Pasar al contenido principal

INSPIRING ENGINEERING - FROM NATURE TO COMMUNITY - עירוני א' חיפה, קבוצה 1

Hosted by OSOS , contributed by maya1974 on 2 January 2019

Finding technological solutions inspired by nature for people with special needs

The students will meet people with special needs (disabilities) from their community, learn about their daily life and together they will find a problem they wish to solve. During the project the students will be exposed to the field of Biomimicry through a visit to the local petting zoo and through lectures and activities given by experts and teachers. The students will work in groups to plan and design a product according to the engineering design process. The product that will be developed will solve the special needs people's problem and will be inspired by nature. The final products will be presented to the community during a pick event with all the people that were involved in the project and other representatives from the municipality and from the Ministry of Education.

 

AVAILABLE PARTNERSHIP OPPORTUNITIES:

Families

Helping in planning and building the technological product

Academies

Students from the academy as mentors for school students

Local petting Zoo

Guided tour in the petting Zoo and the option to visit independently

Science Center

Scientific Lectures and demonstration; Technical support in planning and building technological products.  

Other local schools

Presenting their projects to other schools that close to them

Associations

Association of people with special needs or an institute that live there people with special needs.

 

Responsible Research and Innovation

One of the key aspects of OSOS is the inclusion of RRI - Responsible Research and Innovation principles (more information at RRI-Tools.eu). This is how the NanoChannels Accelerator fits into the RRI model:

 

Governance

Students will take advantage of the knowledge of the stakeholders involved to solve social challenges in its environment, through knowledge and new techniques. In addition, they will be in contact with them to solve new and unexpected challenges that may arise, fostering a transparent and reflective collaboration.

 

I.e.: Students will be able to work on social challenges together with the support of stakeholders, with whom they will be in contact in a transparent manner and with the objective of improving the results of the project.

Public engagement

Students will involve several stakeholders who may be interested in the topic raised by this project, and whose knowledge and experience will be taken into account when advancing in the different phases of the activity.

 

I.e.: students will involve biomimicry experts from whom they will learn the basics of this science and those who will be involved as facilitators in different phases of the practice; they can also count on the testimony of people with special needs to know first-hand the challenges that they will later be able to solve.

Gender equality

Students will promote research teams with gender equality, as well as the challenges can be used from a gender equality point of view.

 

I.e.: students will work in teams with gender equality, and will generate ideas and solutions through biomimicry to problems for both men and women.

Science Education

Students will investigate the field of science in order to solve problems that exist in their environment, and will promote the participation of the environment in finding these solutions.

 

I.e.: the main theme of this Accelerator is to solve a social problem that affects people with special needs, through Science, and more specifically through biomimicry.

Ethics

Students will reflect on the needs of people in their environment, specifically those with special needs, and will study how to solve their problems through a scientific research and innovation approach.

 

I.e.: after interviewing people with special needs, students will be aware of their problems and will be able to reflect on their ideas and concerns. Later, students can use biomimicry to improve a part of the society of their environment.

Open Access

Students can consult literature reviewed by experts to know the state of the art of science, and what are the latest developments in the issues raised by this Accelerator.

 

I.e.: students will study how companies and associations are using biomimicry in their newest products, and they will take advantage of this knowledge to translate it into the results of their project. They can also share the materials created in the course of the project through the Internet, so that they can be consulted by any interested person.

 

RESOURCES NEEDED:

The school will need help in finding academy experts in the Biomimicry and engineering fields. The school will also require money for students' travels. The school will also need some equipment for building the products, some of it will be provided by the local science center.

Learning Objectives
1. Helping people with special needs from the students’ community. 2. Getting inspired from solutions that you can find in nature for design of tech products. 3. Experience the development process that engineers go through when they develop products.

