Những nghiên cứu đáng ngưỡng mộ của học sinh Trung học phổ thông

Lê Hoàng Bách (phải) và Lê Minh Dương đã đạt được những thành công nhất định trong nghiên cứu.

Cánh tay robot hỗ trợ người khuyết tật

Hàng ngày phải chứng kiến người bác của mình bị khuyết tật một cánh tay, gặp khó khăn, vất vả khi làm những công việc sinh hoạt cá nhân, em Nguyễn Thanh Bình, trường THPT Phù Cừ, Hưng Yên đã cùng với người bạn của mình là Lê Văn Cường có ý tưởng chế tạo cánh tay robot.

Thanh Bình chia sẻ: “Trong gia đình em có một bác bị khuyết tật cánh tay, ở trường cũng có một thầy giáo có hoàn cảnh như vậy, nên em hiểu được những vất vả của người khuyết tật. Đặc biệt, những người khuyết tật không thể thực hiện các hoạt động sinh hoạt theo ý muốn. Đây còn là khó khăn đối với cả người nhà vì còn mất thời gian trong việc chăm sóc, lo lắng cho người bị khuyết tật. Qua tìm hiểu em cũng biết trên thế giới đã có những nước chế tạo thành công các cánh tay nhân tạo hỗ trợ người bị mất một phần cánh tay, tuy nhiên giá thành sản phẩm quá cao không phù hợp với thu nhập của người dân Việt Nam. Vì vậy, chúng em hình thành ý tưởng thiết kế, chế tạo một cánh tay hỗ trợ người khuyết tật cánh tay do tai nạn”.

Thanh Bình kể, qua quá trình tìm hiểu và dưới sự hướng dẫn của thầy cô trong trường, hai bạn đã lựa chọn nguyên tắc điều khiển cánh tay bằng tín hiệu cơ do chính cánh tay bị mất tạo ra thông qua cảm biến EMG. Cảm biến EMG có nhiệm vụ nhận tín hiệu điện từ cơ tay của người khuyết tật, gửi tín hiệu đến bộ vi xử lý thông qua giao tiếp Bluetooth để điều khiển hoạt động của các động cơ.

Trong quá trình nghiên cứu, hai em gặp khá nhiều khó khăn. Thanh Bình cho biết, có nhiều linh kiện phải nhập khẩu vì ở Việt Nam không có sẵn, hay có những vật liệu do chưa có trang thiết bị phù hợp nên việc gia công chi tiết khá vất vả. Ngoài ra, chỉ có hai người vừa phải làm việc vừa phát triển về điện tử, phát triển về hệ thống cơ học thiết kế, các công việc nhiều mà không mấy liên quan tới nhau nên khá khó khăn.

Kể về quãng thời gian thực hiện đề tài, em Lê Văn Cường chia sẻ: “Rất may, chúng em nhận được sự trợ giúp và hỗ trợ của thầy hướng dẫn Lê Đức Thiện và các thầy cô giáo trong trường đã tạo động lực cho chúng em sáng tạo và tiếp tục thực hiện cánh tay robot này. Có những hôm bọn em phải thức đến gần 3 giờ sáng để hoàn thiện sản phẩm, thầy giáo đã động viên bằng tinh thần rất nhiều. Hơn nữa, thầy còn đưa ra những giải pháp để bọn em có thể định hướng trong quá trình phát triển cánh tay tốt hơn. Như sau đợt thi cấp tỉnh, thầy góp ý cánh tay phải nhỏ gọn lại, thầy và bọn em đã bàn bạc để chọn nguyên vật liệu phù hợp để thay đổi”.

Nguyễn Thanh Bình cũng chia sẻ: “Sau khi hoàn thiện sản phẩm và đưa ra để thử nghiệm công trình, người dùng sử dụng phản hồi lại là hoạt động ổn định và rất hài lòng là niềm vui lớn nhất của chúng em. Tuy nhiên, để sản phẩm cánh tay robot thon gọn hơn chúng em tiếp tục nghiên cứu thêm và tìm ra những sản phẩm thay thế rẻ tiền hơn để phù hợp với nhiều người”.

Ý tưởng độc đáo của 2 học sinh Nguyễn Thanh Bình và Lê Văn Cường đã đạt giải Nhất cuộc thi Khoa học kĩ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2017 – 2018.

Học sinh Nguyễn Thanh Bình (phải) và Lê Văn Cường (THPT Phù Cừ, Hưng Yên) trong phần thi tiếng Anh,cuộc thi Khoa học kĩ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2017 – 2018. Ảnh: Huyên Nguyễn.

Anh Nguyễn Xuân Ký ( Hà Linh, Đình Cao, Phù Cừ, Hưng Yên) đang thử nghiệm cánh tay đã hoàn thiện.

Mạnh dạn nghiên cứu ứng dụng điều trị ung thư

Trong nhiều lần xem phim, Lê Hoàng Bách, học sinh lớp 10 Anh 1, trường THPT chuyên Hưng Yên (Hưng Yên) thấy công nghệ nano được sử dụng nhiều ở ngành y, chế tạo vũ khí. Từ đó, Bách đã tò mò về công nghệ nano nên đã tìm hiểu các tài liệu nói về tác dụng của công nghệ này.

Không chỉ dừng lại ở sự tò mò, Bách đã mạnh dạn trình bày ý tưởng muốn nghiên cứu hạt nano để chữa bệnh ung thư với giáo viên dạy Vật lý của trường THPT chuyên Hưng Yên.

