בין הדמיון לפתרון הטכנולוגי

במסגרת התוכנית מנהלים זוגות של תלמידים פרויקט, המתחיל בבעיה שמסקרנת אותם, או כזאת הנוגעת להם באופן אישי. הם מנסים למצוא לה פתרון, ובונים מודל הממחיש את הפתרון שפיתחו. החלק הראשון של התוכנית עוסק בחשיבה המצאתית-שיטתית. זוהי אסטרטגיה שפותחה ברוסיה, ועובדה על מנת לשלבה במערכת החינוך במחלקה להוראת המדעים. בהמשך, התלמידים מפתחים מודלים לא-ריאליסטיים הפותרים את הבעיות שבחרו, ומשם הם "מהנדסים לאחור" את הפתרון הלא-מציאותי, רוכשים את הידע הפיסיקלי הדרוש, ובונים מודל המבוסס על אותם עקרונות פיסיקליים, בעזרת מהנדסים מהתעשייה.

אחד הפרויקטים מהשנה האחרונה עוסק בהגנה על אסדות קידוח בסביבה ימית – נושא שבגינו משרד הביטחון דרש תוספת תקציבית אדירה לשם הגנה על מאגרי הגז הטבעי שהתגלו באחרונה בחופי ישראל. יובל ברנדל, תלמיד בבית-הספר על-שם אהרון קציר שברחובות, חיפש פתרון אלגנטי ויצירתי. הוא זיהה את הצרכים, בנה מודלים "גמדיים" (מונח בתוכנית המתייחס לאותם מודלים לא-מציאותיים, המבוססים על גמדים כל-יכולים), ובסיום התוכנית הגיע לדגם סופי – אותו הציג במסגרת הטקס. בדגם זה יש שלושה מעגלי אבטחה אשר ממוקמים במרחקים שונים מאסדת הקידוח. כל מעגל אבטחה מבוסס על מיקרופונים התלויים ממצופים. המיקרופונים מקליטים את גלי הקול מתחת לפני המים, כאשר הקול שמוקלט בכל פרק זמן קצר מקוזז מההקלטה של פרק הזמן שקדם לו. כך מתקבלת הקלטה נקייה עם מינימום רעשי רקע אפשריים. באמצעות מיפויים בין מרחב הזמן לבין מרחב התדר (התמרת פורייה), המעגל הראשון בודק האם מתקרב מנוע לאסדה. אם אכן כך, הוא מפעיל את המעגל השני, אשר מסוגל לאפיין את כיוון העצם ואת מהירות התקדמותו. המעגל השלישי מספק מידע מדויק על מיקום העצם. המידע מהמיקרופונים מגיע באופן שוטף אל מחשב, אשר מנתח את ההקלטות בזמן אמת, ומתריע על איומים בפני הגורמים הרלבנטיים.