6 зовсім не дитячих наукових проблем, з якими впоралися підлітки (І взяли призи від Google)
У США щорічно проходить науковий конкурс Google Science Fair, на який з'їжджаються підлітки зі всього світу. Їх відкриття часом не на жарт вражають дорослий світ науки і дають йому стимул для розвитку.
Ми в Social.org.ua під враженням від цих талановитих хлопців і хочемо, щоб про них дізналося якомога більше людей.
1. Еліф Билгин. Пластик з бананової шкірки
Еліф 16, вона живе у Стамбулі. Дівчина обожнює види Босфору, і її завжди поранило то кількість пластику, який забруднює протоку. Мрією Еліф стало створення біопластика. Вона вирішила робити його з органічних відходів і дізналася, що для цього підійде бананова шкірка. Ми викидаємо її кожен день і навіть не підозрюємо про те, скільки користі може принести її переробка.
Після декількох спроб Еліф вдалося отримати біопластик. Але він був настільки натуральним, що почав розкладатися через 3 дні. Тому їй довелося повернутися до досліджень. У підсумку Еліф вивела такий рецепт: потрібно вимочити шкірку в розчині піросульфіту натрію (харчова добавка Е223), потім зварити і пюрировать. Отриману пасту запекти в плоскій ємності (Еліф запікала в чашках Петрі). Все це вона робила на своїй кухні (з дотриманням елементарних правил безпеки).
Пластик, який їй вдалося в підсумку створити, можна використовувати в будь-якій галузі, наприклад косметичного протезування або для ізоляції електричних кабелів.
Еліф отримала приз Google Science Fair в 2013 році.
2. Енн Макосински. Електрика від тепла людської руки
Якось подруга Енн родом з Філіппінських островів розповіла дівчині про те, як важко доводилося їй у школі. Її сім'я не могла оплатити електрику, і вечорами з-за відсутності світла вона не могла займатися уроками.
Енн захотілося придумати джерело енергії, який був би доступний кожному, незалежно від матеріального становища. Адже 1,4 млрд людей у світі все ще живуть без електрики.
Енн дізналася, що рука людини сама по собі випромінює більше мілліватт теплоенергії, ніж необхідно для роботи яскравого світлодіода. З допомогою елементів Пельтьє вона перетворила тепло в електроенергію. (Ці елементи виробляють енергію за рахунок різниці температур на двох кінцях. Енн помістила елементи в порожню трубку: вони нагрівалися з одного боку теплом долоні і охолоджувалися повітрям з іншого.) І... її ліхтарик заробив. Без яких-небудь елементів живлення, просто від того, що вона тримала його в руці. Енн думала, що таке можливо тільки у фантастичних фільмах, і вже точно не припускала, що одного разу створить щось подібне сама.
«Мені здається, найбільша помилка про тих, хто бере участь у наукових виставках, — це що ми всі ботаніки і добре вчимося. Насправді це не так. Наша єдина відмінність в тому, що ми постійно замислюємося про природу речей навколо нас», — говорить Енн.
Вона виграла приз у віковій категорії 15-16 років у 2013 році. Сьогодні Енн продовжує займатися наукою. Наступним її проектом стала термокружка, яка виробляє електрику від тепла кава. Ви чекаєте, поки кава охолоне, щоб почати його пити, і в цей момент можете зарядити від чашки смартфон. Дуже популярно її виступ на конференції TED (майже 2 млн переглядів), де вона розповідає про своє дитинство.
У неї взагалі не було мобільного телефону до 18 років, а потім вона купила собі не смартфон, а звичайну «розкладачку». Енн вважає, що це звільнило їй масу часу і енергії для того, щоб займатися справді важливими речами. Вона розповідає, що батьки не давали їй тамагочі, нінтендо — нічого з того, що було популярно у її однокласників. Замість цього їй давали электропистолет з гарячим клеєм, і їй потрібно було зробити іграшки собі самій. А улюбленої «готової» іграшкою була коробка з транзисторами.
«Як-то раз я попросила тата купити скейтборд. Я думала: як круто, я буду модним, я буду кататися на скейті. І тато просто купив мені скейтборд. Що ви думаєте? Він до цих пір стоїть в кутку моєї кімнати. Але якщо б, припустимо, тато мені дав окремо колеса і сказав „зроби скейтборд сама“, я б по-іншому до цієї речі ставилася, розумієте? Людина цінує щось набагато більше, коли він доклав справжні зусилля, щоб це отримати».
3. Ерік Чен. Лікування мутованих вірусів грипу
Ерік живе поруч з узбережжям, де в 2009 році були зафіксовані перші випадки свинячого грипу, які з часом переросли в нову пандемію, яка забрала життя понад 150 тис. осіб. Штами вірусів мутують і поширюються так швидко, що вчені не встигають виготовляти нові вакцини. А введення вакцини не до тих штамів вірусу робить організм більш сприйнятливим до решти штамів.
Ерік дізнався, що страшна пандемія іспанського грипу в 1918 році забрала життя понад 40 млн чоловік, і це більше, ніж кількість загиблих у Першій світовій війні. На виготовлення вакцини від грипу і сьогодні йдуть місяці, тоді як люди гинуть і ліки їм необхідно негайно.
