Samsunlu gençlerin, kargo paketlerini dayanıklı hale getiren projesi dünya şampiyonu oldu

Genç yarışmacıların, gerçek dünyadaki sorunlara yönelik yenilikçi çözümler fikirleriyle yarıştığı FIRST LEGO League Global Innovation Award’ı bu sene Türkiye’den bir takım kazandı. Özel Samsun TAKEV Anadolu Lisesi’nden TAKEVIANS takımı, karton kolileri aynı malzemelerle ve aynı maliyetle daha dayanıklı hale getiren “Sürdürülebilir Paketleme” projesiyle dünya birincisi oldu.

110 farklı ülkeden on binlerce takımın katıldığı FIRST LEGO League Challenge programının finali ABD’de yapıldı. Finalistler Global Innovation Award ödülünü kazanmak için, 21-22 Haziran tarihlerinde; aralarında inovasyon, patent, endüstri gibi farklı alanlardan uzmanların bulunduğu jüri ekibine sunumlarını yaptı. Değerlendirmeler sonucunda TAKEVIANS takımı dünya şampiyon oldu.

TAKEVIANS takımı, ambalajlarda kullanılan iki katlı karton levhanın arasındaki katmanın geometrisini değiştirerek, daha dayanıklı karton ambalajlar geliştirmenin yöntemini buldu. Taşımacılık esnasındaki ezilme ve deforme gibi sorunları ortadan kaldıran bu proje, büyük ödülün sahibi oldu.

FIRST ve Qualcomm iş birliği ile düzenlenen FIRST LEGO League Challenge programı katılımcılarına açık olan Global Innovation Award etkinliği, pek çok parlak fikrin ortaya çıkmasını sağlıyor. FIRST LEGO League Challenge programının Türkiye ayağını Bilim Kahramanları Derneği yürütüyor. Programa 9-16 yaş arası gençler 4-10 kişilik takımlar halinde katılıyor. Özgünlük gösteren ve dünyaya önemli değerler katma potansiyeline sahip gerçek dünya sorunlarına daha fazla çözüm geliştiren fikirler ödül kazanıyor.

Her sene farklı bir küresel sorun belirleniyor ve bu küresel soruna ilişkin yenilikçi çözümler geliştirmeleri isteniyor. Bu seneki tema ise Cargo Connect olarak belirlendi. Yarışmacıların, taşımacılık ve kargo alanındaki sorunlara çözüm geliştirilmeleri istendi.

Sürdürülebilir Paketleme projesinin detayları

Günümüzde büyük ürünler ve kargolar, genellikle karton paketlerde taşınıyor. Karton paketlerin kenarlarını, iki katmanlı karton levhalar oluşturuyor. Levhanın arasında düz ve yatay çizgiler halinde oluklar bulunuyor ve levhaların daha dayanıklı hale gelmesi amaçlanıyor. Ancak bu levhalar, baskıyı eşit derecede dağıtamadığı için orta kısımdan gelen baskılara karşı direnç sergileyemiyor. Bunun sonucunda karton paketteki ürününler hasar görüyor. TAKEVIANS takımı, karton levhaların oluk tasarımını değiştirerek daha dirençli kargo paketleri tasarlamak için yola çıktı.

İlk olarak oluklarda Scutoid adı verilen geometrik şekiller kullanılması düşünüldü. Scutoid; üst kısmı beşgen, tabanı altıgen ve yan yüzeylerin birinde üçgen yapıdan oluşuyor. Bu şekil, herhangi bir yönden gelen baskıyı tüm yüzeylere eşit şekilde dağıtıyor.

Ancak Scutoid şeklinin yapısı gereği örüntü oluşturamıyor ve aralarda boşluklar oluyor. Bu boşluklar direnç kaybına yol açıyor.

Scutoid kadar dirençli ve sonsuz örüntü oluşturulabilen yeni şekil tasarlandı: 5/5

Scutoid’den yola çıkarak Scutoid kadar dirençli olan ve örüntü oluşturulduğunda boşluk kalmayan 5/5 adında yeni bir şekil tasarlandı. 5/5 adındaki bu şekil, aşağıdaki görselde de göründüğü gibi sonsuz örüntüler oluşturulabiliyor. Böylece iki karton arasına bu desen uygulanarak, çok daha dayanıklı karton levhalar elde edilebiliyor.

Yüzde 58 oranında daha dayanıklı

5/5 adındaki modelin 3 boyutlu dijital tasarımı yapıldı. Dijital tasarım üzerinde yapılan stres dağılımı simülasyonunda başarılı olduğu görüldü. Sonrasında 3D yazıcıdan oluşturulan fiziksel örneklerle yeni ve klasik desenin kıyaslamaları yapıldı. Klasik altıgen desen 56 KG dirençte parçalanırken 5/5 model, yüzde 58 daha fazla dayanıklılık sergileyerek 89 kilogram yükte parçalandı.

5/5 desenli kartonun üretimi yapıldı ve klasik katon levhalarla kıyaslamaları gerçekleştirildi. Dört kat kartonla yapılan testlerde altıgen desenli klasik levhalar 1,5 kilogram yükte parçalanırken, 5/5 desenli levhalar 2,5 kilogram ağırlığa direnç gösterebildi.

4 kilogram yükte yapılan testlerde ise esneyerek fiziksel yapısını korduğu ve sağlam kalduğu görüldü.

TAKEVIANS takımının geliştirdiği bu 5/5 desenli yeni oluk tasarımı için üretimde klasik levhalarla aynı parçalar kullanılıyor. Üretimde ek işçilik maliyeti çıkarmıyor. Böylece aynı maliyet ve aynı işçilikle karton paketlerinin daha dayanıklı hale gelmesini sağladı. Sürdürülebilir Paketleme adındaki bu proje FIRST LEGO League Global Innovation Award jürileri tarafından yılın projesi seçildi.