По време на пътуване, за да посети бабите и дядовците си в селска Индия, Маанаса Менду забеляза нещо, което не се случи у дома. Светлините изгаснаха. Много. Почти всеки ден, в шест часа, силата щеше да се изключи, в опит да разпредели властта. Това е добре известен проблем там; често се използва терминът „енергийна криза“.
"За мен е ужасно, тъй като нямам достъп до осветление или климатик", казва тя. „Но разбрах, че за близо 1, 2 милиарда души по света този тип мрак е реалност за тях. И все още използват осветление с керосин. "
Така Менду построи прототип на устройство за събиране на възобновяема енергия, наречено HARVEST, което имитира формата на дърво (макар и много по-малко) и използва пиезоелектрически комбайни за улавяне на енергия от вятър и дъжд.
Миналата седмица Менду, който вече е деветокласник в Мейсън, Охайо, бе обявен за победител от девет други финалисти на 2016 г. Young Young Scientist Challenge, национално научно състезание за 5-8 клас, което идва с награда от 25 000 долара.
Ако това звучи малко като риалити шоу, това може би е така, защото беше домакин на 3M в партньорство с Discovery Education.
„Мисля, че това наистина олицетворява онази магия, която се случва, когато предоставите на младите хора възможности да реализират идеите си на практика, “ казва Лори Макфарлинг, старши вицепрезидент в Discovery Education, който помага да се справите с предизвикателството.
Не става въпрос само за празнуване на дете, което има голям проект за научно изложение. Устройството на Maanasa показва истинска иновация. Той е създаден не само за решаване на проблем в реалния свят, но и за да бъде полезен и приспособим там, където възникне проблемът. Като финалистка в състезанието, Менду взе устройството си през четири месеца стриктно тестване и усъвършенстване с помощта на ментор от 3M, старши инженер по разработване на продукти Марго Митера.
Менду работеше с пиезоелектрически материали - тези, които генерират електричество от механична енергия - от няколко години, влизайки както в нейните научни панаири за 7 и 8 клас с пиезоелектрически проекти. Тя забеляза, че начинът, по който стъблата на листата бръмчат по дърветата, е подобен на вида гъвкав, който задвижва пиезоелектрически комбайни. Така тя построи макетно дърво, малка конструкция с пиезоелектрични стъбла и листа от стиропор и направи видеозапис за участие в конкурса за млади учени.
Менду говори бързо и използва много технически термини. Взима разширени часове по природни науки и математика и прави извънкласни курсове като олимпиада по наука. Тя отива в средните училища, за да прави експерименти и демонстрации за учениците там.
Но конкуренцията на младите учени беше далеч по-задълбочена и предизвикателна. Тя прекарваше два до три часа на ден през лятото, като се запознава с възобновяеми енергийни източници, електротехника, прототипи и други.
"Тя има всички тези страхотни идеи и тази страст и стремеж да прави всички тези неща", казва наставникът Митера. „Това, с което бих могъл да й помогна, беше да й помогна да разкаже как е по-добре, различно или да надхвърля това, което са някои от съществуващите днес възобновяеми енергийни източници.“
Пластмасова бутилка с вода в центъра осигурява структурата и три крила се простират от нея. Те имитират листата на дърво, вибрират при вятър или дъжд и захранват пиезоелектриците. (Discovery Education 3M Young Scientist Challenge) След като обсъди практическите изисквания на възобновяем източник на енергия, Менду реши да интегрира гъвкави слънчеви клетки в устройството. Сега изглежда нещо като ракета. Пластмасова бутилка с вода в центъра осигурява структурата и три крила се простират от нея. Те имитират листата на дърво, вибрират при вятър или дъжд и захранват пиезоелектриците. Но сега листата са направени от слънчево фолио, органичен фотоволтаик от 3M, който Менду свързва в същата верига, за да увеличи тока. Пиезоелектриците са добър източник на напрежение, но предлагат малко ток, а фотоволтаиците могат да помогнат да го допълнят. Пиезоелектрическите комбайни се активират при дъжд и вятър, слънчевото фолио на слънце. Устройството може да виси почти навсякъде и Менду успешно зарежда iPhone 5 и захранва 15-ватова LED крушка.
В този случай листата са много по-важни от багажника. Менду казва, че малките структури могат да бъдат поставени поотделно като модулни, приспособими листовидни придатъци върху сгради или други структури.
Листата са направени от слънчево фолио, органичен фотоволтаик от 3M, който Менду е свързан в същата верига за увеличаване на тока. Пиезоелектриците са добър източник на напрежение, но предлагат малко ток, а фотоволтаиците могат да помогнат да го допълнят. (Discovery Education 3M Young Scientist Challenge) „Наистина искам да видя приложението му върху повърхността на сградите в градските райони, за да интегрираме добива на зелена енергия в нашата градска среда или в селските райони, за да захранваме локализиран източник на енергия в извънредни ситуации или в развиващите се страни“, казва тя.
Може би тогава тя ще стигне до някои от другите си проекти - система за обезсоляване за пречистване на водата с обратна осмоза или пиезоелектрически устройства за събиране на реколтата, поставени в гуми.
„Има толкова много проблеми в нашия свят“, казва тя. "Ако просто отделите време да ги разгледате, ще имате толкова много идеи."
