Парень из Николаева изобрел в США устройство, оберегающее дома и мосты от землетрясений

Прочитали: 7552

а

25-летний выпускник Николаевского строительного колледжа Артур Апостолов приехал учиться в США, нашел там работу и придумал миниатюрное решение большой проблемы, создающее инновационные решения для масштабного строительства.

Сейчас парень заканчивает магистратуру Нью-Гемпширского университета по специальности гражданское строительство, год обучения в котором стоит $55 000 для иностранных студентов. Но Артур учится бесплатно – затраты на обучение покрывает стипендия, подрабатывает младшим преподавателем в своем вузе и уже получил оффер в Массачусетсе на $60 000 в год, что очень неплохо для первой работы. А еще Апостолов занимается разработкой устройства, которым заинтересовались коммерческие заказчики.

Это устройство SmartRock, которое позволяет измерять малейшие изменения в движении частиц почвы в пространстве под воздействием внешних факторов. Например, во время землетрясений, наводнений, селей, камнепадов и т.д. Показания записываются на внутренний накопитель. Такая информация необходима при проектировании любых конструкций – мостов, домов, чего угодно – в потенциально опасных регионах.

- На самом деле идея не моя, она принадлежит профессору Нью-Гемпширского университета Педро де Альба, его аспирант собрал и первый прототип. Но он был громоздкий и медленный. Оригинальный сенсор был размером примерно 12 см в диаметре. Он собирал информацию о движении частиц, после чего ее нужно было перенести и конвертировать на компьютер, затем обработать – отсечь шумы, извлечь данные, расшифровать их и только потом делать анализ. Все это занимало очень много времени – недели, а то и месяцы. Нужно было сделать много шагов, чтобы извлечь данные из этой штуки.

в

Мне понравилась идея и я загорелся сделать собственный вариант устройства. Который будет намного меньше, легче и производительнее, чем оригинал. Мое устройство – 2,5 см, - рассказывает молодой изобретатель в интервью ain.ua.

Существующие на сегодня решения, с помощью которых моделируют потенциально опасные для конструкций условия, очень неточные, и проектировщики, закладывая опорные мощности конструкций, сильно завышают коэффициент безопасности, чтобы в случае чего мост или дом устоял. Это обходится дороже при строительстве. Например, если проектировщик рассчитал 100% опорной мощности, но в проект закладывается 500%, потому что никогда не знаешь, с чем предстоит иметь дело. Но если изначально знать, как в случае чего поведет себя почва на конкретном участке земли, в строительство можно смело закладывать более точные цифры и добавлять не 400% мощности, а 25%, тем самым экономя миллионы долларов.

- Именно это потенциально позволяет делать мое устройство. Есть и вторая сторона медали, если из-за несовершенства моделей прочности конструкции может быть недостаточно, из-за этого страдает безопасность людей.

SmartRock передает уже обработанные показания прямо на компьютер двумя нажатиями на кнопку. Информация сохраняется на карту памяти, после чего ее можно подключить к компьютеру и скопировать, либо передать по Wi-Fi, можно даже в режиме реального времени. Никаких дополнительных программ не нужно – информация готова к использованию. Более того, SmartRock собирает информацию не только об ускорении, но также об ориентации в пространстве и делает это быстрее. Артур добавил несколько новых сенсоров типа датчиков давления и магнитометра.

- В 2016 году я получил грант около $3000 за вклад в разработку этой идеи и на эти деньги поехал в Канаду, чтобы провести крупномасштабные испытания.

в

По словам молодого ученого, потенциал устройства огромен, а разнообразие сфер применения не ограничено.

- Несколько компаний (спорт, гражданское строительство), совершенно разных, уже заинтересовались моей разработкой и хотят применять ее в своей работе. Например, на ипподромах: если установить датчик на копыта лошади, можно замерять то, как движется копыта во время бега – это помогает улучшать покрытия треков на ипподромах.

А компания, которая разрабатывает спортивный инвентарь для бейсболистов придумала поместить датчик в середину мяча и биты, чтобы вычислить, что происходит при ударе биты по мячу, как все это движется. Они также могут измерять характеристики разных игроков. Есть много известный питчеров, которых таким образом можно сравнивать друг с другом в точных цифрах. И команда сможет при выборе игроков руководствоваться точными данными.

