دیوار عایق با پوسته برنج و سیب زمینی، دستاورد برتر دوره اول روشنگران

سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید.
در این دوره از جشنواره از 20 استان کشور در سه بخش به تفکیک، 350 گروه در بخش غرفه های نمایشگاهی، 650 گروه در بخش سمینارهای علمی و 750 گروه در بخش مسابقات دانش آموزی از مدارس و پژوهش سراهای دانش آموزی سراسر کشور انتخاب شده اند و به جشنواره کشوری دعوت شده اند.
که تعداد 53 گروه در بخش سمینارهای علمی مقام برتر را کسب نمودند.
بر آن شدیم تا با معرفی پروژه های گروه های برتر علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم.

مقطع: دوره اول متوسطه
موضوع: ساخت دیوار عایق صوتی از پوسته برنج و بقایای سیب زمینی
نام مدرسه: روشنگران
نام استاد: خانم تقدیری و فاطمه علمافر
دانش آموزان: پگاه مروتی شریف آبادی، آریانا الوندی تبریزی

مقدمه:
امروزه جلوگیری از سر و صدای زیاد در مکان هایی چون سالن های کنفرانس و اجتماعات، استودیوهای خبری، بیمارستان ها، ادارات، رستوران ها، منازل مسکونی مجاور خیابان های شلوغ و پر تردد بسیار مورد توجه قرار گرفته است. و همچنین تحقیقات مشخص کرده است که آلودگی صوتی می تواند از عوامل زیانبار سلامت انسان ها به شمار رود. از این رو در سال های اخیر، استفاده از عایق های صوتی به منظور جذب امواج صوتی و کاهش شدت آنها با استقبال گسترده ای روبرو شده است. پشم شیشه رایج ترین الیافی است که به عنوان عایق صوتی استفاده می شود اما آلودگی های زیستی ناشی از آن مانع بزرگی در برابر استفاده گسترده از آن است. لذا به کار بردن الیاف گیاهی طبیعی به دلیل مزایای بالایی چون ارزان بودن، فراوانی، کوتاه بودن دوره برداشت محصول و نیز خواص جذب صوت و حرارت می توانند به عنوان مواد اولیه در ساخت عایق های صوتی طبیعی کاربرد داشته باشند. ما در این پژوهش تلاش می کنیم تا از پوسته برنج و سیب زمینی در جهت تهیه و تولید یک عایق صوتی توانمند و زیستی بهره بگیریم.

گام نخست پژوهش:
ایده یابی: زندگی در شهرهای شلوغ همیشه موجب ایجاد مشکلات زیادی برای افراد ساکن در آن شهر می شود. یکی از معضلات بزرگ، آلودگی صوتی در کلان شهرهاست. مکان هایی مانند مدارس، بیمارستان ها، مهد کودک ها، مراکز نگه داری سالمندان همیشه با این مشکل جدی روبرو هستند. این ایده در ذهن ما ایجاد شد که آیا می توانیم عایق های صوتی ارزان و مناسبی را ایجاد کنیم که نه تنها به محیط زیست آسیبی نمی رساند بلکه دوستدار آن باشد. لذا این ایده را با دبیر پژوهشی خود مطرح کردیم و تصمیم گرفتیم که با فراگیری نحوه تحقیق و پژوهش بتوانیم این ایده را به صورت مناسبی بال و پر دهیم.

گام دوم پژوهش:
پس از مشخص شدن فیلد کاری، به تحقیق و جستجوی کتابخانه ای و اینترنتی پرداختیم و از سایت هایی چون تبیان، سرچ در موتورهای جستجوگری چون گوگل و نیز مجلات چاپ شده دانشگاه های وزارت علوم و بهداشت و نیز ایران داک و پایگاه مرکز علمی جهاد دانشگاهی کمک گرفتیم. در این مطالعه هدفمند متوجه شدیم که در بسیاری از کشورهای دنیا و از جمله در ایران عزیز ما بسیاری از روستاییان سالهاست که بر سقف خانه های چوبی خود از ضایعات محصولات کشاورزی برای عایق سازی استفاده می کنند. این روش هم مقرون به صرفه بوده، هم دوستدار طبیعت است و از سویی دیگر می تواند باعث افزایش بهره وری از مزارع ایران شود. لذا تصمیم گرفتیم تا در مورد تولید عایق صوتی از شلتوک برنج و بقایای سیب زمینی به تحقیق بپردازیم.


گام سوم پژوهش:
پس از تحقیق بر روی موضوع خود و فراگیری روش تحقیق و انتخاب موضوع، شروع به تحقیق در مورد مواد مورد نیاز و روش انجام آزمایش های مربوطه کردیم و از ماه آذر، شروع به انجام آزمایشات در آزمایشگاه دبیرستان روشنگران کردیم.

گام چهارم پژوهش: انجام فعالیت آزمایشگاهی
در ابتدا پوسته برنج و بقایای سیب زمینی و پودر گچ صنعتی تهیه شدند. بقایای سیب زمینی را خشک کرده آسیاب کردیم. در مرحله بعدی آزمایش به منظور تهیه یک خمیر با قوام و یکنواخت ، مواد اولیه آزمایش الک شدند. و در نهایت به منظور ساخت عایق صوتی، با توجه به تاثیر عوامل متعدد و اثرات متقابل هر یک، تعدادی از فاکتورها ثابت و تعدادی نیز متغیر در نظر گرفته شدند. عوامل متغیر در این بررسی دانسیته نمونه ها، نوع ضایعات کشاوزری و درصد استفاده از ضایعات بودند. در ابتدا سعی کردیم که با تولید ماده اولیه با درصدهای متغیر بهترین دانسیته را به دست آورده تا در مراحل بعدی از آن بهره بگیریم. لذا فاز اول این مرحله به اپتیمایز کردن تولید خمیر اولیه از ترکیب درصدهای مختلف مواد اولیه شامل شلتوک برنج، بقایای سیب زمینی، گچ و میزان آب اختصاص یافت. بهترین نوع خمیر از درصد مربوطه و با دانسیته 1.149 تهیه گردید.

برای تشکیل کیک خرده چوب از یک قالب چوبی به 50×50×25cm ابعاد استفاده گردیدو سپس از قالب آهنی. پس از آماده سازی کیک خرده چوب پرس در دو مرحله مرحله پرس سرد برای فشردن کیک و سپس پرس گرم اعمال شد. از هر تخته دو عدد دیسک یکی با قطر 100 میلیمتر و دیگری با قطر 30 میلیمتر تهیه گردید. برای اندازه گیری ضریب جذب صوت بر روی دیسک های نمونه، طرح تعبیه سوراخ اعمال شد. قطر، تعداد و فواصل بین سوراخ ها طبق آئین نامه E-12-64-90 انجام شد. دیسک های آماده شده به آزمایشگاه دانشکده صدا و سیما، جهت اندازه گیری ضریب جذب آنها انتقال داده شدند.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه و تنظیم: نسرین صادقی