? - задумалась Света и тут же решила: «Для начала необходимо попробовать сделать фруктовую и овощную батарейку». Оказывается, это очень просто. Для создания батарейки требуется две пластинки - из меди и оцинкованного железа.

- К примеру, берём картофель и делаем два надреза. С одной стороны вставляем медную пластинку, с другой - оцинкованное железо, - поясняет школьница. - Вот и всё. Батарейка готова! С помощью проводов подключаем к мультиметру и измеряем напряжение.

Эксперименты начинаются

Чтобы доказать гипотезу о том, что различные фрукты и овощи могут служить источником электричества, Света проделала несколько экспериментов.

- Для измерения напряжения я использовала мультиметр и вольтметры со шкалой разной цены деления. Силу тока измеряла миллиамперметром, - говорит юная исследовательница.

Эксперимент первый. Измерила силу тока и напряжение, которые вырабатывает один элемент овощной батарейки: сырой картофель, солёные огурец и помидор, лук репчатый, свёкла столовая, морковь и капуста.

- Результаты измерений показали: солёный помидор даёт самое высокое напряжение, а свёкла столовая - самое низкое. Самым неожиданным оказалось, что обычный картофель тоже даёт достаточно высокое напряжение. Самое большое значение силы тока даёт солёный огурец, - рассказывает о полученных результатах Света. - Анализ и обобщение экспериментальных данных показали, что наиболее перспективным в данном случае продуктом, который может быть использован в качестве источника тока, является солёный огурец. Это объясняется тем, что в солёном огурце присутствует водный раствор поваренной соли достаточно высокой концентрации.

Эксперимент второй. Измерила силу тока и напряжение, которые вырабатывает один элемент фруктовой батарейки: яблоко, лимон, апельсин, банан, киви и груша.

По словам Светы, наиболее «перспективный» фрукт - лимон, так как в нём содержится кислота в достаточно высокой концентрации.

Эксперимент третий. Как у батарейки из овощей и фруктов изменяется со временем напряжение? Продолжительность опыта пять часов. Для наблюдения взяла картофель, морковь, яблоко и лимон. Наблюдения показывают, с течением времени быстрее убывает напряжение у овощных батареек, медленнее - у фруктовых. За пять часов у картофеля изменилось напряжение на 0,1 В, а у лимона на 0,05 В.

Эксперимент четвёртый. Собираем батарейку из нескольких картофелин, солёных огурцов и лимонов, последовательно их соединяя. Результат - напряжение увеличивается, так как при последовательном соединении общее напряжение складывается. Сила тока не изменяется. Батарейки из картофеля, солёного огурца и лимона дают чуть больше 4 В.

Источники питания

Где же в жизни можно применять это свойство овощей и фруктов?
- Используя полученные батарейки, мы смогли зажечь светодиод. Ярче светодиод горит от пяти солёных огурцов и пяти лимонов, чем от пяти яблок и пяти бананов. От огурцов заиграла детская музыкальная игрушка и заработал будильник, - поясняет Света. - Кроме того, сейчас всё больше выпускается электронных устройств, потребляющих малое напряжение и силу тока. Так почему бы в этих случаях не вспомнить и о таких нестандартных источниках тока? Они могут выручить в неожиданной ситуации. Но самое главное - они не загрязняют окружающую среду и полностью безопасны.
Более того, в мире в последнее время всё чаще прибегают к разработке фруктово-овощных батареек. К примеру, индийские учёные уже изобрели батарейки, в состав которых входят фрукты и овощи. Внутри батарейки содержится паста из переработанных бананов, апельсиновых корок и других овощей и фруктов, в которых находятся электроды из цинка и меди. От четырёх таких батареек могут работать настенные часы, электронная игра или карманный калькулятор.

Одна из известных компаний на научном конгрессе в США представила батарейку, работающую на фруктовом соке. Если «заправить» такую батарейку 8 мл сока, то она сможет проработать в течение одного часа. Применяться новинка может в плеерах, мобильных телефонах. А группа учёных из Великобритании создала компьютер, источником питания для которого является картошка. За основу был взят старый компьютер с маломощным процессором. В него вместо жёсткого диска поставили карту памяти на два мегабайта. Питается это устройство 12 картофелинами, которые необходимо менять каждые 12 дней.