Anna Du šla podél pláže Castle Islandu v jižním Bostonu, když si všimla plastu rozházeného na pobřeží. Natáhla se, aby si ji vzala, a rychle si uvědomila, že existuje mnohem více drobných kusů, než dokáže zvládnout.
"Když jsem si uvědomil, kolik jich tam bylo, zdálo se to nemožné, " říká Du, který byl v té době v šesté třídě.
Du se však k problému přiblížil jako každý dobrý vědec - nejprve provedením malého výzkumu. Tak se dozvěděla, že každý rok končí v oceánech 8 milionů metrických tun plastu - a to je navíc k neuvěřitelných 150 milionů metrických tun, které tam již jsou.
Poté začala pracovat na stavbě něčeho, co by mohlo pomoci vyřešit tento problém: dálkově ovládané vozidlo, nebo ROV, které se může pohybovat vodou a bodovat plasty na dně oceánu.
Du je jedním z 30 finalistů soutěže Broadcom Masters, jedné z nejlepších vědeckých, technologických, inženýrských a matematických soutěží pro mladé studenty na světě. Soutěž pořádaná Nadací Broadcom a Společností pro vědu a veřejnost probíhá již osm let. V letošním roce bylo po soutěžích na regionálních vědeckých veletrzích nominováno téměř 5 000 šestých, sedmých a osmých srovnávačů, z nichž 2 500 bylo přihlášeno online. Tento fond byl zúžen na 300 projektů označovaných jako „Broadcom Masters“ a nyní se nyní ve Washingtonu v DC shromažďuje prvních 30 finalistů, aby předvedli své projekty. V Carnegie Institution for Science bude dnes vyhlášena nejvyšší cena 25 000 USD a další peněžní ceny.
Du's ROV je vyroben z PVC trubek. Inspirován ROV nejrůznějších druhů, jako je zvědavostní lander, který špehuje na povrchu Marsu a hlubinnou arktickou Nereid ROV v oceánografické instituci Woods Hole (WHOI), Du's ROV má dva samostatné systémy, navigační systém a detekční systém. Navigační systém je velmi jednoduchý: používá vrtule k pohybu po vodě a novou kombinaci rybářských závaží a plovoucích bazénů, které mu umožňují pohybovat se nahoru a dolů.
„Skutečným vynálezem je snímání, “ říká robotička a inženýrka Dana Yoergerová, která pracuje s Nereidem WHOI, ROV, který prochází velké vzdálenosti v Arktidě a hostí na palubě sadu akustických, chemických a biologických senzorů. V úctě k Nereidovi dala její přezdívku ROV Nereid Jr., i když její vozidlo má jinou dovednost než jeho jmenovec. "ROV je pěkně hotový pro 12letého a její je docela chytrý, " dodává Yoerger.
Detekční systém, Du souhlasí, je „skutečně skvělou součástí“. K pozorování plastu používá infračervenou kameru s vysokým rozlišením a tři různé druhy světla. Metody detekce Du jsou složeny ze dvou různých vlnových délek infračerveného světla, které osvětlují absorpční spektra v mikroplastech a dělají je odlišit od písku a života rostlin. K vidění nepřirozených barev, které by plasty mohly vyniknout, používá také viditelné světlo. (Du byla letos také jedním z deseti finalistů soutěže Discovery Education 3M Young Scientist Challenge. V jejím aplikačním videu můžete vidět ukázku.) Přístroj ve skutečnosti nesbírá mikroplastiku, ale identifikuje, kde se hromadí. Žádala o patent na funkční prvky ROV.
„Má působivý základní druh instinktu v inženýrství, aby rozebrala takový problém a pak se do něj pustila, “ říká Casey Machado, který je také inženýrem WHOI, který pracuje s Nereidem. "Dokázala na to navázat s technickou prací, konstrukcí a designem, aby vytvořila funkční prototyp, což je velmi cool. Zní to jednoduše, ale je to úroveň myšlení, která je opravdu působivá. “
Když Du poprvé četla o výzvě lokalizace oceánských mikroplastik, které na rozdíl od Velké tichomořské skládky odpadků neplují na povrchu, věděla, že ROV bude nejúčinnějším nástrojem pro tento úkol. Odběr kbelíků a kbelíků vzorků vody a jejich analýza v laboratoři se nikdy nestalo v potřebné míře. Potřebovala mobilní laboratoř, která by uměla najít plasty na místě.
Du navštěvovala veřejné akce a workshopy na MIT již od svých pěti let, a tak získala dovednosti potřebné k vybudování ROV z těchto lekcí, laboratoře v místních knihovnách a na YouTube. Říká, že to, že se její zařízení pohybovalo po vodě dobře, bylo složité - dokonce i na výběr správného druhu lepidla, které se použije k udržení PVC trubek pohromadě. Předtím, než například přidala rybářská závaží, se ROV převrátil, když se ji snažila pohybovat nahoru a dolů. Při testování jejího ROV v Bostonu bylo hodně pokusů a omylů.
Du testuje Nereid Jr. v Bostonu. (Broadcom Masters) "Anna je silou, se kterou je třeba počítat - všichni tito finalisté jsou, " říká Maya Ajmera, prezidentka a generální ředitelka Společnosti pro vědu a veřejnost. "Co je pro mě úžasné na všech dětech, které procházejí našimi soutěžemi, je, že se dívají na velké problémy." Dívají se na velký problém a zužují ho, dokud se nedostanou k něčemu proveditelnému, s čím mohou něco udělat. S Aniným projektem můžete vidět velký obrázek. “
To je Du v kostce. Na otázku o budoucích plánech se zmiňuje, že chce nějakým způsobem řešit dopady změny klimatu.
"Zejména s klimatickými změnami, které se dějí po celém světě, si myslím, že existuje mnoho problémů, které by bylo možné vyřešit novými vynálezy, " říká Du. "Právě teď se soustředím hlavně na plasty, protože je ještě hodně daleko."
Pro společnost Nereid Jr. je dalším krokem společnosti Du vyvíjení uměle inteligentního systému, který může vytvořit prediktivní algoritmus toho, kde se pravděpodobně budou agregovat mikroplasty.
Du připisuje svým rodičům, kteří ji po léta navštěvují o víkendových aktivitách MIT pro studenty, za podporu a podporu jejího zájmu o STEM. Říká, že se tam mohla setkat se studenty a vědci, a v důsledku toho se zaměřila na návštěvu univerzity a inženýrství.
"Vím, že chci být technikem, protože rád stavím věci, které pomáhají řešit světové problémy, " říká Du. "Ale nejsem si jistý, jaký typ inženýra ještě chci být."
Ve svém věku má na to dostatek času.
