Sinh ra trong hai gia đình cách nhau “vài bước chân” nên ngay từ nhỏ Vinh và Nhung đã là đôi bạn thân tích cực giúp đỡ nhau trong học tập. Ngay từ những năm đầu phát động các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật, hai em đã hình thành những ý tưởng mới nhưng lại khó thực hiện so với lứa tuổi của mình. Đến đầu năm học lớp 9, được thầy cô động viên, hai em đã phát triển ý tưởng sáng tạo ra một sản phẩm tự động tưới cây. Nguyễn Thành Vinh chia sẻ: Dựa trên hoàn cảnh thực tế gia đình sản xuất nông nghiệp, hàng ngày bố mẹ thường phải dành thời gian để tưới nước cho cây, bên cạnh đó hiện nay trên thị trường đã xuất hiện một số sản phẩm tưới nước tự động nhưng có giá thành cao, không phù hợp với người nông dân nên em và Nhung đã đưa ý tưởng của mình đến thầy giáo Trần Văn Quý, giáo viên dạy môn Vật lý và được thầy ủng hộ nhiệt tình. Sau 3 tháng thực hiện, sản phẩm của chúng em đã cơ bản hoàn thiện.

Nguyễn Thị Hồng Nhung cho biết: Hệ thống điều khiển tự động máy bơm tưới nước cho cây trồng cấu tạo gồm 7 chi tiết với một số nguyên liệu sử dụng lại và một số nguyên liệu mua mới. Vỏ của hệ thống được làm bằng kim loại hoặc bằng nhựa cứng dùng để bảo vệ các thiết bị; công tắc hành trình dùng để điều chỉnh thời gian hoạt động của máy bơm nước và duy trì hoạt động của hệ thống. Bộ đổi nguồn có tác dụng đổi nguồn điện 220V sang điện điều khiển 5V. Cảm biến độ ẩm để ngắt mạch điện vào máy bơm khi trời mưa hoặc khi độ ẩm trong đất đã phù hợp với cây trồng. Động cơ giảm tốc điều khiển thời gian hoạt động của máy bơm, duy trì hoạt động của hệ thống. Cảm biến ánh sáng dùng khi có ánh sáng chiếu vào cảm biến ánh sáng cho dòng điện đi qua và ngược lại khi không có ánh sáng thì không cho dòng điện đi qua. Chi tiết quan trọng nhất giúp hệ thống vận hành liên tục đó là relay điều khiển gồm 3 relay phụ có tác dụng đóng cắt mạch điện và đảo chiều dòng điện khi có dòng điện điều khiển đi vào hoặc khi không có dòng điện đi vào, cắt mạch điện khi có dòng điện điều khiển đi vào; đồng thời, điều khiển dòng điện 220V. Nhung cho biết thêm: Để hoàn thiện sản phẩm, chi phí khoảng 200.000 - 250.000 đồng.

Nguyễn Thị Hồng Nhung lắp ráp sản phẩm.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển tự động máy bơm tưới nước cho cây trồng là khi trời bắt đầu có ánh sáng, cảm biến ánh sáng cho dòng điện đi qua, lúc này hệ thống cho máy bơm hoạt động làm nhiệm vụ tưới nước cho cây, sau một khoảng thời gian nhất định thì công tắc hành trình sẽ tự ngắt điện, máy bơm ngừng hoạt động. Đến khi trời tối cảm biến ánh sáng không cho dòng điện đi qua. Khi đất vườn có độ ẩm cao, cảm biến độ ẩm cho dòng điện tới hai chân điều khiển của relay làm relay ngắt mạch điện khiến máy bơm ngừng hoạt động. Với nguyên lý hoạt động nhờ cảm biến ánh sáng, hệ thống sẽ hoạt động liên tục và cung cấp nguồn nước cho cây trồng.

Khi hệ thống điều khiển tự động máy bơm tưới nước cho cây trồng đạt được giải cao tại cuộc thi quốc gia, thầy giáo Trần Văn Quý nhớ lại cảm xúc trong thời gian sát cánh cùng các em hoàn thiện sản phẩm: Trong quá trình hoàn thiện hệ thống, tôi nhận thấy nhiều lúc Vinh và Nhung rất nản chí bởi các em không tìm được hướng đi mới cho sản phẩm của mình để đạt chất lượng cao và ổn định. Chính vì vậy, tôi đã động viên và cùng các em tham khảo từ một số thầy cô trong trường. Nhờ sự chăm chỉ và sáng tạo, từng ngày các chi tiết của hệ thống đã được khắc phục mang tính tối giản, hiện đại, dễ sử dụng và quan trọng giá thành rất thấp. Ưu điểm lớn nhất của hệ thống đó là con người không phải thường xuyên điều khiển hệ thống tưới nước; khắc phục tối đa các tác động của thiên nhiên như thời tiết có mưa hoặc độ ẩm đất trong vườn cao thì hệ thống nhận biết được và không cho máy bơm hoạt động, tránh được lãng phí điện nước gây ảnh hưởng không tốt cho cây trồng. Bên cạnh đó, sản phẩm rất thân thiện với môi trường, phù hợp với điều kiện khí hậu thời tiết của Việt Nam; đồng thời giảm sức lao động cho người làm vườn, tiết kiệm điện năng, mang lại hiệu quả kinh tế cao.

Nhờ sự cố gắng, quyết tâm theo đuổi đam mê sáng tạo khoa học kỹ thuật, dự án “Hệ thống điều khiển tự động máy bơm tưới nước cho cây trồng” đã đạt giải ba cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học cấp quốc gia năm học 2016 - 2017. Nguyễn Thành Vinh và Nguyễn Thị Hồng Nhung vinh dự được Trung ương Đoàn tặng bằng khen, Quỹ hỗ trợ sáng tạo kỹ thuật Việt Nam (VIFOTEC) tặng giấy khen.

Đặng Anh