Được sự ủng hộ của các giáo viên trong trường, từ đầu năm học lớp 10, Bách cùng giáo viên Vật lý Nguyễn Vũ Tuyết Anh và bạn cùng lớp Lê Dương Minh bắt tay vào nghiên cứu tính chất quang nhiệt của các đầu dò nano nhằm ứng dụng trong diệt tế bào ung thư. Trong quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu cũng gặp không ít vất vả. Do cơ sở vật chất ở trường THPT chuyên Hưng Yên không đáp ứng được công việc nghiên cứu, trong suốt 4 tháng thực hiện đề tài nhóm nghiên cứu nhiều lần phải bắt xe lên trung tâm nghiên cứu tại Hà Nội và Thái nguyên để thực hiện thí nghiệm. "Có lần ba cô trò lặn lội từ 5 giờ sáng lên Đại học Khoa học Thái Nguyên để làm thí nghiệm mẫu. Sau 4-5 tiếng chờ đợi, thí nghiệm không thành công, cô trò phải làm lại vào buổi chiều. Kết quả sau đó vẫn chưa đạt như ý, cô trò lại tìm đến Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội để thực hiện thí nghiệm khác", Bách kể.

Không chỉ có vậy, có những vật mẫu thí nghiệm không sẵn có trong nước, ba cô trò lại bỏ tiền để nhờ người mua ở nước ngoài gửi về. Ngoài ra, hai học sinh lớp 10 phải dốc sức học trước các kiến thức Vật lý, Hóa học lớp 11, 12 và nghiên cứu tài liệu khoa học chuyên môn bằng tiếng Anh.

Từ những cố gắng của cô và trò, đề tài “Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang nhiệt của các đầu dò nano nhằm ứng dụng trong diệt tế bào ung thư” của Lê Hoàng Bách và Lê Dương Minh (lớp 10 Anh 1, trường THPT chuyên Hưng Yên) đạt giải tư cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học năm 2017-2018 khu vực phía Bắc.

Tuy nhiên, để áp dụng vào thực tiễn, đề tài của nhóm Bách phải chứng minh được sự thành công khi nghiên cứu trên tế bào ung thư trong điều kiện đặc biệt ở phòng thí nghiệm. Với hy vọng tìm ra phương pháp điều trị ung thư an toàn, hai học sinh trường THPT chuyên Hưng Yên sẽ tiếp tục nghiên cứu đề tài. Sắp tới các em sẽ thí nghiệm trên cơ thể sống (chuột bạch, thỏ) trong phòng thí nghiệm. Nếu thành công, nhóm có thể đi đến bước cuối cùng là thử nghiệm trên cơ thể sống ở điều kiện bình thường.

Không chỉ riêng nhóm nghiên cứu của Hoàng Bách, trong những năm qua đã có nhiều học sinh trên cả nước mạnh dạn nghiên cứu chất chống ung thư, với mong muốn giúp đỡ những bệnh nhân không may mắc phải căn bệnh này.

Chứng kiến căn bệnh ung thư ngày ngày cướp đi tính mạng của nhiều người xung quanh, hai em Bùi Đỗ Minh Quân và Đỗ Phương Mai trường THPT Chuyên Trần Phú, Hải Phòng đã mạnh dạn nghiên cứu dự án "Tổng hợp các dẫn xuất mới từ Zerumbone và đánh giá tiềm năng sử dụng trong điều trị ung thư”. Nhờ sự hỗ trợ của gia đình và thầy cô giáo, hai học sinh trường THPT Chuyên Trần Phú phát hiện ra những dẫn xuất mới có tiềm năng điều trị bệnh ung mạnh hơn Zerumbone gấp 10 lần.

Sau gần 2 năm miệt mài tâm huyết với dự án “Thiết kế, tổng hợp và thử tác dụng kháng ung thư của một số dẫn chất acid hydroxamic mới mang khung 2-oxoindolin hướng ức chế histon deacetylase”, hai nữ sinh Vũ Thị Nam Anh và Trần Đan Khuê trường THPT Chuyên Khoa học tự nhiên Hà Nội đã tổng hợp được 14 dẫn chất có tác dụng ức chế HDAC-2 và có hoạt tính ức chế mạnh trên các dòng tế bào ung thư. Không những vậy, qua sàng lọc, Nam Anh và Đan Khuê phát hiện chất 5e có tác dụng ức chế mạnh nhất trên các dòng tế bào thử nghiệm, mạnh hơn các loại thuốc trị ung thư trên thị trường từ 5-8 lần và chưa có công bố nào ở Việt Nam cũng như thế giới.

Hiện những dự án nghiên cứu của các em mới chỉ dừng lại ở bước thử nghiệm, song, đã mở ra hướng mới trong việc nghiên cứu các chất chống ung thư. Đặc biệt, khi các dự án này được áp dụng vào thực tiễn có thể giúp cho những bệnh nhân ưng thư của Việt Nam được tiếp cận những loại thuốc rẻ hơn.

Có thể thấy, những kết quả trên đã cho thấy rõ trí tuệ và sức sáng tạo đáng ngưỡng mộ của không chỉ những em học sinh là tác giả mà nó còn cho thấy trí tuệ của lớp trẻ Việt Nam đang dần khẳng định mình trên con đường dựng xây đất nước.

Đỗ Hòa