ペットボトルを3Dプリント材料にリサイクルする機械を含むSTEM製品を扱う学生のグループ（中央）
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ペットボトルから3Dプリントフィラメントを作る機械、簡単に言えばペットボトルを3Dプリント材料にリサイクルする機械は、3月からTruong Ngo Gia Baoさん、Le Hoang Bao Huyさん、Nguyen Dinh Minh Anhさん、Do Hoang Phuong Trangさんを含む11年生のグループによって作られました。現在までに、この機械は形を整え、安定して稼働しており、学生グループはインターフェースを「アップグレード」し続け、より目を引くものにしています。
チームリーダーのGia Bao氏は、このプロジェクトを開始した動機は、特にSTEM（科学、技術、工学、数学）に関する教育やクラブ活動において、学校で3Dプリンターを使用する必要性が高まっているという事実から生まれたと語った。しかし、3Dプリントインクの価格は250,000〜300,000 VNDの範囲であり、多くの学生の予算には適していません。
Gia Baoさん（左）とBao Huyさんが機械部品を完成させます。
「当時、私たちは日常的に使用しているペットボトルと同じ特性を持つ3Dプリントインクの一種、つまりPETプラスチックについて知りました。この発見が、ペットボトルをリサイクルしてSTEM教育用の3Dプリントに適したプラスチックフィラメントにする方法を見つけ、また、この職業について学ぶ際の疑問に答える手助けをしようという動機となりました」とバオ氏は語った。
ペットボトルリサイクル機を設計するために、チームはオープンソースコードの構造を参照し、YouTubeで3Dモデリングソフトやプログラミングソフトの使い方を独学する必要があったとバオ氏は語った。次に、チームは設計図を描き、それに基づいてギア、キックスタンド、カッターなどの機械部品を製造し、完成したプラスチックフィラメントが脆くなりすぎず、適切な直径になるように、多くの制御回路を含むモーターをプログラムして組み立てます。
ペットボトルを3Dプリント材料と完成した3Dプリント製品にリサイクルする機械の概要
「この機械の動作原理は非常にシンプルです。まず、ユーザーはペットボトルの底を平らに切り、その後斜めに切り続けて大きな繊維にします。次に、スイッチを入れ、適切な温度に調整し、大きな繊維を加熱ヘッドに入れて小さな繊維に加工します。最後に、ユーザーは小さな繊維をギアに引っ掛けて、機械が完全に自動的に処理するようにします」とバオ氏は説明し、1.5リットルのペットボトル4本からプラスチックロールが生成され、15cm x 5cmの3Dモデル2つを印刷できると付け加えた。
チームメンバーによると、リサイクルマシンを作る上で最も難しいのは、部品が設計に「合致」していることを確認することだという。たとえば、チームは、機械にとって最も安定した最終製品を得るために、約 20 種類のギアを何度も設計し、印刷しました。 「完全な構造を『完成させる』ために、ほぼすべてのステップで何度も試行錯誤しなければならなかった」とバオ氏は打ち明けた。
リサイクルされるペットボトルは加熱ヘッド（黒い箱、左カバー）を通過して熱処理され、3Dプリンターに適したフィラメントを形成します。
3D設計・印刷されたギアは、機械がプラスチックフィラメントをロール状に引き出すのに役立ちます。
素晴らしい成果
プラスチックリサイクルマシンを作る前、Gia BaoさんはMakeXグローバルロボットコンテストで全国レベルで1位を獲得し、その後中国広州で開催された世界大会で6位にランクインしました。さらに、この男子学生はロボット工学やその他の技術プロジェクトで市レベルの賞を7つも受賞した。
グループのメンバーは皆同じように才能に恵まれている。バオ・フイさんは市レベルの数学コンテストで第2位、市レベルの科学研究で第3位を獲得した。ミン・アンさんは4月のオリンピックで自然科学部門で銅メダルを獲得し、市レベルの科学技術コンテストでは3位を獲得した。フオン・トラン選手は4月のオリンピック地理学部門の金メダルの持ち主です。
学校のカリキュラムに組み込む
学生グループは個人的なプロジェクトに留まらず、全員が主要メンバーであるグエン・ティ・ミン・カイ高校のSTEMクラブの活動に、ペットボトルからプラスチックをリサイクルする3Dプリントマシンも導入しました。ここでは、新しいメンバーは技術的な製品の作成方法と操作方法を学ぶことができ、電気回路を組み立てるためのモデルやロボットのジョイントなど、3D プリント製品を生産するためのリソースも増えます。
Phuong Trang（左）とMinh Anhは主にコンテンツの編集と画像デザインを担当しています。
グエン・ティ・ミン・カイ高等学校の副校長グエン・ヴァン・バ氏は、昨年度からSTEMは専門の教師が担当し、特定の時間割と授業計画を定めた、生徒が登録できるプログラムに組み込まれていると付け加えた。したがって、Gia Bao さんのような STEM クラブのメンバーは、クラスで教師や仲間をサポートする中核的な「力」にもなります。
バ氏によると、STEMプログラムを開発し、科学研究やプロジェクトの実施において学生をサポートするために、学校は施設に投資するだけでなく、大学や企業からの資金も求めているという。プラスチックを3Dプリント材料にリサイクルする機械などの学生の作品も、説明と教育の目的でプログラムに含まれています。
実践的なプロジェクトを通じて、多くの学生が将来の研究のための経験を積んでいます。
製造業、プログラミングなどは、学生が学校に通っているときから訓練できるスキルです。
「これまで、特に学校のプログラム、そしてSTEM活動全般が名誉ある『目的地』となっています。生徒は関連活動を通じて特定の能力を伸ばすだけでなく、在学中に実践的なキャリアガイダンスも受けます」と巴氏は語った。
バオ・フイ氏も同じ意見で、自分は「何も知らなかった人」から、電気回路とプログラミングに関する知識と経験を積み、航空工学業界で働くという情熱にさらに備えることができていると語った。 Minh Anh 氏と Phuong Trang 氏は、最近の作業プロセスが自分たちの強みを発見し、業界での経験を積むのに役立ったと同意しました。
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