В гражданском строительстве необходимо отслеживать движение грунта во время рытья котлованов, которые необходимы при крупномасштабном строительстве. И нужно точно знать, что стенки котлована устоят – это важное требование по безопасности.

в

Что касается себестоимости SmartRock, оно стоит недорого. Артур потратил на запчасти около $100.

- Соответственно, производить его тоже не будет очень затратно. Самая дорогая составляющая моего изобретения – исследовательская и научная работа, которая в него вложена. Вот это действительно дорого.

Однако я не хочу, чтобы рыночная стоимость была высокой. Для эффективной работы в строительной сфере одного экземпляра недостаточно. Чтобы видеть комплексную картину, нужно несколько устройств, как минимум три – это зависит от размера площадки. И я хочу, чтобы SmartRock был доступен для всех – как для крупных компаний, так и для маленьких стартапов. Думаю, в рознице будет уместной цена в $250-300 за штуку.

Апостолов работает один над своим проектом. Делает все сам от эскиза до прототипа. И это очень сложно, потому что помимо работы над изобретением, парню еще нужно успевать учиться и работать.

- Я просил у своего научного руководителя выделить мне помощников среди студентов, но подходящих кандидатов не нашлось.

в

Что касается программного обеспечения, то Артур также весь софт писал сам. Еще до приезда в США он немного умел кодить, но пришлось выучить еще несколько языков программирования, чтобы обеспечить свое изобретение программной составляющей – разные ступени его ПО написаны на разных языках.

- Первая ступень – прошивка процессора, которая заставляет само устройство работать. Вторая ступень – программа, которую выполняет устройство, то есть какие есть сенсоры и что нужно делать каждому из них, как снимать данные, как их обрабатывать и т.д. Третий – то, что ты видишь на компьютере, то есть конечный результат измерений – как частицы вращаются и что происходит. Все это я писал примерно полтора года.

Я брал книжки по программированию, садился и писал. В интернете много чего нашел. Зато теперь я умею еще и программировать. Это в любой профессии полезный навык.

На данном этапе прототип уже собран полностью, осталось лишь его протестировать в полевых условиях, а это самый важный этап разработки любого устройства.

- Тестовые испытания мы проводим в Канаде в сотрудничестве с Queen’s University, у них есть мощности, на которых можно имитировать различные оползни и камнепады. Это, грубо говоря, большая горка с камерами со всех сторон – так, чтобы ты мог видеть, как движется грунт, как внизу он накапливается и останавливается. Вместо грунта мы используем керамические бусины разного диаметра – 3, 6, 12 и 25 мм.

Здесь я работаю с двумя студентами, они пишут свои исследования на похожую тему и используют SmartRock для получения дополнительных данных. Мы уже сделали первые тесты, и я доволен результатами. В один день мы делали три идентичных теста и, соответственно, должны были получить одинаковые результаты. Если мы изменим какую-то переменную, то получим разницу в данных. Так вот, все три результата очень похожи – не идентичны, потому что все-таки очень много факторов оказывают влияние, но в рамках допустимой нормы.

в

Что касается планов на будущее, то Артур пока не собирается возвращаться назад в Украину, так как на родине ,в частности в родном Николаеве не так просто найти работу с достойной зарплатой.

- В США первые полгода я буду работать по студенческой визе по программе Optional Practical Training. Потом мне нужно будет получить рабочую визу на шесть лет, и через полгода можно будет подаваться на грин-карту, но это лотерея. Неизвестно, дадут или нет. Потом нужно будет прожить в стране минимум пять лет и уже тогда подаваться на вид на жительство.

20 июня мой первый рабочий день в GeoComp Corporation, а зимой планирую переехать в Лос-Анжелес. Дальше будет видно, может, пойду на доктора наук и продолжу свои исследования или буду развивать свое изобретение самостоятельно. Еще не решил. Посмотрим, что у меня будет со временем, смогу ли совмещать работу и пытаться начать свой бизнес. Есть университет в Новой Зеландии, который интересуется моими разработками. Возможно, поеду учиться туда.

Окончательно с планами на будущее я не определился. Сейчас у меня в жизни этап, когда есть очень много возможностей и трудно выбрать, по какому из этих путей пойти. Пока у меня план до зимы работать и писать статьи о SmartRock, чтобы как можно больше компаний узнали о нем. А там будет видно.

в