Sáng kiến thiết bị phát hiện nồng độ cồn

Ba học sinh lớp 12, Trường THPT Bảo Lộc (TP Bảo Lộc) là Nguyễn Hoàng Kim Hân, Hà Thị Kim Anh, Lê Ngọc Huy đã nghiên cứu cho ra đời một thiết bị có thể phát hiện ra nồng độ cồn trong hơi thở của người lái xe. Không những vậy, thiết bị của 3 em còn có khả năng ngắt động cơ xe ô tô, khi nồng độ cồn của lái xe vượt quá mức cho phép.

Ngọc Huy, Kim Hân, Kim Anh (từ trái qua) làm thí nghiệm

Cả 3 học sinh hiện đang học ở 3 lớp khác nhau tại Trường THPT Bảo Lộc, nhưng đã biết phối hợp đóng góp ý tưởng, sáng kiến và phương pháp để tạo ra một thiết bị này. Em Nguyễn Hoàng Kim Hân (lớp 12A5) chia sẻ: “Khi còn là học sinh lớp 10, em cùng 2 bạn Kim Anh (lớp 12A10) và Ngọc Huy (lớp 12A13) đã có ý tưởng cùng nhau tạo ra một thiết bị tự động đo nồng độ cồn qua hơi thở để gắn trực tiếp vào ca bin ô tô. Qua đó, thiết bị sẽ đưa ra cảnh báo cho lái xe, khi họ đã sử dụng rượu bia quá mức cho phép; đồng thời, thông báo cho mọi người xung quanh biết để đề phòng”.

Từ ý tưởng đó, 3 em chủ động lên kế hoạch rồi cùng nhau thực hiện sáng kiến. Trong đó, 2 bạn nữ là Kim Hân và Kim Anh có nhiệm vụ tìm các giả thuyết phát triển sáng kiến. Các giả thuyết mà 2 em đưa ra, đó là bản chất của việc xác định nồng độ cồn trong hơi thở; tác động của cồn đến bộ não người điều khiển phương tiện giao thông; mối liên hệ giữa nồng độ cồn trong máu và hơi thở… Bước sang lớp 11, sáng kiến này được giáo viên 2 môn vật lý và công nghệ khuyến khích phát triển thành đề tài “Thiết bị phát hiện, cảnh báo và ngăn chặn người sử dụng rượu bia khi điều khiển phương tiện giao thông”. Sau đó, đề tài tiếp tục được em Lê Ngọc Huy hoàn thành bằng việc lắp ráp các linh kiện và bước đầu đã thành công.

Sau khi hoàn thành, thiết bị này có tất cả 13 loại linh kiện chính như còi, đèn led 3 màu (trắng, xanh và đỏ), tụ điện, điện trở, biến trở, bảng mạch, động cơ, bộ tản nhiệt, IC LM358P và cảm biến MQ3… Trong đó, linh kiện quan trọng nhất là cảm biến MQ3, vì nó có vai trò tự động nhận biết ra nồng độ cồn trong hơi thở; sau đó, truyền vào thiết bị và báo động ra ngoài. Ngọc Huy cho biết: “Trong quá trình hoàn thành thiết bị, điều khó nhất là tìm ra nguyên lý hoạt động cho nó. Lúc đầu chưa có kinh nghiệm, chúng em sử dụng nguyên lý hoạt động một ngưỡng để lắp ráp. Song, kết quả mang lại không khả quan. Cuối cùng, chúng em chọn nguyên lý hoạt động 2 ngưỡng để áp dụng cho thiết bị hoạt động. Đối với nguyên lý hoạt động 2 ngưỡng, chúng em phải dùng IC LM358P để so sánh nồng độ cồn ở từng ngưỡng một. Tại ngưỡng 1, ở mức dưới 1,3 Volt, thì thiết bị chỉ có chức năng phát hiện làm sáng đèn xanh để báo động trong hơi thở người lái xe có nồng độ cồn. Trường hợp nồng độ cồn vượt qua ngưỡng 2, ở mức 1,3 – 2 Volt (khi thiết bị được nối với động cơ xe ô tô), thì nó sẽ báo động làm đèn đỏ sáng, còi kêu và ngăn chặn bằng cách tắt máy dừng xe”.

Hà Thị Kim Anh cho hay: “Chi phí để hoàn thành thiết bị này hết khoảng 155 ngàn đồng. Trong đó, linh kiện đắt tiền nhất là cảm biến MQ3 (giá 85 ngàn đồng). Với sáng kiến thiết bị này, chúng em đã đạt giải nhất lĩnh vực vật lý tại Cuộc thi Sáng tạo khoa học - kỹ thuật dành cho học sinh THPT tỉnh Lâm Đồng năm 2014. Còn tại cuộc thi cấp Quốc gia tổ chức ở TP Cần Thơ mới đây, đề tài của chúng em đã đạt giải nhì lĩnh vực, giải ba chung cuộc và lọt vào tốp 12 đề tài được khảo sát năng lực tiếng Anh để chọn đi dự thi Quốc tế tại Mỹ”.

Thầy giáo Trần Văn Lâm, Hiệu phó Trường THPT Bảo Lộc, cho biết: “Ý tưởng của các em là một sáng kiến mang tính khoa học. Song, thiết bị này còn có hạn chế. Vì làm thủ công nên độ chính xác, tính thẩm mỹ không cao và chỉ dành riêng cho ô tô, không thể sử dụng cho các loại phương tiện khác; chưa thể áp dụng vào thực tế mà chỉ dừng lại ở mô phỏng, làm thí nghiệm. Đối với những nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi sẽ tư vấn các em bổ sung khả năng giới hạn tốc độ cho thiết bị để xe ô tô dừng lại an toàn, khi lái xe có nồng độ cồn quá cao…”.

KHÁNH PHÚC