У США щорічно проходять наукові виставки, учасниками яких стають талановиті діти і підлітки з усього світу (Google Science Fair, Intel ISEF). Ці діти здатні заткнути за пояс багатьох дорослих вчених, а їх геніальні відкриття незабаром можуть змінити життя людства в кращу сторону.

Ми Social.org.ua вражені успіхами цих юних хлопців і з задоволенням ділимося їх надихаючими історіями.

1. Лорен Ходжа. Зниження канцерогенів у продуктах харчування

© Google Science Fair / Youtube

Лорен Ходжа було всього 13 років, коли вона прочитала в газеті про одному судовому розгляді. Йшлося про позов до мережі ресторанів, які не попереджали відвідувачів про те, що у курки гриль містяться канцерогенні речовини (хоча за законом зобов'язані були це робити). Трохи пізніше Лорен помітила, що краї курки, яку її мама маринує в лимонному соці, набувають світлий відтінок (тобто відбувається процес денатурації). У Лорен виникла думка, що маринади можуть впливати на концентрацію канцерогенних речовин приготовлена на грилі м'ясо.

Лорен зв'язалася з кількома лабораторіями, і після багатьох спроб лабораторія Університету штату Пенсільванія дозволила 13-річній дівчинці стати їх лаборанткою. Лорен замаринувала курку будинку, використовуючи різні маринади; потім готувала її на грилі і транспортувала в лабораторію з дотриманням усіх вимог. Там вона досліджувала кількість канцерогенних речовин з допомогою професійного обладнання. Ось результати її досліджень:

• лимон знижує кількість канцерогенів приготовлена на грилі м'ясо на 98 %;
• солона вода і коричневий цукор — на 60 %;
• оливкова олія не знижує рівень канцерогенів у статистично значущих величинах;
• соєвий соус частіше підвищував концентрацію канцерогенних речовин.

За свою роботу Лорен була удостоєна другої премії на науковій ярмарку Google Science Fair в 2011 році.

2. Джона Конн. Датчики для слабочуючих

© KPBS News / Youtube

Джона Конн грав на гітарі в кімнаті, де було багато інших музикантів. За шумом він не міг почути звучання власної гітари. Він прикусив гриф і зробив відкриття: вібрація пройшла по зубах, і стало можливо чітко розрізнити звук. Так молодий чоловік дізнався про явище кісткової провідності звуку і зрозумів, що може допомогти слабочуючим людям. Він створив власний пристрій, яке переводить звукову хвилю в вібрації і відправляє на спеціальні датчики, що прикріплюються до пальців рук.

Проведені тести пристрою показали, що люди стали сприймати різні частоти і мелодію краще на 95 %. Джона — переможець Google Science Fair 2012 року.

3. Джек Андрака. Тест-смужка для моментальної діагностики раку

© TED / Youtube

Близький сім'ї Джека Андраки з здорового чоловіка перетворився на ходячий скелет всього за півроку. Він помер від раку підшлункової залози. 14-річний Джек не міг просто так змиритися з його смертю і вирішив шукати спосіб побороти рак. Він не знав, з чого почати, і... звернувся до гуглу і «Вікіпедії». Виявилося, що 85 % хворих на рак підшлунковий залози проходять діагностику занадто пізно, коли ймовірність виживання становить всього 2 %. Метод, який сьогодні використовується для діагностики, був придуманий 60 років тому. «Він навіть старше мого батька», — жартує Джек. Крім того, цей аналіз невірогідний: близько 30 % випадків раку залишаються невиявленими. «Та варто аналіз $ 800, тому ваш лікар повинен бути ну дуже підозрілим, щоб ризикнути відправити на такий дорогий тест», — каже Джек.

Джек мріяв придумати свій тест. Він знайшов в інтернеті список з 8 тис. видів білка, які можуть бути виявлені при раку підшлункової залози, і почав дослідження. Він шукав білок, який виділяється у великих кількостях вже на ранніх стадіях захворювання. Через тисячі испробованных варіантів, коли руки вже опускалися, Джек нарешті знайшов потрібний білок — мезотелин. Тепер йому потрібно було придумати доступний метод виявлення цього білка (чого до нього не робив жоден дорослий учений).

«Відкриття відвідало мене в самому невідповідному для інновацій місці. Просто в усипальниці інновацій — на шкільному уроці біології», — жартує Джек. Паралельно читаючи статтю про вуглецевих нанотрубках і слухаючи лекцію про антитіла, Джек вирішив поєднати обидва ці знання у своїй розробці: вплести антитіла до структури нанотрубок і отримати тест. «Слухайте, це так само просто, як приготувати шоколадне печиво. Просто берете нанотрубки, змішуєте з бактерією, перемішуєте це все, занурюєте паперову смужку — і готово! Ви можете діагностувати рак... Так я це собі уявляв. Я розіслав цей алгоритм електронною поштою 200 лабораторій і отримав 199 відмов. Ніхто не кричав мені зі всіх сторін „Ти геній!“, „Ти врятуєш світ!“, як я цього очікував».

Тільки одна лабораторія відповіла позитивно на запит Джека. На ділі виявилося, що ідея Джека була сповнена вад. Він прискіпливо і ретельно вирішував кожну з проблем. Але нарешті тест-смужка була готова. Цей тест в 168 разів швидше, в 400 разів більш чутливий і в 26 тис. разів дешевше існуючої технології діагностики. Джек виграв Intel ISEF в 2012 році.