מדי שנה, בבתי חולים בישראל, נדבקים 30,000 איש בחיידקים עמידים, מהם מתים 4,000 בני אדם !! רבים מהם היו צעירים, בריאים וחסונים קודם להידבקות, וללא מחלות רקע, ובכל זאת , במהלך האשפוז , הם נדבקו בחיידק עמיד ומתו.

כאשר אדם החולה במחלת סרטן למשל, נמצא בבית החולים ועובר טיפולים כימותרפיים אשר הורסים את מערכת החיסונים שלו, יכול ללקות בזיהום למרות שנמצא בחדרו ה"סטרילי" מאחר וישנו סיכון לחלות אפילו מביקור של קרוב משפחה וזאת מכיוון שעם הזמן רמת הסטריליות בחדרו יורדת.

כיום חסרה בקרה ושימור תמידי על רמת הסטריליות בבית החולים ולכן ניתן להסיק שאין ביכולתו של האדם לקיים הקפדה תמידית על רמת הסטריליות.

,במהלך השנה למדנו נושא שנקרא ביומימיקרי - פיתרון לבעיות בעזרת חיקוי מהטבע. סיירנו בגן החיות ולמדנו שבטבע בע"ח פתרו בעיות לאורך האבולוציה. קראתי על השפירית

השפירית (מכונה גם "זבובי דרקון") היא תת-סדרה של חרקים עם כנפיים ארוכות. השפירית דומה מעט לפרפר, אך בשונה ממנו היא בעלת עיניים גדולות וגוף צר. השפירית היא החרק המהיר בעולם.
מחקר שפורסם לאחרונה בחן אינטראקציה של חיידקי אי קולי עם כנפי השפירית. החוקרים הבחינו בתכונה יוצאת דופן בכנפי השפירית. בעוד שמחקרים קודמים העריכו שלכנפי השפירית , יש יכולת לחסל חיידקים הודות למבנה הננומטרי המזכיר מיטת קוצים או עמודים, גילו החוקרים שלקוצים אין אורך אחיד, אלא אורכים משתנים. עוד התברר במחקר שתאי  , החיידק לא באו במגע פיזי עם המשטח.
החיידק שחרר מולקולות מבניות שתפקדו כדבק, ואלה הדביקו את החיידקים לכנפיים. החיידק היה יכול לשרוד אם היה נשאר במקום, אך עם תזוזתו, הקוצים נאחזים חזק בדבק, וכוחות הגזירה המופעלים עליהם פשוט קורעים את החיידק, תוך שפיכת תוכנם התאי.

החלטתי שהשפירית תהווה את הפיתרון לבעיה של זיהום בבתי חולים.

שפירית צילום של כנפי השפירית וחיידקים

תכנון המוצר בתוכנה על פי הרקע על השפירית ועל פי מחקרים שנעשו על מנת לבחון את כנפי השפירית, ההמצאה שלי היא מאוורר תקרה ,שיהיה בשימוש בעיקר בבתי חולים אך יוכל להיות להיות מופעל , בכל בית , ברגע שהחיידק ידבק את המאוורר - הלהבים שזזים כל הזמן יקרעו את החיידק לחתיכות.

כנפי המאוורר לא יבנו בצורה רגילה כמו כל מאוורר, אלא הלהבים יהיו בצורה כמו הכנפיים של השפירית ואף תנועות הסיבוב שלו יהיו תואמים לאלו של השפירית
על הכנפיים יהיו מעין מחטים/קוצים בגודל ננומטרי אך הם יהיו באורכים שונים ובכל רגע הם ישנו את מיקומם כמו אצל השפירית.

המוצר תוכנן בתוכנה הנקראת TINKERCAD המיועדת למדפסת תלת מימד.

     

הדגם שהודפס במדפסת תלת מימד

בכנס בנושא ביומימיקרי שנערך באשכול הפיס הכנתי פוסטר מדעי בנושא ופורסם הפוסטר. הסברתי על הפוסטר לתלמידי בתי ספר נוספים שנכחו בטקס, למורים ומפקחים.

פוסטר מדעי