Ерік визначив, що, незважаючи на мутацію вірусу, різні штами містять один і той же білок. Ингибировав цей білок можна перемогти вірус, незалежно від його штаму.
Однак швидко провести тести для підбору препарату вручну неможливо. Тому Ерік вирішив створити для цього спеціальну програму. Він використовував потужність суперкомп'ютера (його продуктивність набагато вище, ніж у звичайних комп'ютерів). На розробку програми пішли місяці, але зрештою вона проаналізувала 500 тис. препаратів за 1 день. Ерік знайшов 237 речовин, які потенційно могли виступати в ролі інгібітора білка вірусу грипу. Лабораторні дослідження підтвердили, що 6 з цих речовин працюють на практиці.
Ерік завоював Гран-прі Google Science Fair в 2013 році.
4. Михир Гаримелла. Роботи з спритністю фруктових мошок
Як-то раз 13-річний Михир ганявся по будинку за фруктовими мошками. І жодної не зміг скинути. Трохи раніше він прочитав про використання літаючих роботів — дронов. Він знав, що «Амазон» планує застосовувати їх для доставки. Михиру хотілося розширити область їх застосування, щоб вони могли рятувати людям життя. Наприклад, дронов можна використовувати при виявленні потерпілих після землетрусів. Вони дуже маленькі і можуть проникнути туди, куди рятувальникам не дістатися. Але проблема в тому, що вони повільні і незграбні, а якщо, наприклад, в будівлі почнеться обвал стелі, дрон буде просто розчавлений і нікому не встигне допомогти.
Михир хотів створити робота, який зможе ухилитися від будь-якого удару і буде пересуватися зі швидкістю і спритністю фруктової мошки. Фруктові мошки зовсім крихітні, у них зовсім невеликий мозок. Так чому ж ми не можемо їх зловити? Михир став детально вивчати це питання. Перше, що робить мошка, — це «стрибає» в бік, навіть якщо не збирається відлітати. Все це відбувається швидше, ніж ми могли б моргнути оком.
Мошки дуже погано бачать навколо. Але цього виявилося і їх перевага. Вони бачать менш чітко, тому мозку доводиться обробляти мала кількість інформації. Це відбувається миттєво і забезпечує швидкість реакції. Михир використовував вивчений ним механізм поведінки мошок для програмування роботів. У підсумку прототипу робота вдалося уникнути зіткнення з швидко рухомими предметами в 100 % випадків.
5. Віней Кумар. Додаток для служби швидкої допомоги
Одного разу в Індії Віней побачив, як машина швидкої допомоги була змушена стояти в пробці разом з іншим транспортом. Віней докладно вивчив звіти лікарів, пожежників і поліцейських, і з'ясував, що сирени не чутні на відстані більше 100 м, а у водіїв є всього 7 секунд, щоб прийняти рішення і дати дорогу.
І він замислився: чому б не використовувати GPS для попередження водіїв про наближення швидкої заздалегідь? Чому не передавати цю інформацію на їх навігатори?
Михир довго трудився над додатком, і в підсумку воно запрацювало. За результатами тестів у водія в транспортному потоці було 67 секунд на те, щоб поступитися дорогу швидкої допомоги, — це в 9 разів більше, ніж без додатка. Тепер Віней працює над тим, щоб його проект було впроваджено на державному рівні.
6. Шрі Боуз. Терапія раку яєчників
Шрі Боуз — перша в історії переможниця конкурсу Google Science Fair. Їй було всього 13 років, коли вона була удостоєна Гран-прі.
Шрі розповідає, що тяга до науки була у неї з дитинства. Але її перші проекти були сконцентровані на проблемах, які стосувалися тільки її і звучали досить «по-дитячому». Наприклад, вона не любила їсти овочі, і першим науковим проектом були кольорові овочі. Це було в 3-му класі. Шрі припустила, що діти будуть охочіше є блакитний шпинат, ніж звичний зелений, і пофарбувала шпинат з допомогою харчової добавки.
Другий проект Шрі — це радіокерований сміттєвий бак, який дозволяє мешканцям не виходити на вулицю і не перекочувати його вручну, а здійснювати всі маніпуляції прямо з дому. «Який же ледачою треба бути, щоб це придумати!» — говорить сьогодні Шрі.
Третій проект виявився куди більш серйозним. Улюблений дідусь Шрі помер від раку. Їй захотілося щось змінити в області лікування онкологічних захворювань. Шрі була дуже наполеглива, вона писала листи в лабораторії, які мали стосунок до дослідження онкології. В результаті одна з лабораторій, яка займалася рак яєчників, взяла її до себе лаборанткою.
Рак яєчників буває стійкий до повторної хіміотерапії. Шрі виявила білок, який є причиною даного явища. Він виробляється при рецидиві саме цього виду раку і не дає хіміопрепаратів повторно подіяти.
Шрі каже, що це непередаване відчуття, коли до неї, 13-річній дівчинці, після виступів підходили жінки 25-30 років, вже пережили рак, і говорили про те, наскільки важливо для них те, що вона робить.
Яке з винаходів вразило вас найбільше? Робили ви в юності цікаві відкриття?
Фото на превью Google Science Fair / Youtube