© TED / Youtube

«Знаєте, я переглянув своє ставлення до інтернету. Виявляється, він потрібен не тільки для того, щоб постити селфи з качиними губками. Це реальний шанс вплинути на долю людства. Якщо простий підліток, який навіть не знав, що таке підшлункова залоза, зміг це зробити, то тільки уявіть, чого ви зможете домогтися».

4. Ейша Кхаре. Повна зарядка гаджетів за 30 секунд

© SocietyforScience / Youtube

Сучасні смартфони міцно увійшли в наше життя, але є одна проблема: вони дуже швидко розряджаються. А що ще образливіше — досить довго заряджаються. 19-річну Эйшу Кхаре таке положення справ не влаштовувало.

Її мама біолог, а тато інженер, але вони не наполягали на тому, щоб дочка займалася наукою. Навпаки, вони всіляко заохочували її творчий розвиток, в тому числі заняття танцями. На думку Эйши, саме такий підхід відіграв ключову роль у тому, що вона здатна подивитися на давно відому проблему під новим кутом. Ейша змогла створити суперконденсатор, який дозволяє скоротити процес зарядки пристрою до 30 секунд за що виграла $ 50 тис. і 2-е місце на виставці Intel ISEF в 2013 році.

Рівень роботи Эйши в 19 років відповідає робіт, які виконують кандидати точних наук. Зараз її головний проект — з'єднати ємність акумулятора і високу швидкість зарядки суперконденсатора в одному пристрої. Це допоможе не тільки в сотні разів швидше заряджати гаджети, але також споживати менше електроенергії і доставляти її в найвіддаленіші куточки планети, де вона особливо потрібна і де немає електропроводи.

5. Еріка де Бенедиктис. Безпаливні космічні подорожі

© TED Talks

Еріці було 14 років, коли вона подорожувала в автобусі по Флориді з батьками. Це було дуже нудно, і вони запропонували дочки заїхати в музей, щоб подивитися на примірник «Сатурна-5». «Було дуже жарко і душно, і я просто сподівалася, що там буде кондиціонер», — говорить Еріка.

Еріку шокував розмір ракети. З цього усвідомлення справжніх габаритів почався її інтерес до космічних подорожей. Еріка мислила як дитина: «Якщо космос такий великий, напевно, він ще й дуже цікавий».

Одна з великих проблем в космічних подорожах людей — це паливо. Уявіть собі, скільки палива використовує така махина (третя сходинка «Сатурна-5» важить 132 тонни)? Щоб долетіти до Марса, а потім повернутися назад, потрібно дозаправитися. Щоб доставити паливо для дозаправки, потрібно використовувати інші космічні кораблі з паливом. В результаті ми будемо використовувати паливо, щоб доставляти паливо, щоб витрачати паливо.

У своєму проекті Еріка пропонує міжпланетну транзитну мережу Interplanetary Transit Network. Замість того щоб просто відправити ракету з точки «А» в точку «Б», можна ретельно подумати про маршрут, по якому ця ракета буде рухатись. І дозволити гравітаційним силам Сонячної системи доставити туди космічний корабель. Еріка склав детальну схему астероїдів в Поясі астероїдів між Марсом і Юпітером і продемонструвала, що гравітаційні сили Юпітера можуть притягувати і відштовхувати масивні об'єкти. Навіть такі величезні, як «Сатурн-5».

Але у проекту є мінус: доставка таким способом людей зайняла б цілу вічність. Замість кількох днів польоту знадобилося б близько 5 років. І тим не менш маршрут небезнадійний, так як з його допомогою можна доставляти паливо для заправки ракет, відправляючи його заздалегідь.

За свій концепт Еріка отримала 1-е місце з фізики на конференції ISEF в 2010 році.

6. Эстон Лашапель. Протез руки у 170 разів доступнішим за ціною

© UPROXX / Youtube

Эстон з невеликого містечка з населенням трохи більше 1,3 тис. осіб. Він був у 9-му класі, коли познайомився з дівчинкою 7 років, чий біонічний протез коштував $ 80 тис. «Боже, одне рух „відкрити — закрити долоню“ і один датчик — за такі гроші? Хто може дозволити собі таке купити?»

«Я дійсно відчув можливість змінити індустрію через створення протеза вартістю менше $ 1 тис. Але мені було 14 років, і я не знав, з якого краю до цього підступитися. Я використовував невеликі пропелери від іграшкових літаків, рибальські гачки і конструктор лего... і створив протез, який міг зчитувати руху рукавички на іншій руці».

Протез Эстон збирав у своїй кімнаті. Пізніше він використав надані у відкритих джерелах дизайнерські проекти, поєднав їх з технологією 3D-моделювання HP Sprout і створив вдосконалений варіант протеза. Після закінчення школи Эстон і його друзі заснували компанію Unlimited Tomorrow, в якій виготовляють протези. Эстон також співпрацює з NASA.

Середня вартість протезу сьогодні становить $ 60 тис. Эстон створив протез з таким же функціоналом, але з вартістю $ 350.

«Я зробив досить багато відкриттів за останні 5 років (зараз Эстону 19. — Прим. авт.). Я можу продавати їх, можу взагалі ні з ким не ділитися. Або я можу розробити технологію, яка допоможе іншій людині. У свою чергу, він скористається їй і створить щось своє — так ми разом продовжимо поліпшувати життя людей». Дотримуючись цього переконання, Эстон не став наживатися на своїх винаходах і забезпечив вільний доступ до всього програмного забезпечення. «Одна людина не може змінити світ, тільки разом нам це під силу».

Хто з хлопців вразив вас своїм відкриттям найбільше?

Фото на превью Google Science Fair / Youtube