13-летний школьник патентует солнечную батарею «на числах Фибоначчи»

Тринадцатилетний вундеркинд Эйдан Дваер (Aidan Dwyer) из штата Нью-Йорк изобрёл новый дизайн солнечных батарей повышенной эффективности. 

Школьник исследовал природные проявления чисел Фибоначчи. Его внимание привлёк тот факт, что листья на ветках деревьев располагаются в виде повторяющейся спирали в строгом математической порядке

Расположение листьев описывается дробью, в которой числитель и знаменатель входят в последовательность Фибоначчи: 1/2, 2/5, 1/3, 3/8, 5/13 (впервые этот феномен описан в работешвейцарского биолога Шарля Бонне в 1754 г.).

Любознательный мальчик сконструировал прибор для замера узлов на ветках и собрал экспериментальные данные с образцов, которые нашёл возле дома. 

Теория подтвердилась — действительно, расположение узлов всегда описывается функцией с числами Фибоначчи.

Парень заинтересовался этой темой и попытался найти ответ, по какой причине природа использует данную математическую формулу в дизайне деревьев. Сразу же пришла на ум мысль о фотосинтезе. Возможно, последовательность Фибоначчи позволяет расположить листья оптимальным образом, чтобы поглощать максимальное количество света в условиях движущегося источника освещения (солнца).

Эйдан Дваер решил проверить этот тезис с помощью фотоэлементов. Он использовал формулу расположения листьев дуба в компьютерной модели солнечной батареи, где вместо листьев располагаются фотоэлементы.

Затем Дваер сконструировал реальную солнечную батарею по этой модели. Идея была в том, чтобы сравнить эффективность такой батареи с обычной солнечной батареей, где все фотоэлементы располагаются параллельно друг другу.

Школьник сделал и обычную солнечную батарею из таких же фотоэлементов.

В течение нескольких месяцев он снимал показания с обеих батарей в различных условиях. Как ни странно, но причудливой формы батарея элементов, расположенных по формуле Фибоначчи, сработала эффективнее, чем обычная — по крайней мере, если верить измерениям парня. Она якобы генерирует в целом на 20% больше электричества, собирая солнечную энергию в среднем на 2,5 часа дольше каждый день.

Предприимчивый Эйдан Дваер уже оформляет патент на своё имя. Даже если его изобретение не имеет коммерческого смысла (судя по фотографии, на его «дереве» вообще-то в два раза больше фотоэлементов, чем на «обычном» образце), но проделанная работа вызывает уважение. Вот бы все дети увлекались такими исследованиями…

 

Via http://habrahabr.ru/blogs/DIY/126692/

Комментарии

Комментарии

Информация о пользователе.
23.08.2011 : 06.46

Анатолий!

Вы - молодец. Я тоже обратил внимание на эту статью, но не догадался разместить на сайте Лиги.

Извлекая несомненно весьма полезный урок, размещаю ссылку на статью, рассказывающую о научной работе еще более юных исследователей из Англии. Наверное, описанный в ней случай может служить образцом работы с детками из начальных классов.

"Необычная статья была опубликована на днях в рецензируемом научном журнале: в ней отсутствуют ссылки на предыдущие работы, зато есть смайлики и раскрашенные цветными карандашами рисунки от руки, не менее интересные таблицы, а ещё странная благодарность: "спасибо местному бару за предоставление детям бесплатной кока-колы на время написания рукописи".

На смелый эксперимент решились редакторы Biology Letters. Они опубликовали статью, написанную группой из 25 школьников в возрасте от 8 до 10 лет. Все они – учащиеся начальной школы Блэкотона (Blackawton Primary School), расположенной в британском графстве Девоншир.

Дети выяснили, что земляные шмели (Bombus terrestris) могут научиться, где искать сладкий нектар. Краткий обзор статьи гласит: “Мы обнаружили, что шмели способны использовать сочетание цвета и пространственного расположения при выборе цветка для кормления" ".


http://www.membrana.ru/particle/911

С искренним уважением,

И.Ахметзянов

 

 

Информация о пользователе.
23.08.2011 : 10.59

Здорово. 

С педагогической точки зрения все великолепно. Но вот только как отнесутся к этим работам профессионалы?

Не похоже ли это на одного государственного деятеля, который, нырнув в первый раз с аквалангом, поднял со дна две амфоры шестого века, в то время, как вся добыча профессиональной экспедиции за два сезона - несколько замшелых черепков?

 

а если серьезно, то у меня много вопросов к редакторам, которые опубликовали эту статью и к рецензентам, анализировавших ее содержание.

Это очень круто, что мальчик выполнил такое исследование и здорово, что все с таким воодушевлением восприняли его и публиуют, репостят, и т.д.

Но, положа руку на сердце, выводы, которые делает мальчик (например, о 20% выигрыше в эффективности "древовидного" расположения элементов) основаны, мягко говоря, ни на чем. Это видно всякому непредвзятому читателю.

Я обсуждал эту тему Вконтакте http://vkontakte.ru/wall48555_3541

Да и в самом переводе статьи - обратите внимание на последний абзац - "на его «дереве» вообще-то в два раза больше фотоэлементов, чем на «обычном» образце".

И это - на самом деле хорошая посыла нам, педагогам. Каким бы ни был вундеркиндом юный исследователь, без хорошего наставника он легко может сесть в лужу.

Сколько таких юных гениев размазали по стене профессионалы именно потому, что заметили не упорство исследователя, а их ошибки!