Recuperare tesori e umwelt und Geomatik
Creatività, abilità e soprattutto spirito di squadra sono richiesti per i progetti di innovazione e di concentrazione del Dipartimento di ingegneria meccanica e dei processi dell'ETH di Zurigo. Gli studenti trascorrono mesi a preparare le loro innovazioni tecniche, che presentano oggi nell'edificio principale dell'ETH.
I 450 studenti del secondo semestre di Ingegneria meccanica hanno avuto dodici settimane per completare il progetto di innovazione: in 90 squadre da cinque, hanno dovuto sviluppare una macchina in grado di recuperare tesori da una nave affondata in fondo al mare. Naturalmente, il tutto solo in formato modello e senza acqua. Le 16 squadre con le migliori soluzioni tecniche si sono sfidate nell'aula magna dell'ETH il 31 maggio.
Mettere in pratica ciò che avete imparato
"Il compito per il progetto di innovazione è fittizio, ma dovrebbe essere illustrativo e divertente", afferma Timon Heinis, che supervisiona gli studenti in qualità di project manager. Mirko Meboldt, professore del Dipartimento di ingegneria meccanica e dei processi, propone il progetto di innovazione da quattro anni. In questo progetto, gli studenti imparano ad applicare le loro conoscenze nella pratica. Per costruire le macchine, gli ingegneri in erba hanno decisione di utilizzare moderne taglierine laser, stampanti 3D, parti di controllo elettronico e un'officina con strumenti e macchine. Inoltre, gli studenti dei semestri superiori supportano le squadre come allenatori.
"Abbiamo costruito un braccio estensibile dotato di nastro adesivo nella parte anteriore per poter sollevare, trasportare e depositare i tesori", spiega Gabriel Pfeiffer. Mentre altre squadre hanno dovuto prima accordarsi sulla divisione dei compiti, il suo gruppo ha potuto iniziare subito. "Si è sviluppata rapidamente una buona dinamica di gruppo, dato che ci conoscevamo già dalla scuola e dal servizio militare", spiega Gabriel Pfeiffer. La difficoltà maggiore per il suo team: le interfacce tra i singoli assiemi. Il processo di sviluppo nel team di Ruben Massler è stato completamente diverso. "Inizialmente abbiamo sviluppato due o tre prototipi diversi e poi abbiamo combinato il meglio di tutti".
Messi alla prova in azione
I risultati sono stati valutati in base a due criteri: Costruzione e prestazioni. "La costruzione riguarda la qualità, i costi dovuti al consumo di materiali e il grado di innovazione", spiega Heinis. In termini di prestazioni, gli studenti vengono valutati in base a come la macchina si dimostra nell'uso.
Un passo più impegnativo dei progetti di innovazione sono i progetti di approfondimento del 5° e 6° semestre, che circa un quinto di tutti gli studenti di ingegneria meccanica sceglie come approfondimento per la laurea triennale. I sistemi completamente funzionali devono essere sviluppati entro otto mesi. Ciascuna delle nove squadre aveva un obiettivo diverso, che rientrava in un'ampia gamma di settori applicativi, dalla robotica alla medicina.
Imbarcazioni insolite
Nei giorni scorsi, marinai, vogatori e motonauti hanno potuto ammirare i risultati di un simile progetto sul lago di Zurigo. Un'insolita imbarcazione con una sorta di ciminiera fatta di tela cerata era in movimento. "Abbiamo sviluppato una vela a rotore pieghevole", spiega Franz Radke, studente del sesto semestre del Dipartimento di ingegneria meccanica e dei processi. La vela cilindrica sfrutta il cosiddetto effetto Magnus. Quando il vento colpisce un corpo rotondo in rotazione, il flusso d'aria viene accelerato in misura variabile, creando una forza che permette alla barca di scivolare in avanti. Un piccolo motore elettrico fa ruotare la vela quasi silenziosamente: il vento fa il resto. La costruzione è pensata come un'alternativa efficiente dal punto di vista energetico alle barche a motore. Con la vela a rotore, una barca consuma in media il 30% di energia in meno.
L'idea di questo progetto di concentrazione chiamato "Eolos" è venuta a Franz Radke, che aveva già studiato l'effetto Magnus ai tempi della scuola. Dopo essere riuscito a convincere la Conferenza del dipartimento, ha realizzato il progetto insieme ad altri cinque studenti di ingegneria meccanica dell'ETH e a due studenti di design industriale della Scuola universitaria di Zurigo (ZHdK). La supervisione è stata affidata all'Engineering Design and Computing Laboratory dell'ETH di Zurigo.
Gli studenti hanno imparato molto di più della costruzione di una vela. ? stato necessario pianificare il progetto, trovare sponsor e partner industriali e ottenere le autorizzazioni dall'autorità marittima e dalla polizia idraulica. "Improvvisamente ci siamo resi conto che non si trattava solo di un modello virtuale al computer, ma che stavamo costruendo una nave vera", dice Radke. La vela è alta quattro metri ed è montata sullo scafo di un vecchio veliero lungo 6,3 metri.
La barca potrà essere ammirata nell'ETH Main Hall il 31 maggio insieme alle presentazioni degli altri otto progetti focus. Tra le 14:00 e le 15:45, i partecipanti presenteranno anche i risultati dei loro progetti focus nell'Auditorium Maximum.